百家原創作者：東梅講歷史
從人類第一次仰望星空，也許他並沒有多在意，從很久以前，人們就開始了關注了天空，人們不斷的仰望，但那也只是仰望，沒有人知道天空上面是什麼，直到望遠鏡的出現，人們才真正的了解到太空外面的世界，才發現我們是多麼的渺小，感嘆宇宙的浩瀚，開啟了繼大航海之後的另一個探索，這次人類坐上了一葉扁舟，去探索那浩瀚的宇宙，在哪之後我們仰望星空，看到的不只是月亮和繁星，還看到了宇宙。
20 世紀 20 年代，美國天文學家埃德溫·哈勃對那些發現進行了綜合。哈勃在加州帕薩迪納威爾遜山天文臺工作，那裡有一架當時世界上最大的望遠鏡之一。他利用我們前面所說的技術來繪製宇宙全景，由此得到的圖景完全出乎人們意料。第一個奇特之處在於，宇宙似乎是不穩定的。宇宙中大多數遙遠的天體似發生紅移。換句話說，它們似乎正在遠離地球而去。這一點是人們沒有料到的，因為自牛頓生活時代以來，大多數天文學家認為宇宙是穩定的。哈勃把對這些天體的運動評估和它們的距離估算結合在一起，發現了更加不同尋常的現象：天體離得越遠，紅移就越大；換言之，天體似乎在以更快速度遠離我們。
哈勃使用加州帕薩迪納威爾遜山天文臺的望遠鏡研究遙遠的星系。他發現，天體離我們越遠，它似乎更快地離我們遠去。這是一項重要發現，證明我們的宇宙正在擴張這意味著什麼呢？這意味著，當在非常大的尺度上觀察時，宇宙不同部分似乎正在彼此分離。我們現在知道，引力強大到足以將不同星系團匯聚在一起。就包括銀河系和仙女座星系在內的星系團來說，確實如此，因此，仙女座星系沒有離我們遠去。不過，哈勃觀測的天體更加遙遠，在這種更大規模上，星系團彼此之間的距離似乎越來越遠。這表明宇宙似乎正在擴張。宇宙各部分就好像手榴彈爆炸產生的碎片一樣。
沒有天文學家曾預想到這些。哈勃的結果深深震驚了愛因斯坦——他的相對論要比哈勃公布的觀測結果早幾年發表——愛因斯坦一度認為，事情肯定出錯了。愛因斯坦為了迴避不穩定宇宙的可能性，甚至修改了自己的理論，宣稱存在一種平衡引力的新類型的力。託勒密的宇宙是微小而穩定的，牛頓的宇宙是龐大和穩定的，而哈勃所描繪的宇宙是十分不穩定的。哈勃的宇宙最初極小，然後不斷膨脹，直到它變得非常巨大。不過，我們現在知道，它並沒有真正膨脹成為一切事物，儘管它在膨脹的同時創造了時空維度。這就讓我們很難想像它的形態。千萬不要認為宇宙存在一個核心或邊緣。它根本就沒有，就好像地球表面沒有中心和邊緣一樣。
哈勃對宇宙做出現實的描述了嗎？或者他的結論只不過是一種光學幻覺？最初，沒有人能夠給出確定的回答。不過，如果他的描述是現實的，那麼，它對我們理解宇宙的歷史有著重要影響。1927 年，比利時天文學家、天主教教士喬治·勒梅特指出，如果宇宙正在擴張，那麼，這意味著它有歷史。宇宙學不是對宇宙的靜態描述；它是一門歷史性學科，就像人類史那樣。他進一步指出，我們還可以就那種歷史的形態表達一些重要看法。如果宇宙正在擴張，那它過去肯定比現在小很多。在某個遙遠的過去時刻，宇宙中的一切事物都被壓縮在原子大小的空間中。勒梅特稱之為原始原子。
在天文學家看來，這絕對是一個令人震驚的結論。勒梅特描述了宇宙如何發端於無法想像的一小束能量。如果宇宙的確在膨脹，那麼他無疑是正確的。儘管哈勃的研究為現代大爆炸宇宙學奠定了基礎，不過，直到幾十年之後，大多數天文學家才接受他的觀點。部分原因在於，他的結論初看上去肯定是瘋狂的。事實上，英國天文學家弗雷德·霍伊爾於 1950 年不懷好意地將那種觀點描述為大爆炸。霍伊爾從來沒有接受大爆炸宇宙學，他只是在一次電臺採訪中諷刺性地使用了「大爆炸」這個術語。一開始，很少有天文學家了解哈勃的發現所包含的內容。早期宇宙是什麼樣的？20 世紀 40 年代，為建造原子武器而進行的研究，導致逐漸對基本粒子的本質以及它們在極端壓力和高溫下的活動產生了一些新想法。如果哈勃和勒梅特的模型是對的，那麼，那種環境在宇宙歷史上肯定早就存在過。
今天，宇宙學家在研究宇宙起源時，使用龐大而昂貴的機器在極端高溫下將粒子搗碎，進而觀察它們的構成成分。大型強子對撞機位於日內瓦機場下面的環形隧道內，在那裡，粒子被猛烈地搗碎，這樣，科學家實際上在重新創造類似於宇宙誕生第一秒時的環境。這有點類似於把兩輛法拉利一起搗碎來觀察它們的構成！正因此科學才會令人興奮！事實上，2012 年 7 月 4 日，參與 LHC 工作的科學家宣稱，他們發現了一種粒子即著名的「希格斯玻色子」存在的證據。這種粒子解釋了為何所有物質都有質量。英國物理學家彼得·希格斯在 1964 年率先提出這種粒子的存在，稍後，其他一些物理學家也表達了這種看法。世界上確實存在一種與希格斯的創造性觀念相一致的粒子，這項發現被認為是現代科學重大轉折點之一。
大型強子對撞機是迄今為止設計出來的最龐大、最昂貴的科學實驗。它由日內瓦機場下面一條巨大隧道構成，亞原子粒子在那裡以接近光速的速度被擊碎，以便發現它們的構成。這好像將汽車一起搗碎以觀察它們的內部構成，不過，這是我們用來確定宇宙構成基本成分的本質的唯一方式。白圈標出了 LHC 的位置。前面是日內瓦機場。紅線標示的是瑞士和法國之間的邊界20 世紀 40 年代，一些科學家，包括弗雷德·霍伊爾和俄裔美國物理學家喬治·加莫夫在內，以哈勃的結論為前提，開始探究早期宇宙的面貌以及它是如何活動的。引人注目的是，他們發現建構一種合理的故事是可能的。事實證明，此後幾十年，我們可以非常詳盡地解釋宇宙從其誕生到現在的各個不同階段。
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