宇宙大爆炸瞬间 (模拟图)

    宇宙大爆炸学说认为宇宙始于150亿年前的一次大爆炸。在宇宙早期，温度高达100亿度以上，物质密度也极大，宇宙中只有一些基本粒子形态的物质。随后宇宙不断膨胀，温度也很快下降。当达到10亿度时，中子开始与质子合成重氢与氦。当温度下降到100万度后，形成了早期的化学元素。当温度下降为几千度时，辐射减退，宇宙间的气态物质凝聚成气体云，再进一步演化为我们今天看到的各种恒星体系。

    1917年，爱因斯坦发表广义相对论之后，引发了天文学家对宇宙的结构思考，当时争论的焦点是宇宙是静态的还是不断膨胀的。1929年，美国天文学家哈勃确定了星系红移和退行速度的关系，英国天文学家爱丁顿认为这一发现证实宇宙正在膨胀。

    1932年，比利时天文学家勒梅特（G. Lemaitre，1894－1966）提出宇宙最初聚集在一个“原始原子”里，后来发生四散的爆炸，形成了今天的宇宙。1946年，俄裔美国天体物理学家伽莫夫（George Gamow，1904－1968）将广义相对论与化学元素生成理论联系起来，提出了热大爆炸宇宙模型。但是这一模型在它诞生后的20年里，却屡遭质疑。

    根据大爆炸宇宙模型推算，150亿年前的爆炸在今天会留下约5K的宇宙背景辐射。1964年，美国物理学家彭齐亚斯（Arno Allan Penzias，1933－）和威尔逊（Robert Woodrow Wilson，1936－）为了改进卫星通讯，建造了一个高灵敏度号角形接收天线系统。当二人用它测量天空时，意外地发现了相当于大约3.5K的宇宙微波噪声。

    后来，科学家们又通过其它途径证实了微波背景辐射的存在，这一发现给予大爆炸宇宙学最强有力的支持。大爆炸宇宙模型逐渐被公认为是目前最令人满意的宇宙图像理论，它不仅说明了宇宙膨胀的由来，还解释了元素的丰度分布和原始氦的起源。