往古来今谓之宙,四方上下谓之宇。
——庄子
宇宙的体积非常巨大,目前来说我们平时所讨论的、可见的宇宙已经发展到了几十亿光年的大小,直径约为1.5×10 24 km。但是大多数理论认为,整个超宇宙仍然要比这个大得多。
1929年,埃德温·哈勃观测到遥远的星系都在快速地离我们而去。这意味着在过去的一段时间里,天体紧密地聚集在一起,也就是说“宇宙在膨胀”。那宇宙到底是怎样产生的呢?
“大爆炸宇宙论”(The Big Bang Theory)解释了这个问题,该理论认为宇宙是由一个致密炽热的“奇点”在一次大爆炸后膨胀形成的。20世纪20年代,乔治·勒梅特作为一名比利时教师兼学者,率先提出了这种假设。直到约40年后,这一理论才在学界广为人知。
“奇点”并不像普通意义上悬在漆黑空间的一个点,因为时间和空间是在奇点之后产生的。奇点四周没有四周,没有空间让它占据。这一点比较难以理解,有点儿像一个美妙想法的存在一样,它就一直默默地在那里。静静地等待,等待着喷薄而出。
那到底要“等”到什么时候呢?其实关于“大爆炸”发生的时间存在一点争议,不过随着研究的不断深入,越来越多的人赞成大爆炸发生在约137亿年之前,不过科学家们更愿意称此时为t=0的时刻。
物质密度从密集到稀疏地演化,如同一次规模巨大的爆炸。而在最开始很短的时间内,宇宙已初具规模。