宇宙的誕生

21世紀(jì)到了，世紀(jì)更替，千年狂歡，但人們并沒(méi)有忘記那些長(zhǎng)期困擾人類的疑問(wèn)。人們渴望通過(guò)找尋這些問(wèn)題的答案，并以此來(lái)更多地了解大自然。

宇宙是永恒不變的嗎？宇宙有多大？宇宙是什么時(shí)候誕生的？宇宙中的物質(zhì)是怎么來(lái)的？關(guān)于宇宙的疑問(wèn)太多了，人們從遠(yuǎn)古時(shí)代就提出了許多諸如此類的問(wèn)題。

當(dāng)人類第一次仰望蒼穹，看到了廣闊無(wú)垠的天空和閃閃發(fā)光的星星，不禁想知道這一切究竟是怎樣產(chǎn)生的。各個(gè)民族、各個(gè)時(shí)代都有種種關(guān)于宇宙形成的傳說(shuō)。不過(guò)那都是建立在想象和幻想基礎(chǔ)上的優(yōu)美的神話故事。在今天，科學(xué)技術(shù)的日益發(fā)展，使人類有了強(qiáng)大的認(rèn)識(shí)自然的工具，但關(guān)于宇宙的成因卻一直沒(méi)有定論，都還處在假說(shuō)階段。人們總結(jié)了一下，大致有以下幾種假說(shuō)。

第一種假說(shuō)是“宇宙永恒論”。這種假說(shuō)認(rèn)為，宇宙并不是動(dòng)蕩不定的，宇宙中的星體、星體的數(shù)目和分布以及它們的空間運(yùn)動(dòng)從開(kāi)天辟地時(shí)開(kāi)始，就一直處于一種穩(wěn)定狀態(tài)，宇宙是永恒的。持這種假說(shuō)的天文學(xué)者把宇宙中的物質(zhì)分成了恒星、小行星、隕石、宇宙塵埃、星云、射電源、脈沖星、類星體、星際介質(zhì)等幾大類，認(rèn)為在大尺度范圍內(nèi)，這些物質(zhì)處于一種力和物質(zhì)的平衡狀態(tài)。也就是說(shuō)，一些星體在某處消逝了，另一些新的星體一定會(huì)在另一處產(chǎn)生。宇宙在整體范圍內(nèi)是穩(wěn)定的，即使發(fā)生了變化，也只是局部的變化。

第二種假說(shuō)是“宇宙分層論”，這一觀點(diǎn)認(rèn)為宇宙的結(jié)構(gòu)是分層次的，恒星是一個(gè)層次，恒星集合組成星系是一個(gè)層次，若干個(gè)星系結(jié)合在一起組成的星系團(tuán)是一個(gè)層次，一些星系團(tuán)再組成超星系，成為一個(gè)更高的層次。

第三種假說(shuō)就是到目前為止許多科學(xué)家都比較贊同的“宇宙大爆炸”理論。這一觀點(diǎn)是由美國(guó)著名天體物理學(xué)家加莫夫和弗里德曼提出來(lái)的。他們認(rèn)為，大約在200億年以前，我們今天所看到的天體物質(zhì)都集中在一起，構(gòu)成一個(gè)密度極大、溫度高達(dá)100億℃的原始火球。這個(gè)時(shí)期的天空中，到處充滿了輻射，恒星和星系并不存在。后來(lái)因?yàn)槟撤N未知的原因，這個(gè)原始火球發(fā)生了大爆炸，組成火球的物質(zhì)被噴發(fā)到四面八方，并逐漸冷卻下來(lái)，密度也開(kāi)始降低。爆炸發(fā)生2秒鐘之后，質(zhì)子和中子在100億℃的高溫下產(chǎn)生了，隨后的11分鐘之內(nèi)，自由中子衰變，進(jìn)而形成了重元素的原子核。大約1萬(wàn)年以后，氫原子和氦原子產(chǎn)生。在這1萬(wàn)年的時(shí)間里，散落在空間中的物質(zhì)開(kāi)始在局部聯(lián)合，這些物質(zhì)凝聚成了星云、星系的恒星。大部分氣體在星云的發(fā)展中變成了星體，因受星體引力的作用，其中一部分物質(zhì)變成了星際介質(zhì)。

此后，科學(xué)家建造了太空望遠(yuǎn)鏡，并以“哈勃”命名，希望能夠借它來(lái)確定哈勃常數(shù)。哈勃常數(shù)是以“哈勃”命名的宇宙膨脹率，多年以來(lái)成為宇宙中最為重要的數(shù)字。哈勃常數(shù)的物理意義就是星體互相拋離的速度和距離之比。常數(shù)數(shù)值越大，表示宇宙擴(kuò)張到今天的大小所需的時(shí)間就越短，宇宙就越年輕。哈勃常數(shù)與宇宙現(xiàn)在的年齡有關(guān)，涉及宇宙的過(guò)去，還將決定宇宙的未來(lái)。宇宙有一個(gè)開(kāi)始，是否一定會(huì)有一個(gè)結(jié)束？宇宙產(chǎn)生于“無(wú)”，是否最后的歸宿也是“無(wú)”呢？

從一開(kāi)始，人們就圍繞哈勃常數(shù)展開(kāi)了激烈的爭(zhēng)論。按照哈勃本人測(cè)得的數(shù)值可以推算出，宇宙的年齡約為20億歲，但是地球就有40億歲，這顯然是不可能的。很顯然，宇宙應(yīng)該比在它其中的星球誕生得更早。科學(xué)家們自20世紀(jì)70年代開(kāi)始，不斷地采用各種手段測(cè)算哈勃常數(shù)，并得出了不同的結(jié)果。但是人們從這些數(shù)值出發(fā)，推算出的宇宙年齡卻是大相徑庭的。

科學(xué)家們一方面圍繞著哈勃常數(shù)展開(kāi)喋喋不休的爭(zhēng)論，而另一方面，科學(xué)家們對(duì)某些星體年齡的測(cè)定卻更為準(zhǔn)確。現(xiàn)階段，天文學(xué)家們已經(jīng)測(cè)知，銀河系中一些最古老的星系的年齡約為160億歲。如果是這樣的話，大爆炸只能在160億年以前發(fā)生，而根據(jù)科學(xué)家們最近用哈勃望遠(yuǎn)鏡得到的一些觀測(cè)結(jié)果分析，宇宙的年齡約為120億歲。這個(gè)結(jié)論證明：宇宙確實(shí)比存在于它其中的古老星系更年輕。

如果測(cè)算結(jié)果是正確的，那么只能說(shuō)明原先的假設(shè)出現(xiàn)了錯(cuò)誤，宇宙可能不是從爆炸中誕生的。

宇宙的年紀(jì)這么“小”，再度讓自己的身世在人們眼中變得神秘起來(lái)。

1999年9月，印度著名天文學(xué)家納爾利卡爾等人對(duì)大爆炸理論發(fā)起挑戰(zhàn)，并提出了一種新的宇宙起源理論。他們把自己的研究成果命名為“亞穩(wěn)狀態(tài)宇宙論”，這是納爾利卡爾和另外3名科學(xué)家共同提出的新概念中最重要的觀點(diǎn)。

他們認(rèn)為，宇宙不是由一次大爆炸形成的，而是由若干次小規(guī)模爆炸共同形成的。這種新理論認(rèn)為，宇宙在最初的時(shí)候是一個(gè)巨大的能量庫(kù)，被稱為“創(chuàng)物場(chǎng)”，而大爆炸理論所描述的是沒(méi)有時(shí)間和空間的起點(diǎn)。在這個(gè)能量場(chǎng)中，接二連三的爆炸逐漸形成了宇宙的雛形。此后小規(guī)模的爆炸還在不斷地發(fā)生，導(dǎo)致局部空間的膨脹。局部膨脹時(shí)快時(shí)慢，綜合在一起便形成了整個(gè)宇宙范圍的膨脹。

以前，人們認(rèn)為宇宙在時(shí)間上是無(wú)始無(wú)終的，在空間上是無(wú)窮無(wú)盡的，是無(wú)限的。但是在觀測(cè)中人們發(fā)現(xiàn)，宇宙一直在膨脹，只不過(guò)是速度慢了下來(lái)，這就形成了一個(gè)全新的宇宙有限觀，這一觀點(diǎn)幾乎將宇宙無(wú)限的舊觀念完全代替了。宇宙學(xué)家根據(jù)觀測(cè)，推算宇宙在超空期中的一個(gè)小點(diǎn)上爆炸，先膨脹再收縮，到最后死亡消散，大約要經(jīng)過(guò)800億年。現(xiàn)在大約只過(guò)了160億年，宇宙間的一切在以后的600億年中將逐漸向中心一點(diǎn)集攏，當(dāng)時(shí)空都到了盡頭，宇宙也就不復(fù)存在了。就像超巨星在熱核燃燒凈盡，引力崩潰，所有物質(zhì)瞬間向中心收縮，形成我們至今仍不可見(jiàn)的黑洞一樣，成為存在而不可見(jiàn)的超物質(zhì)，這也許就是宇宙死亡的模型。