上海
当我们谈到宇宙“大爆炸模型”时，我们要将它和“大爆炸”本身小心地区分开来。前者是有关可观测宇宙如何演化的一个理论，业已取得巨大成功，而后者是一个假想的瞬间，可以毫不客气地说，人类对它几乎一无所知！
所谓大爆炸模型就是这样的想法：在大概138~140亿年前，宇宙中的物质极端炽热，被紧紧聚拢在一起，然后空间开始急速膨胀。在膨胀的过程中，物质被稀释冷却，而在万有引力无休止的拉扯下，均匀的等离子体积淀出恒星和星系。不巧的是，早期宇宙等离子体温度之高密度之大，使得它基本上是不透明的。宇宙微波背景辐射让我们看见宇宙在最初变得透明时的样子，但我们无法直接观察到之前的情况。
大爆炸理论最有说服力的证据来自埃德温·哈勃在1929年发现的宇宙膨胀现象。哈勃发现遥远的星系正在快速地离我们远去。而如果我们回溯这些星系的运动轨迹，会发现它们交会于过去的某一时刻，这说明宇宙有一个爆炸性的开端。支持大爆炸理论的另一项重要证据是宇宙微波背景辐射。太空中充满了微波辐射、其频率与微波炉中所使用的微波频率差不多。随着宇宙的膨胀，辐射强度逐渐减弱，最终形成了今天我们所观测到的宇宙微波背景、这就是大爆炸伊始的那个炽烈的原初火球的微弱余晖。
宇宙学家使用大爆炸理论来研究宇宙是如何膨胀并冷却的、原子核是怎样形成的，以及平凡无奇的气体云是怎样形成巨大的漩涡星系的。这些理论研究的结果与天文观测一致，因此毫无疑问，理论方向是正确的。然而，它所描述的只是宇宙大爆炸的后果，对于大爆炸本身只字未提。用物理学家阿兰·古斯的话来说，宇宙大爆炸理论并没有解释这些问题：什么爆炸了？它是怎么爆炸的？它为什么会爆炸？
物理学家艾伦·古思（左）
大爆炸本身是广义相对论的预言，它是时间之箭的一个开端，而不是空间中的某一点。它不是已存有的虚空中一次物质的喷发，而是整个宇宙的起点，物质均匀分布在整个空间，所有事情就发生在那个瞬间。在它之前没有别的瞬间：没有空间，也没有时间。很有可能它也不是真实存在的。前面已经说过，大爆炸是广义相对论的预言，但是，恰恰在这个密度无限大的奇点处，导致广义相对论分崩离析——广义相对论的应用范围在奇点处不再适用！因此可以说，在奇点处，量子力学将会变得至关重要，而不再是广义相对论。
所以说，大爆炸并不标志着我们宇宙的起点；它标志的是我们对于物理理论认识的终点。基于观察数据，我们比较清楚大爆炸之后不久发生的事情。微波背景辐射以相当精确的方式告诉了我们大爆炸之后数十万年的景象，而轻元素的丰度告诉我们的是，在大爆炸后数分钟，宇宙作为一台原子聚变反应堆具体做了什么。但大爆炸本身迷雾重重。我们不应该将它看作“时间起始处的奇点”；它只是一个标签，描述在时间中我们目前仍不理解的一个瞬间。
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