今天,大多数天文学家和物理学家都相信,宇宙过去的温度很高, 密度很大,宇宙间的物质挤得紧紧的。在大概距今 150 亿年的时候,温 度之高和密度之大简直无法用数字来表达。一瞬间,宇宙的每个地方都 发生了巨大的爆炸。爆炸直到今天正如我们所看到和感觉的样子。 宇宙大爆炸的说法是美国科学家伽莫夫在 1948 年提出的。从天文观 测获得的一些资料支持了这种说法。本世纪 20 年代,天文学家用大口径 望远镜观测极遥远的、在太阳所在银河系外的星系时,发现所有星系都 在不断相互远离。既然所有星系都在相互远离,所以推断过去它们靠得 比现在近。时间往过去推得越远,星系之间的距离越近。1965 年科学家 们又发现,在整个宇宙空间中都充满着波长很短的电磁波,或者叫微波 电磁辐射。大家知道,电台或电视台也发射电磁波,但电台或电视台发 射出的电磁波有一个中心,发射中心就是电台或电视台的发射天线。离 发射中心遥远的地方就收不到电磁波,因为电台或电视台发射电磁波的 能量不管有多大总是有限的;发射出的电磁波不管能送到多远也总是有 限的,到了一定的距离、电磁波就会减弱到几乎完全消失。宇宙空间的 电磁辐射不但处处都有,而且没有发射中心,它还对应着一个温度——— -270℃左右,这个温度在科学上叫做绝对温度 3K。
科学家们把在宇宙空 间发现的电磁波叫做 3K 微波背景辐射。3K 微波背景辐射的发现,可以证 明宇宙过去的温度确实非常高,宇宙大爆炸就发生在那个时刻。今天在 宇宙空间测到的绝对温度 3K,是大爆炸后的余温。 任何爆炸的发生都会放出巨大的能量。例如,普通炸弹爆炸时放出 能量,是炸弹中炸药所蕴藏的化学能;原子弹和氢弹爆炸时放出能量, 是原子核裂变或聚变时放出的原子能。那么宇宙大爆炸的能量来自何方 呢?是化学能吗?是原子能吗?不是。因为在宇宙大爆炸的瞬间,温度 是那么高,不仅一切化学物质不会存在,一切分子不会存在,连原子也 不可能存在。科学家认为,在那个时刻只有那些比原子核还小得多的粒 子存在,只有各种形式的辐射存在。因此,宇宙大爆炸的能量从根本上 说来自这些粒子和辐射之间相互作用的能量。
目前已知的相互作用有四 类:引力相互作用、电磁相互作用、弱相互作用和强相互作用。科学家 们推测,在宇宙大爆炸的瞬间,这四种相互作用或许是统一的,正是这 种统一的相互作用为宇宙大爆炸提供了能量。 宇宙大爆炸的学说在今天还是一个发展中的学说,很多科学家还在 对这一学说的细节进行修改和研究。宇宙大爆炸能量来自何方这个谜也 会随着这一学说的发展而被破译的。
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