大爆炸

从“宇宙在膨胀”这一点自然就引出一个问题。如果我们沿着时间倒退回去，宇宙在过去要比今天小，而且，当宇宙在遥远过去的某个时刻开始存在时，一定是一个非常紧密的物质团。那么，这个物质团为什么会破碎？是它的碎片飞开去的时候造成了宇宙的膨胀？最合乎逻辑推理的解释是：宇宙膨胀是最初宇宙一次大爆炸的结果。

早在哈勃提出他的定律之前，比利时数学家勒梅策就提出过一种假设：在宇宙之初，一切物质起初大概都来自一个极端致密的“宇宙蛋”。这个宇宙蛋发生了爆炸，那团球状物质的一片片碎块飞散开去，就诞生出我们所说的这个宇宙，那些碎块就形成各个星系。由于好几十亿年前的那次威力无穷的巨大爆炸的作用，它们直到现在还在向四面八方飞散。

本世纪40年代，俄国出生的美国物理学家伽莫夫等人，把上述概念加以具体化。他们把核物理、微观粒子的知识同宇宙膨胀相结合，提出了大爆炸理论。该理论认为，我们今天所看到的膨胀着的宇宙，开始于一次猛烈的大爆炸。当时的宇宙是十分稠密的物质团，并且处于一种高温状态。爆炸发生后头半个小时，各种元素形成了。此后，膨胀使宇宙稀薄并冷却下来时，原来正在进行着的核反应停止了，由核反应产生的各种元素（主要是氢）就构成了今天的宇宙万物。与此同时，大爆炸还有辐射遗留到今天。打个比方，在寒冷的冬天，我们在屋里生起一只火炉，它的光和热辐射到四周空间。即使火炉熄火了，这种辐射的影响还会继续存在很长一段时间。只是大爆炸所产生的辐射，当初是可见光和红外线，由于宇宙膨胀所产生的多普勒效应，它们的波长发生了红移。比红外线频率更低的辐射正处于微波波段上，所以，今天我们的宇宙都沐浴在一片微波辐射之中，人们把这形象地称为“宇宙背景辐射”。

伽莫夫他们提出的宇宙大爆炸理论，由于缺乏直接的天文观测证据的支持，后来渐渐被人遗忘了。谁知到了60年代中期，大爆炸理论居然找到了证据。