宇宙的誕生
人類探索宇宙的整個進程中，最偉大、最令人不可思議的突破，莫過於對宇宙誕生的描述。如此龐大的宇宙，怎麼可能是“誕生”的呢？如果是誕生的，它是從什麼地方、在什麼時間誕生的呢？
從1922年天文學家A.弗裏德曼提出“膨脹宇宙論”，到1929年美國天文學家哈勃發現宇宙中存在的“星雲群”，初步證實了宇宙處於不斷膨脹的過程中。1931年，哈勃等進一步論證指出：膨脹的宇宙不僅在空間方麵是有限的，而且在時間方麵也必定是有限的。他們通過測算，指出宇宙的年齡不會小於20多億年之前，宇宙必定經曆過誕生的那一瞬間。
物理學有一個著名的定律：物質和能量守恒定律。按照這個定律，世界上的物質和能量，既不可能憑空產生，也不會消滅：它們隻會從一種形式，轉換成為另一種形式。宇宙在時間上是有限的結論，是直接與這個物理學的定律相違背的。因此，很多人根本無法接受宇宙可以“誕生”這種觀念。
可是，科學理念所以能夠成立，其唯一依據應該是事實。事實有時是相當冷酷無情的。
1965年，美國天文學家A.彭茨阿斯和R.W.威爾遜發現並且證實了宇宙背景（本底）輻射的存在，測定出這一輻射的溫度為3K。這一重大的天文發現，最後奠定了“宇宙大爆炸”學說的不可移易的理論地位。A.彭茨阿斯和R.W.威爾遜也因該項成就，榮獲1978年度諾貝爾物理學獎。
從這一年開始，天文學家和天體物理學家，所麵臨的重要工作之一，就是要以宇宙大爆炸的觀點，對觀察到的天文現象作出解釋和說明。一切都異乎尋常的順利，隻是沿著這一理論的脈絡反推宇宙的發展過程時，在解釋宇宙誕生最初的幾秒鍾發生的事件時，遇到了前所未有的理論障礙。
其後的大約30年間，理論物理學家為了解釋和說明這宇宙初生的一瞬間，絞盡了腦汁。在諸多的設想中，目前，人們普遍接受的是如下的說法：
時間，大約在距今150億年以前。在混混沌沌的虛空中（請原諒這種說法，因為在那時既沒有宇宙，也沒有空間），存在一個“點”。它就是原始的、未爆炸的宇宙“胚胎”。按照現代物理學的觀點，在這一隻有位置而沒有大小的點上，物質的“溫度和密度”（如果存在著所謂的溫度和密度的話）大到了人們所能夠想象得到的任何數值之上。就是在這樣的一個點上，宇宙開始了它的“曆史”。
在最初的不到百億分之一秒，甚至是不到千億分之一秒的時間裏，宇宙的胚胎有了體積，也就是像現在我們所知道的原子核那麼大吧。
經過約10億分之一秒，宇宙以極快的速度膨脹到了像一個足球那麼大。
年齡為100萬分之一秒時的宇宙，半徑已經有約160億千米之大了。在極高的溫度和壓力之下，隻有基本粒子存在，不存在任何形態的原子和分子。科學家推測，當時的基本粒子主要有質子、中子、電子，以及許多質量極其微小的中微子（1999年以前，對於中微子存在與否，還有爭議。目前，已經證實了其存在。但是，對於其數量的估計有很大的差異。我們將在“神奇的中微子”中加以介紹）。
按現有的全部物理學理論框架，科學家根本無法解釋最初約2秒多鍾的情況：巨大的質量存在在什麼地方？難道物質的密度沒有極限嗎？或者說物質和能量並不守恒？讚成宇宙大爆炸學說的科學家堅持認為，盡管我們對上述問題一無所知，但可以說，現存的宇宙都是從一個點“產生”的，在零秒時，按我們的觀念，隻有一個位置，姑且稱為“奇點”，當奇點上產生了爆發時，物質和能量從那裏迅急地“湧現”出來。天文學家和天體物理學家設想，宇宙誕生之後的2秒多鍾之後，宇宙的體積或許已經“容納得下”現今所知的宇宙的質量。也就是說，從那時起，宇宙的發展和變化，才開始按照“物質和能量守恒定律”的規律發展和變化。在這段時間之前，物質和能量是從哪裏來的？按照現代物理學的觀點，我們是一無所知。
即使在兩秒多鍾以後，我們仍然不清楚維持宇宙初始爆炸的能量是怎麼一回事，更不要說這些能量是從什麼地方產生的，以及是如何產生的了。
直到1分鍾以後，也許更長一點的時間，宇宙的半徑達到了1000光年左右。這時，宇宙中形成了大量的氫原子核，在極高的溫度下，其外圍根本沒有穩定的電子存在。宇宙初始爆炸所產生的高溫，使這些剛剛誕生的氫原子核，成了我們現在熟悉的熱核反應的原料。極其激烈的熱核反應，維持著宇宙數十億度的高溫狀態。同時，這種高溫，使得宇宙的爆炸或者膨脹能夠繼續下去。在這種膨脹的過程中，沒有熱核反應的區域的溫度漸漸地降了下來。宇宙物質開始了自身的分化過程。