宇宙大爆炸和宇宙微波背景之間的關係

關於宇宙學的一個常見的指責是，它只是一種拼裝的模型來解釋我們在宇宙中看到的所有奇怪事情。例如，觀測到星系紅移，就發明了宇宙大爆炸理論。星系的運動方式不對，就發明了暗物質和暗能量。

調整好模型來使它符合觀測數據，之所以會如此的部分原因是科學發現的方式是代表性的。如果有絕世天才或許有革命性的思維來清除掉所有老舊的模型，但這並不是科學的行事。科學模型往往被提出來用於解釋奇怪的數據，但真正的考驗在於它們的預測能夠經受住審視。比如，宇宙微波背景的故事。

宇宙微波背景（CMB）通常被視為宇宙大爆炸的決定性證據。由彭齊亞斯和威爾遜在1960年代發現，它已經被用於理解宇宙的演化、以及暗物質和暗能量方面，並且它甚至可能會告訴我們關於早期宇宙暴漲。但宇宙大爆炸並不是被發明用於解釋宇宙微波背景，而是宇宙微波背景在被發現的二十多年前就被天文學家預測了。

通常認為，Georges Lema?tre在1931年的一篇論文中首次提出了「大爆炸」模型。基於廣義相對論的性質，Lema?tre認為，宇宙必定從一個「原始原子」中開始。這個想法並沒有吸引到太多的關注，因為「靜態宇宙」在當時是佔主導地位的模型。後來哈勃證明了星系的距離與其紅移之間的相關性，很明顯宇宙正在膨脹。

在那時，Lema?tre的理論引起了人們的關注。不過，仍然有人反對這個想法，主要是因為這個證據被延伸得太廣了。畢竟，如果我們看到麵包的麵糰在發酵，很明顯麵糰正在膨脹，但從這得出麵包開始於一個超高密度的「原始麵粉」是荒謬的。

哈勃發現宇宙正在膨脹

然後在1948年，美國物理學家Ralph Alpher和Robert Herman發表了一篇論文，預言了宇宙大爆炸模型的結果。該論文實際上是專註於宇宙中元素的相對丰度，但還指出如果宇宙開始熾熱緻密的大爆炸，那麼必定有一個熱殘餘。也就是說，宇宙必定沐浴在來自宇宙大爆炸的熱微波之中，並且這種背景的光譜必定是符合黑體光譜。在這篇論文中，他們估計這個背景的溫度約為5 K（開爾文K為熱力學單位，與攝氏度的轉換關係為：開氏度 = 攝氏度+273.15）。

在二十年後，天文學家發現宇宙確實是沐浴在一種微波背景之中，並且是呈現出一種幾乎完美的黑體光譜，溫度大約為3 K。

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