开给小美的知识日课第5讲——宇宙是怎么诞生的

在妈妈像你这么大的时候,相信宇宙是无边无际也无始无终的,甚至还不知道从哪听到一个理论说宇宙是葫芦形状的,当时深信不疑。——看,小时候没文化的妈妈就这样被错误的知识蒙骗了好多年。

后来我知道当年牛顿,还有早期的爱因斯坦,都认为宇宙应该是静止的,我就平衡多了。

凭直觉,人们都会觉得宇宙是静止的,或者说,在没有证据表明宇宙不是静止的之前,谁都没往这个方向想过,即使聪明如牛顿爱因斯坦。

证据发生在1929年,一个叫哈勃的科学家系统观测星系的时候发现,所有的星系,都在离我们而去,也就是说,他发现了“宇宙正在膨胀”这个事实。

既然宇宙正在膨胀,昨天的宇宙就比今天的宇宙小,那么我们往前推很多很多年,宇宙就一定有个开始,最开始的时候,宇宙是一个非常非常小的点,宇宙是从一个点爆炸成现在这个样子的,这就是“宇宙大爆炸”理论。科学家们还计算出了宇宙是最开始的那个点的时间——138亿年前。

对这个理论,妈妈纠结过很长时间一个问题:那大爆炸之前宇宙什么样呢?让那个特别特别小的点大爆炸的最初能量是哪里来的呢?信上帝的人特别喜欢说大爆炸之前的世界是上帝的,上帝导演了大爆炸。最近妈妈读到了霍金爷爷(知道霍金吧,就是那个从年轻的时候起就因为疾病只能坐在轮椅上,但脑子像爱因斯坦那么聪明的科学家)去世前写的最后一本书,他的说法说服了我。他说:讨论大爆炸之前发生了什么就像问比南极更南的点是哪里一样,地球上没有比南极更南的点;大爆炸是时间的起点,比起点更前的点是没有意义的,所以没有“大爆炸以前”这个时间,自然就什么都没有发生。

接下来的问题是,宇宙一直膨胀下去会怎么样呢?2011年有三个科学家获得了诺贝尔物理学奖,他们发现宇宙是在加速膨胀的。这可能不是一个好消息。因为如果宇宙是以一个恒定的速度膨胀的话,宇宙的终结就离我们很远很远,远到我们现在根本没必要去想这件事。但如果是加速膨胀的,人类就要杞人忧天地想想这件事了。按照当时科学家们计算的膨胀速度,一万亿年后,天空中银河系外的所有星星都将永远地离我们而去。而最新的研究结果是:宇宙的膨胀速度比这个更快。

所以,比较可能的宇宙终结情景是:星星互相远离、宇宙温度下降、恒星失去能量而死亡,宇宙进入大冻结而一切静止。还有观点认为宇宙膨胀到最大之后会开始坍塌,进入宇宙大挤压,宇宙回到最初那个最小最小的点。当然了,不管哪个,都是很久很久以后的事,人类都未必能看到。

宇宙不是永恒不变的,它有开始,也会有终结,这个观点已经被科学家们普遍接受了。虽然对于宇宙大爆炸理论,现在还是有不同意见和争议的,但它是目前为止能解释宇宙产生和运行的最好理论了。更好的理论,就等你们长大了继续研究了。



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