文章來(lái)源：原理

　　千年以來(lái)，白鳥(niǎo)由榮人類一直著迷于尋找宇宙是如何起源的答案，并提出了許許多多的觀點(diǎn)。到了上個(gè)世紀(jì)二十年代，年輕的科學(xué)家，天主教神父勒梅特在研究了愛(ài)因斯坦的引力理論后得出結(jié)論：宇宙正在膨脹。而膨脹的宇宙表明它始于一個(gè)更小，巴拉巴拉櫻花舞更熾熱的初始狀態(tài)，勒梅特將這個(gè)狀態(tài)稱作“宇宙蛋”或“原始原子”，但這些詞從未流行開(kāi)來(lái)。

　　1949年，天文學(xué)家霍伊爾做客BBC的時(shí)候，提出了“大爆炸”一詞，一下子吸引了所有人的注意，而霍伊爾本人實(shí)則是大爆炸理論的反對(duì)者。實(shí)際上，大爆炸描述的是空間的膨脹，并不是真正意義上的爆炸。

　　那么爆炸和空間膨脹有何區(qū)別呢？

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　　○ 大爆炸并不是一顆種子爆炸到一個(gè)預(yù)先存在的空間中。我們常說(shuō)的爆炸是一種由種子內(nèi)部產(chǎn)生了巨大的熱量和壓力而產(chǎn)生的結(jié)果，它會(huì)讓一團(tuán)滾燙的物質(zhì)爆炸到預(yù)先就存在的空間中。而宇宙大爆炸不是這樣的。

　　首先，我們需要一片空間，在空間中有一顆種子，這顆種子可以是一顆炸彈，也可以是一顆恒星，又或者是其他可以儲(chǔ)存能量的東西�？臻g是預(yù)先存在的，種子也是。然后某些事件的發(fā)生觸發(fā)了種子的爆炸，它的內(nèi)部經(jīng)歷了某種形式的轉(zhuǎn)化，集眾思供求比如化學(xué)反應(yīng)或核反應(yīng)，讓能量被釋放出來(lái)。

　　這種反應(yīng)會(huì)讓種子內(nèi)部產(chǎn)生巨大的熱量和壓力，與被壓縮的熱量和壓力有關(guān)的力會(huì)使種子的內(nèi)部像一個(gè)滾燙的球那樣向外膨脹。能量從種子的內(nèi)部以高速，高溫的形式釋放出來(lái)，隨著種子的內(nèi)部向外膨脹到預(yù)先存在的空間，壓力和溫度也隨之逐漸下降。

　　爆炸之所以發(fā)生，是因?yàn)樵谝粋�(gè)很小的區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生了巨大的熱量和壓力，種子內(nèi)部的巨大壓力和熱量與種子外部的低壓和溫度之間存在不平衡，從而導(dǎo)致了向外的爆炸。內(nèi)部的事物以非常高的速度遠(yuǎn)離它們的初始位置。但是，它們離開(kāi)起始點(diǎn)的速度不能大于光速，所以它們相互遠(yuǎn)離的速度是有限的。

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　　現(xiàn)在， 我們?cè)賮?lái)看看空間膨脹的過(guò)程（如下圖所描繪的）：

　　與左邊的圖片相比，我們可以清晰地看到右圖所示的空間擴(kuò)大了�？臻g中的所有物體都是由更為強(qiáng)大的力量結(jié)合在一起的，因此物體并不會(huì)隨著空間的增長(zhǎng)而膨脹，膨脹的只有它們所在的空間。

　　空間中的物體本質(zhì)上并沒(méi)有移動(dòng)，也不存在什么能將它們推向任何其他地方的熱量和壓力。它們之間和周圍的空間在不斷擴(kuò)大，使得它們之間的距離比之前更大。這種增長(zhǎng)是均勻的，或者說(shuō)這是一種均勻膨脹。比如在右側(cè)的圖中，貓和桌子之間的距離增加了一倍，貓和椅子之間的距離也是如此。當(dāng)宇宙的大小翻倍時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)這樣的情況。

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　　在牛頓的引力理論中，我們不會(huì)討論這種空間本身的變化，但愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論是允許這種變化的。根據(jù)愛(ài)因斯坦的理論，空間不僅僅是一個(gè)為事物發(fā)生提供場(chǎng)所的存在，而且它本身就是一種事物——它能生長(zhǎng)，收縮，桂林晚報(bào)電子版變形，擺動(dòng)，改變形狀。

　　與爆炸不同的是，由于是空間在膨脹，而不是物體在移動(dòng)，因此愛(ài)因斯坦的相對(duì)論對(duì)物體之間的距離增長(zhǎng)速度沒(méi)有設(shè)任何限制。兩個(gè)物體之間的距離的增長(zhǎng)速度可以高于光速——這與相對(duì)論并不相矛盾。

　　另外非常重要的一點(diǎn)是，空間膨脹的原因不一定與熱或壓力有關(guān)，這一點(diǎn)也與爆炸不同。比如在第二幅圖中，爆炸會(huì)破壞或摧毀這些物體，而膨脹可以讓它們?nèi)匀痪S持原樣，只是離得越來(lái)越遠(yuǎn)。

　　膨脹可以發(fā)生在一個(gè)非常熱的宇宙中，如在早期宇宙的熱大爆炸時(shí)期，也可以發(fā)生在一個(gè)非常寒冷的宇宙中。今天，我們的宇宙已經(jīng)變得非常冷，而我們也知道，宇宙不僅在膨脹，桂林晚報(bào)電子版而且還在加速膨脹——其幕后推手被稱為“暗能量”。

　　此外，傳統(tǒng)的大爆炸理論并不能解釋所有的天文學(xué)觀測(cè)，比如視界問(wèn)題和平坦性問(wèn)題。1981年，為了解釋這些問(wèn)題，物理學(xué)家古斯提出，宇宙在誕生不久后應(yīng)該經(jīng)歷了一次極其快速的膨脹，這個(gè)時(shí)期被稱為暴脹時(shí)期。

　　無(wú)論是關(guān)于暴脹，重生之商女無(wú)雙還是暗能量，還有太多的謎題等待著我們?nèi)ソ议_(kāi)。

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