霹靂說(轉)

二十世紀天文學界相信宇宙是由一次大爆炸所產生的。

宇宙開始形成時，像一臺巨大的粒子加速器，在不可思義的高能碰撞中，產生並摧毀基本粒子。於是科學家把基本粒子送進加速器中的液體室，好研究碰撞的情形。粒子與液化氣體的原子相互作用，粒子在作用後留下一連串小氣泡；「氣泡室」之名由此而來。

「霹靂說」：最初的爆炸

闡明星系性質，替星系分門別類的先驅─美國天文學家哈伯，發現了宇宙在擴張，從而大幅改變了人類對宇宙的認識。

1929年，哈伯注意到一個現象：離銀河系愈遠的星系，所發射的光愈偏向光譜中紅色的一端，顯示其頻率愈低。他因而推測，大多數星系將離銀河系愈來愈遠。

這個星系漸行漸遠離銀河系的運動，有一定的規律，星系行進的速度和它距離銀河系的遠近成比例：如果星系和銀河系的距離達兩倍遠時，星系離開的速度也會快兩倍。而且，任何一個方向的星系運動都是如此。距離和速度之間的比例，顯示一個重要的結論：每個星系從起點移動到目前的位置，所花的時間一定相同。

讓我們把這事件發展像影片一樣倒回去看：大約在150億年前，所有的星系，在同一時刻，聚集在同一點上。然後發生一場大爆炸，造成宇宙現在的擴張。

宇宙從虛無的能量中誕生

關於宇宙的起源，一般認為是開始於最初爆炸後一個極小的小數秒，也就是1/100..00(43個0)秒的時候。可是，在這一瞬間之前發生了什麼？沒有人知道。

當時，宇宙的溫度高達10..0(32個0)k，整個宇宙充塞在如大頭針尖大小，直徑0.001公分的球體內。裡面既沒有原子，也沒有旦球和星系，完全虛無。我們會以為在這片虛焦裡，沒有物質和活動，一切平靜而穩定。其實，這是一個活躍的虛無，由於最初的爆炸灌注給它能量，而顯得蠢蠢欲動。

宇宙時鐘走到1/10..0(32個0)秒時，宇宙的膨脹使宇宙稍稍減低了密度和熱度。此時，最早的粒子出現了。它們是夸克和電子，中微子也從空間中出現，與光子混合在一起。物質出現的同時，反物質也登場了。反物質是由反粒子組成，反粒子具有和粒子同樣的特性，但它們的電荷是相反的。因為宇宙在電性上是中性的，反物質的存在對平衡物質的電荷是必要的。物質和光不斷相互作用。粒子和反粒子互相碰撞，變為光子。光子又變成一對對的粒子-反粒子。物質-反物質，以及光子，在生與死的惡性循環中不斷出現和消失。

大自然的偏袒創造出物質的宇宙

如果粒子和反粒子一樣多的話，宇宙的發展就會就此打住，而物質可能和反物質一起毀滅，只剩下一個沒有基本粒子、星球、星系和人類，而只有光的宇宙。但是，幸好大自然看待物質和反物質時，並不是不偏不倚的。大自然對物質有小小的偏愛，因此，若真空中出現十億個反粒子，就會有十億加一個粒子出現。每十億個反粒子和粒子一起毀滅，變成十億個光子後，就會有一個物質的粒子繼續存在。

隨著宇宙冷卻和稀薄，愈來愈複雜的結構逐漸成形

當宇宙時鐘走到百萬份之一秒時，萬物也加好油門，準備上路。宇宙在這個時刻已和太陽系一樣大了。不過溫度依然高達10..0(11個0)K。夸子首先三個三個地結合，而後產生質子和中子。將這些夸子繫在一起的是強大的核力量。

核力量在大約三分鐘後再度介入，集合質子和中子，形成氫和氦的核。

氦核由於宇宙的擴展而變得稀薄，沒有機會再聚集在一起；基於這點，宇宙無法再造出更加複雜的結構。

優游在氫核、氦核、電子、光子，以及中微子的世界裡，宇宙繼續擴展

往後秩30萬年裡，沒有重大事件發生。宇宙冷卻至10,000k。電磁力建構原子的物質，促使每個質子與一個電子結合，形成一個氫原子。電磁力還使每個氦核和兩個電子聚集，形成一個氦原子。被禁閉在原子中的電子，不再阻止光子自由流通。從這時開始，原本不透明的宇宙變透明了。這個時期產生的光子，構成宇宙的背景輻射。

有了氫原子和氦原子後，宇宙即將脫胎換骨，可以合成比氦更複雜的結構。在重力的幫助下，空間冰冷的荒漠中出現了溫熱的「綠洲」。這些綠洲就是星系。星系中的物質受重力束縛，焦法參加宇宙的擴展運動，因而避開了阻止物質向複雜化邁進的冷卻和稀薄。但是，這些熱的綠洲有一個非常大的缺點：它們的密度太低了。平均起來，一個星系的每立方公分只有一個氫原子，這個密度，比起我們呼吸的空氣還要低幾千萬億倍。所以亟需一些密度更大的地方，好促進原子的相遇。

於是，在星系的內部，群星出現了。

現有的宇宙

宇宙中有上千億的星系，平均每一星系亦約有上千億的恆星及各類天體，而星體間的距離是用萬有引力去維繫的(地球的地心吸力也是萬有引力之一)。相對的，天文學家也有較多的「樣品」，可以拼湊出有關恆星與星系的完整理論。但是以我們現在的所知，要建構一個合理的宇宙論並不容易，現在的宇宙論最為大家接受是大爆炸學說，仍然有許多尚未解決的難題。天文學家提出膨脹理論，解釋了部份宇宙論標準模型的困難，但終極的宇宙論仍然在建構之中。