宇宙揭秘:宇宙大爆炸理論是如何被發現的?

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宇宙是如何誕生的呢？我們都聽過大爆炸，但我們要如何知道真的就是如此？畢竟沒人曾在場親眼目睹。如果這個問題難以回答，那就試試這個吧：宇宙創世之前發生了什麼事？

在「創世紀」中，神說「要有光」，接著「就有了光」，「神於是創造了天地」。但如果一切都是從此刻開始，那麼神是如何創造萬物的？在時間出現之前，就有時間存在嗎？這個問題已讓科學家和哲學家還有一般大腦思索了5000多年。

但是在1920年代，一個科學發現為我們了解時間起源帶來曙光，甚至可由此了解更早之前的情況，這個人就是埃德溫哈勃，在加州的威爾遜山頂上，哈勃將威力強大的新武器對準天空，那就是偉大的胡克望遠鏡。用它觀測天空時，他就成為第一位見識到宇宙真正規模的人。

哈勃發現天空中那些模糊區域並不是聚集起來的氣體，而是其他的星系，宇宙中的星系不是數千個，而是數千億個。與這項發現同樣引人注目的是哈勃的觀察引發出一項影響更甚遠的結論：宇宙正在擴張，每個星系都漂移得越來越遠。如果將這個概念往回推，加上所有的數學演算，都指向宇宙創始時一個體積無限小密度無限大的狀態，科學家將這種創始狀態稱為「奇異點」。

在大爆炸之前，沒有空間也沒有時間，創始之前什麼都沒有。將奇異點的時間撥開，起跑槍就是大爆炸，能量與物質的一次巨大爆炸，產生了我們今日在天空中看到的一切，也創造出了時間和空間，所有輻射和物質向四面八方射出，宇宙最後開始冷卻，重力導致物質集結在一起，恆星因而誕生，接著又發生爆炸，隨後，旋轉圓盤的氣體聚集形成更新的恆星。最後，大爆炸後的幾十億年形成了行星，包括我們的地球。這個複雜的故事成為新的教條，但無論這有多可信，大爆炸之說仍然只是一個理論。位於克勞福山的貝爾實驗室，大爆炸理論就是從這裡誕生的。阿諾彭奇亞斯與羅伯特威爾森是無線電天文學家，他們都在貝爾實驗室工作，他們曾經一起研究微波天空，因為貝爾實驗室在探索用它作為微波通訊的可能性。那是1964年，當時這兩位科學家並沒有想到解答什麼重大的宇宙問題，他們只是想讓設備正常運作。起初他們的無線電訊號一直被神秘的雜音幹擾，阿諾彭奇亞斯與羅伯特威爾森是很優秀的無線電天文學家，他們打造的望遠鏡是很棒的，應該不會出現有背景雜音，但確實有雜音。這些背景雜音來自天空的每一個角落，威爾森與彭奇亞斯想盡了辦法，他們還將天線上的塵土與樹葉打掃乾淨，但雜音依舊存在；他們用液態氦來冷卻接收器，不過雜音仍在；他們甚至趕走了在望遠鏡築巢的鴿子，並清楚它們的排洩物，結果雜音還是存在。

有時候科學研究就是要清楚很多東西，然後看有什麼留下來。清楚了能想到的一切之後，他們終於了解到一定是存在著什麼別的東西，阿諾彭奇亞斯與羅伯特威爾森分析唯一的可能就是它是來自我們星系以外的某處，當時這似乎是個激進的想法，他們也真的不知道該如何處理這個結果。

諮詢了普林斯頓大學的物理學家，阿諾彭奇亞斯與羅伯特威爾森了解到噪音能來自天空每個角落的唯一原因就是那噪音是某個重大宇宙事件的微弱回音。於是他們測量了背景的溫度，得出那是宇宙創始時的殘餘噪音。

經過某些世界知名科學家40多年的推測計算之後，證實了這兩位無線電工程師偶然發現到的，的確是宇宙創始時的微弱回音。噪音一定是大爆炸遺留的熱能造成的，時空創造時的景象開始浮現。如果一個球代表宇宙，當宇宙擴張時，你會注意到氣球裡的一切都會遠離彼此，我們並不處在宇宙的中心，整個宇宙都在擴張中，隨著時間擴張，而輻射的情形也是如此，微波輻射並不是朝我們而來，整個宇宙都充滿著來自大爆炸的輻射；宇宙擴張時，輻射就會冷卻，宇宙就會越冷。意外發現了宇宙的微波背景輻射讓這兩位無線電工程師獲得了諾貝爾物理學獎，也讓科學界第一次有根據地估計大爆炸是在何時發生，那就是在130至140億年前之間，我們對宇宙的了解從此徹底改變了。