宇宙是否真的起源於一場大爆炸？

兩千多年前正是中國的先秦時期，有個山東人尸子（雜家的代表人物）是這樣描述宇宙（Universe）的：「四方上下曰「宇」，古往今來曰「宙」，就是說「宇」是指空間，「宙」是指時間，宇宙也就是空間、時間及所有物質的統一體。當時在中國有「天圓地方」之說，人們都認為宇宙是圓的（像個半圓的大鍋蓋），整個大地總體是平坦的，走到盡頭可能會掉進宇宙深淵。

先秦名人---尸子

就是在那個時代，古希臘的科學家亞里斯多德（Aristole）通過觀測月食，推斷地球是圓球狀的，但卻認為地球是宇宙的中心，由此產生了「地心說」(Geocentric )。直到2000年後的1543年，波蘭天文學家哥白尼在臨終時發表了《天體運行論》，才完整地提出了「日心學說」(Heliocentric Theory)的理論。這個理論認為，太陽是整個宇宙的中心，一切行星都圍繞太陽旋轉。地球也是一顆行星，自轉的同時又和其他行星一樣圍繞太陽轉動。雖然日心學說，只是將宇宙的中心從地球移到了太陽，但卻是一項偉大的創舉，推翻了長期以來居於統治地位的地心說，實現了天文學的根本變革。從認識的角度看，從「地心說」到「日心說」一直到現代天文學的發展，說明人類的認識是在不斷發展深化的。

地心學說

大多數現代的天文學家認為，宇宙根本沒有中心，可能是一個封閉的正曲率空間，在這個宇宙中的任何一點向四方上下看去，看到的情形都是完全一樣的。無論能看得有多遠，光線也會沿著正曲率的空間折返。通過現代的天文望遠鏡觀測計算，可觀測的宇宙半徑為465億光年的區域，這就是所說的可觀測宇宙。因此，理論上，我們現在所能看到的最遠天體距離地球為465億光年，由此推斷整個宇宙的直徑是930億光年。宇宙就像個碩大氣球，將空間、時間以及所有物質都罩在裡面。那麼宇宙是如何產生的呢？宇宙的年齡究竟有多少歲？

日心學說

關於宇宙的起源問題，自古以來人們都一直認為宇宙是唯一的，與生就有的，沒有起始點也不會有終點，同時認為宇宙廣闊無垠，無邊無際。直到上世紀三十年代比利時天文學家喬治·勒梅特（Georges Lematre）首次提出「宇宙起源於一場大爆炸」的假說，這在當時簡直是一場「大霹靂」，顛覆了所有人的認知。該假說認為整個宇宙最初聚集在1個「原始原子」中，大約在138億年前的某一時刻發生了大爆炸，碎片向四面八方散開，形成了我們現在的宇宙。美籍俄國天體物理學家喬治·伽莫夫（George Gamow）第一次將廣義相對論融入到宇宙理論中，提出了大爆炸宇宙學模型，宇宙開始於高溫、高密度的原始物質，最初的溫度超過幾十億度。這兩人是「大爆炸理論」的創始者，大爆炸是當代最有影響力的宇宙學說。

喬治·伽莫夫（George Gamow）

大爆炸之前那個「原始原子」就是宇宙奇點(singularity of the universe)，是指宇宙引力大坍縮滅亡的「0」維空間的點，也是宇宙大爆炸誕生的「0」維空間的點。在奇點宇宙沒有空間，宇宙半徑尺趨近於零。奇點是一個密度無限大，熱量無限大，溫度無限高，壓力無限大，時空曲率無限大，體積無限小的「點」。在奇點宇宙處於高密、高溫、高壓的可逆動態熱平衡「0」維空間狀態，宇宙引力能量和宇宙斥力能量瞬間先後處於無窮大。按照這個學說的推斷，一瞬間就形成了最初的宇宙。

大爆炸後的奇點模型

宇宙大爆炸（Big Bang）的理論依據主要有以下三點：1）哈勃紅移：在地球上觀測遙遠星系時，幾乎所有星系的光譜都存在紅移現象，說明所有星系都在遠離地球，這個現象的唯一解釋就是「宇宙在膨脹」；2）宇宙微波輻射：大爆炸後一直殘留著背景輻射；3）根據宇宙微波背景輻射值建立的宇宙膨脹與冷卻模型計算的宇宙年齡，與其它方法計算的數值基本一致；4）大爆炸後的部分能量轉換成質量，主要是氫和氦元素，然後在恆星內部聚集成聚變能量。

宇宙的年齡

對於「大爆炸理論」，學術界質疑的聲音也不少，比如：1）原始的奇點從哪裡來？是無中生有的嗎？2）宇宙之外是否還有宇宙，如果有多重宇宙，自身都在膨脹不會發生衝突嗎？3）是一種什麼樣的力能將宇宙壓縮成一個奇點？又是什麼樣的力使它發生爆炸的呢？4)美國普林斯頓大學的保羅•斯坦哈特(Paul Steinhardt)教授團隊認為，宇宙不曾經歷過大爆炸，宇宙的起源與所謂的「奇點」無關。

目前，人類正在加快探索外太空的腳步，月球在50年前已經留下人類的足跡，不久的將來開發月球資源造福地球人類已成必然趨勢。另外，人類又將火星當作地球的備份星球，探索其生存環境和演化歷史，或許可以揭示地球的更多奧秘和人類的起源。至於宇宙的起源和最終的歸宿，是否真的經歷過一場大爆炸，還是個遙遠的研究課題，大致了解足矣。