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目錄

1 地位及主要觀點

2 證據(jù)

3 宇宙的未來

4 哲學(xué)和宗教意義

 起源及發(fā)展過程

 

 宇宙大爆炸學(xué)說是在1932年由勒梅特首次提出的，該理論認(rèn)為：整個宇宙最初聚集在一個“原始原子”中，后來發(fā)生了大爆炸，碎片向四面八方散開，形成了我們的宇宙。美籍俄國天體物理學(xué)家伽莫夫第一次將廣義相對論融入到宇宙理論中，提出了熱大爆炸宇宙學(xué)模型：宇宙開始于高溫、高密度的原始物質(zhì)，最初的溫度超過幾十億度，隨著溫度的繼續(xù)下降，宇宙開始膨脹。 1965年，彭齊亞斯和威爾遜發(fā)現(xiàn)了宇宙背景輻射，后來他們證實宇宙背景輻射是宇宙大爆炸時留下的遺跡，從而為宇宙大爆炸理論提供了重要的依據(jù)。他們也因此獲1978年諾貝爾物理學(xué)獎。 20世紀(jì)科學(xué)的智慧和毅力在霍金的身上得到了集中的體現(xiàn)。他對于宇宙起源后10^-43 秒以來的宇宙演化圖景作了清晰的闡釋. 宇宙的起源：最初是比原子還要小的奇點，然后是大爆炸，通過大爆炸的能量形成了一些基本粒子，這些粒子在能量的作用下，逐漸形成了宇宙中的各種物質(zhì)。至此，大爆炸宇宙模型成為最有說服力的宇宙圖景理論。

   

宇宙大爆炸學(xué)說是關(guān)于宇宙形成的最有影響的一種學(xué)說，英文說法為Big Bang，也稱為大爆炸宇宙論。大爆炸理論誕生于20世紀(jì)20年代，在40年代得到補充和發(fā)展，但一直寂寂無聞。直到50年代，人們才開始廣泛注意這個理論。 

    大爆炸學(xué)說的主要觀點是認(rèn)為我們的宇宙曾有一段從熱到冷的演化史。在這個時期里，宇宙體系并不是靜止的，而是在不斷地膨脹，使物質(zhì)密度從密到稀地演化。這一從熱到冷、從密到稀的過程如同一次規(guī)模巨大的爆發(fā)。根據(jù)大爆炸宇宙學(xué)的觀點，大爆炸的整個過程是：在宇宙的早期，溫度極高，在100億度以上。物質(zhì)密度也相當(dāng)大，整個宇宙體系達(dá)到平衡。宇宙間只有中子、質(zhì)子、電子、光子和中微子等一些基本粒子形態(tài)的物質(zhì)。但是因為整個體系在不斷膨脹，結(jié)果溫度很快下降。當(dāng)溫度降到10億度左右時，中子開始失去自由存在的條件，它要么發(fā)生衰變，要么與質(zhì)子結(jié)合成重氫、氦等元素；化學(xué)元素就是從這一時期開始形成的。溫度進(jìn)一步下降到100萬度后，早期形成化學(xué)元素的過程結(jié)束（見元素合成理論）。宇宙間的物質(zhì)主要是質(zhì)子、電子、光子和一些比較輕的原子核。當(dāng)溫度降到幾千度時，輻射減退，宇宙間主要是氣態(tài)物質(zhì)，氣體逐漸凝聚成氣云，再進(jìn)一步形成各種各樣的恒星體系，成為我們今天看到的宇宙。

大爆炸理論雖然并不成熟，但是仍然是主流的宇宙形成理論的關(guān)鍵就在于目前有一些證據(jù)支持大爆炸理論，比較傳統(tǒng)的證據(jù)如下所示：

a）紅位移 從地球的任何方向看去，遙遠(yuǎn)的星系都在離開我們而去，故可以推出宇宙在膨脹，且離我們越遠(yuǎn)的星系，遠(yuǎn)離的速度越快。 

b）哈勃定律 哈勃定律就是一個關(guān)于星系之間相互遠(yuǎn)離速度和距離的確定的關(guān)系式。仍然是說明宇宙的運動和膨脹。 V＝H×D 其中，V（Km/sec）是遠(yuǎn)離速度；H（Km/sec/Mpc）是哈勃常數(shù)，為50；D（Mpc）是星系距離。1Mpc＝3.26百萬光年。 c）氫與氦的豐存度 由模型預(yù)測出氫占25％，氦占75％，已經(jīng)由試驗證實。 

d）微量元素的豐存度 對這些微量元素，在模型中所推測的豐存度與實測的相同。

e）3K的宇宙背景輻射 根據(jù)大爆炸學(xué)說，宇宙因膨脹而冷卻，現(xiàn)今的宇宙中仍然應(yīng)該存在當(dāng)時產(chǎn)生的輻射余燼，1965年，3K的背景輻射被測得。

f）背景輻射的微量不均勻 證明宇宙最初的狀態(tài)并不均勻，所以才有現(xiàn)在的宇宙和現(xiàn)在星系和星團(tuán)的產(chǎn)生。

g）宇宙大爆炸理論的新證據(jù) 在2000年12月份的英國《自然》雜志上，科學(xué)家們稱他們又發(fā)現(xiàn)了新的證據(jù)，可以用來證實宇宙大爆炸理論。 

    在發(fā)現(xiàn)暗能量之前，宇宙學(xué)家認(rèn)為宇宙有兩種未來。如果宇宙物質(zhì)密度超過臨界密度，宇宙會在膨脹到最大體積之后收縮，在收縮過程中，宇宙的密度和溫度都會再次升高，最后終結(jié)于同爆炸開始相似的狀態(tài)——一個致密致熱的小球。或者如果宇宙物質(zhì)密度等于或者小于臨界密度，膨脹會逐漸減速，但永遠(yuǎn)不會停止。造星運動會隨宇宙密度減小而逐漸停止，而宇宙的溫度會趨近于絕對零度。黑洞被氣化，宇宙的熵會增加到極點，再也不會有有組織的能量形式產(chǎn)生，這叫做熱寂說。如果質(zhì)子衰變存在，宇宙最后甚至連氫原子這種最基本最多的重子物質(zhì)都會消失，而只剩下輻射。但現(xiàn)在在發(fā)現(xiàn)宇宙加速膨脹之后，人們有了新的推測：現(xiàn)今可觀測的宇宙將離開我們的事件視界而同我們失去聯(lián)系，最終結(jié)果還不清楚。Lambda-CDM model宇宙模型認(rèn)為宇宙的暗能量以宇宙常數(shù)形式存在，并提出只有諸如星系等引力支配系統(tǒng)的物質(zhì)會聚集，從而同樣推出宇宙膨脹和冷卻到最后將是熱寂說。對暗能量的其他解釋，例如幻影能量理論則認(rèn)為星系群甚至星系都會在大分離過程中被“撕”開。

    哲學(xué)上，有一些對大爆炸理論詮釋完全主觀和超越科學(xué)。一些詮釋企圖解釋大爆炸的原因(第一因)，被自然主義的哲學(xué)家批評為現(xiàn)代的世界起源神話。一些人相信大爆炸理論支持傳統(tǒng)的世界起源觀點，譬如在創(chuàng)世記所載的，另一些人認(rèn)為所有大爆炸理論都與傳統(tǒng)觀點不合。大爆炸理論本身是純粹的科學(xué)理論，不與宗教關(guān)連。但是一些基督教教會，包括羅馬天主教教會已經(jīng)接受大爆炸理論，把它作為哲學(xué)上宇宙起源的一種描述。庇護(hù)十二世教皇對推廣大爆炸理論很熱心，盡管當(dāng)時的理論并不完善。