宇宙在其诞生的最初期,的确充满了高能粒子和辐射,然后在此基础上,开始膨胀和冷却。
首先是物质在和反物质的对决中胜出,然后原子核和原子开始成形。再后来,恒星和星系开始出现,并逐渐形成了我们今天所看到的大尺度结构。
但“宇宙大爆炸”其实并不是我们通常意义上的“爆炸”,它的发生并不是从某个特定的点开始的,而是在所有地方、同时进行的。
这是个违反常识,但却又无比正确的结论。支持这一观点的证据是压倒性的,而且这些证据就来自我们对宇宙本身的观察。
超新星的“爆炸”。NASA
宇宙在其诞生的最初期,的确充满了高能粒子和辐射,然后在此基础上,开始膨胀和冷却。
首先是物质在和反物质的对决中胜出,然后原子核和原子开始成形。再后来,恒星和星系开始出现,并逐渐形成了我们今天所看到的大尺度结构。
但“宇宙大爆炸”其实并不是我们通常意义上的“爆炸”,它的发生并不是从某个特定的点开始的,而是在所有地方、同时进行的。
这是个违反常识,但却又无比正确的结论。支持这一观点的证据是压倒性的,而且这些证据就来自我们对宇宙本身的观察。
宇宙大尺度结构的演化。宇宙早期的状态是均匀而一致的,今天已经凝聚成了纤维状结构。达勒姆大学
这是人类眼中宇宙的一小部分。每个像素代表了一个星系。在大尺度上,宇宙在所有方向和所有位置上都是均质的。SDSS III
如果我们看一看宇宙的大尺度结构,看一看宇宙中星系团的分布,看一看宇宙最早期遗留下来的微波背景,就会发现一个明显的事实——宇宙的各部分拥有相同的特性,而且在所有方向上都是如此。
在物理学上,这种现象被称为“同质性”和“各向同性”。
宇宙微波背景。WMAP
假如宇宙是从一种通常意义上的“爆炸”中诞生的,那么它不可能具有这两个特点。爆炸中的物质离中心越远,就会越分散。如果宇宙是“爆炸”产生的,那么离我们越远,星系的数量就会越少。但事实并非如此。
宇宙的“同质性”和“各向同性”告诉我们,138亿年前的宇宙“大爆炸”必然是在宇宙的各处同时发生的。