關於宇宙」大爆炸「理論的證據，這個推測為什麼能站得住腳

大爆炸理論是關於宇宙形成的最有影響的一種學說，英文說法為「Big Bang」，也稱為大爆炸宇宙論。

大爆炸理論誕生於2n世紀2n年代，在20世紀40年代得到補充和發展，但一直默默無聞。直到20世紀50年代，人們才開始廣泛注意這個理論。大爆炸理論認為我們的宇宙誕生於140億年前，並曾有一段從熱到冷的演化史。迄今人類已經獲得的宇宙大爆炸證據有很多內容。

宇宙「嬰兒期照片

若干年前，美國航空航天局(NASA)，公布了探測器拍到的宇宙「嬰兒期照片」，為宇宙大爆炸理論提供了新的依據。

根據這張照片，科學家還精確地測量出了宇宙的實際年齡是137億年。據報道，這張珍貴的照片是NASA科學家通過威爾金森各向異性微波探測器經過一年時間的觀測獲得的結果。照片中包含了許多令人震驚的信息，為支持宇宙大爆炸和宇宙膨脹理論提供了新的依據，同時為揭開暗能量之謎指引了道路。據有關人士估計，這項成果是近幾年宇宙研究中最重大的發現之一。

NASA的科學家說，這張照片中可以觀測到的輻射是一種電磁波，它充滿了整個宇宙。電磁波里包含的微觀模型信息，顯示了形成星系以及我們周圍一切結構的萌芽特徵。這次公開的宇宙「嬰兒期照片」清晰地顯示了這個遺迹的存在，有力地支持了宇宙大爆炸理論。

追蹤伽馬射線脈衝的源頭

NASA的RHESSI衛星在拍攝太陽耀斑照片時，意外地在太陽邊緣的背景區域捕捉到一個極強的伽馬射線脈衝，首次發現伽馬射線脈衝的偏振現象。這一發現表明磁場有可能是伽馬射線爆發的背後因素。太陽耀斑是太陽大氣中的劇烈爆炸，通常由電磁能量的突然釋放導致。

伽馬射線脈衝則是伽馬射線的隨機爆發，大約每天一次，其亮度約為太陽的百億億倍。以前的觀察顯示，伽馬射線脈衝有可能是一些特別的星體，如超新星爆發時產生的，但並非所有的超新星爆發都能產生伽馬射線脈衝，因此伽馬射線脈衝的原理一直未能弄清。

NASA的一顆人造衛星在對太陽進行觀測時，意外地發現了一個有關伽馬射線脈衝形成機制的重要線索。這可能是迄今為止天文學家們發現的最重要的證據之一，它有可能揭示宇宙大爆炸的秘密。伽馬射線脈衝是整個宇宙中最為壯觀的爆炸，因此它對研究宇宙的形成具有非凡的意義。

宇宙第一星

《自然》雜誌曾報道說，一組來自瑞典、德國、澳大利亞、美國和巴西的科學家，最近發現了一顆遙遠又模糊的古老星星，估計這顆星星可以追溯至宇宙的起源。這顆巨大的星星被稱為HE0107-5240，它在雙魚座星雲上，距離地球約3．6萬光年。

但由於它的光線非常弱，所以肉眼無法看到。它的最奇特之處在於，它幾乎不合任何金屬元素，這在銀河系裡是極其稀有的。

其實早在25年前，科學家就一直假設，不含金屬元素或低金屬含量的星星是存在的。但在這以前，從來沒有人能證實這一理論的存在，科學家只能單方面進行猜測。科學家們相信，在宇宙大爆炸後，宇宙是由最輕的元素氫、氦和鋰組成的；後來由於發生了激烈的核聚合，經過化學反應，輕元素被合成了重元素，像碳、磷和鉛；於是，其他元素在星星內部逐漸自然形成。

通過對像HE0107-5240這樣比較原始的星體的觀測發現，在銀河系和許多河外星系中，輕元素氫的同位素氘相對於氫的數量基本上是均勻分布的，這和許多重元素的非均勻分布形成了鮮明的對照。用宇宙大爆炸理論解釋就是，因為大爆炸後最初幾分鐘內預期出現的高溫以及高密度狀態，導致了輕元素的合成，而重元素則是在眾多的恆星內核深處合成，直到發生超新星爆發時才大量散布開來的，所以它們不會是均勻分布的。

偏振羽毛

芝加哥大學的天文學家通過271天，每天長達20個小時對於南極天空的觀測數據表明，人類對於宇宙誕生的大爆炸理論有了新證據。觀測數據是從一台先進的天文望遠鏡中收集起來的。這台天文望遠鏡實際作用是一對偏光板。就是用這樣的儀器，由約翰·卡爾斯姆博士領導的研究小組發現：被認為是大爆炸後遺留下來的微弱電磁波出現了偏振現象。該小組還發現，當這些電磁波射向地球時，整個偏振的效果就像是一支美麗而神奇的羽毛。

這就是說，大爆炸後的微弱電磁場是有規律可循的，不像人們想像中的那樣雜亂無章。這就證實了理論學家所預測的那樣，在宇宙誕生後的40萬年，宇宙的溫度開始下降，並在宇宙中心產生原子。

發現宇宙射線

1965年，兩位來自貝爾實驗室的科學家發現了宇宙射線，

並因此獲得了諾貝爾獎。根據理論的計算，約翰·卡爾斯姆博士捕獲的信息是宇宙誕生後40萬年的電磁波。

對於一些純粹的愛好者來講，約翰·卡爾斯姆博士的發現可能不大好理解，為什麼偏振讓眾多宇宙學家如此興奮。為此約翰·卡爾斯姆博士打了一個通俗的比喻，偏振本身比其他現象包含了更多的信息，這也就類似於人們從以前彩色電視機中獲得的信息比黑白電視機要多。

測定遙遠星系紅化

最直接的證據來自對遙遠星系光線特徵的研究。20世紀20年代，天文學家埃德溫·哈勃研究了維斯托·斯里弗所做的觀測。他注意到，遠星系的顏色比近星系的要稍紅些。哈勃仔細測量了這種紅化，並畫了一張圖。他發現，這種紅化是系統性的，星系離我們越遠，它就顯得越紅。

光的顏色與它的波長有關。在白光光譜中，藍光位於短波端，紅光位於長波端。遙遠星系的紅化意味著它們的光波波長已稍微變長了：在仔細測定許多星系光譜中特徵譜線的位置後，哈勃證實了這個效應。他認為，光波變長是由於宇宙正在膨脹的結果。哈勃的這個重大發現奠定了現代宇宙學的基礎。

3K宇宙背景輻射

早在20世紀40年代未，大爆炸宇宙論的鼻祖伽莫夫認為，我們的宇宙正沐浴在早期高溫宇宙的殘餘輻射中，其溫度約為6K。這正如一個火爐雖然不再有火了，還可以冒一點熱氣。1964年，美國貝爾電話公司年輕的工程師彭齊亞斯和威爾遜在調試他們那巨大的喇叭形天線時，出乎意料地接收到一種干擾雜訊，各個方向上信號的強度都一樣，而且歷時數月而無變化。他們分析後認為，這種雜訊肯定不是來自人造衛星，也不可能來自太陽、銀河系或某個河外星系射電源，因為在轉動天線時，雜訊強度始終不變。

後來，經過進一步測量和計算，此雜訊的輻射溫度是2．7K，一般稱之為3K宇宙微波背景輻射。這一發現，使許多從事大爆炸宇宙論研究的科學家們獲得了極大的鼓舞。因為彭齊亞斯和威爾遜等人的觀測竟與理論預測的溫度如此接近，是對宇宙大爆炸理論的一個非常有力的支持!

其他傳統證據

比較傳統的證據如下：哈勃定律說明了宇宙的運動和膨脹；氫與氦的豐存度由模型預測出氫佔25％，氦佔75％， 已經由實驗證實；在模型中所推測的微量元素的豐存度與實測的相同；背景輻射

的微量不均勻證明宇宙最初的狀態並不均勻，所以才有現在的宇宙和星系、星團的產生。

時至今日；對於了解整個早期的宇宙來講，現在發現的證據還只是萬里長征的開始。在星系的起源和各向同性分布等方面，大爆炸宇宙學還存在一些尚未解決的問題。目前最讓人頭疼的是，宇宙膨脹的原因和確切的時間。

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