第三章 宇宙產生的猜想
宇宙是怎樣產生的?這是當今最大的謎。目前,大多數科學家接受的是\\\"大爆炸宇宙學\\\"。這一學說認為,宇宙起源於一個溫度極高、體積極小的原始火球。在距今150~200億年前,由於我們還不知道的物理原因,這個火球發生了大爆炸。隨著空間膨脹、溫度降低,物質的密度也逐漸減小,原先存在的質子、中子等基本粒子結合成氘、氦、鋰等元素,以後又逐漸形成星係、星係團,並逐漸形成恒星、行星,而且在一些天體上還出現了生命現象,最後誕生了人類,宇宙初步形成。
大爆炸學說不斷得到證實。1991年4月23日,美國加利福尼亞大學天文物理學家喬治·斯穆特在美國物理學會會議上宣布,他領導的科學小組發現了宇宙誕生初期的物質雲團,有力地支持了大爆炸學說。他們的這一發現引起世界科學界的極大關注,被認為是繼愛因斯坦之後最傑大爆炸理論出的理論物理學家斯蒂芬·霍金4月24日發表聲明說:\\\"這是本世紀最重要的發現。\\\"
大爆炸學說可以解釋較多的觀測現象。例如,天文學家觀測到遠處的天體總是遠離地球而去,這證明宇宙仍在膨脹;各種天體的年齡都小於200億年,這也符合該學說有關大爆炸後才形成各種天體的推論。另外,大爆炸理論還成功地預言了宇宙背景輻射的存在。大爆炸學說預言在大爆炸之後,星係形成之前宇宙的結構應當是雲團。這一巨大雲團的發現證實了大爆炸學說的預言,通過對這一雲團的觀測,科學家可以進一步推測宇宙初期的情景。
而且,這一巨大雲團的發現還證實了科學家的另一個預言,即宇宙質量的90%存在於\\\"暗物質\\\"中。以往天文學家觀測到的宇宙總質量遠比理論上計算出的宇宙總質量要小得多。這些\\\"消失\\\"了的物質被稱為\\\"暗物質\\\"。\\\"暗物質\\\"的多少直接影響著宇宙的未來:如果宇宙總質量小於某一數值,那麼它將像現在這樣一直膨脹下去;如果它的總質量大於這一數值,那麼天體之間的引力將使宇宙停止膨脹,並在這一巨大引力作用下開始收縮,形成宇宙\\\"大坍塌\\\",直至大爆炸前的狀態。