托马斯和朋友鸣汽笛,宇宙大爆炸真实发生过吗？

“宇宙大爆炸”在今天似乎已经成为常识了，就如同当年“地球中心说”与“太阳中心说”先后成为常识一样，没有多少人敢去挑战它托马斯和朋友鸣汽笛。尽管“宇宙大爆炸”至今依然被冠名为“假说”，但大多数的科学家都认为“宇宙大爆炸”是真实存在过的。

（由“宇宙大爆炸”理论而产生的“宇宙时间轴”）

一个非常有意思的现象。探讨“宇宙大爆炸”，我们需要先看一看它是怎么被提出的。

许多科学爱好者都知道，“宇宙大爆炸”理论发端于著名的天文学家埃德温·哈勃Edwin Hubble。没错，那台飘浮在地球上空轨道上著名的哈勃天文望远镜就是以他的名字命名的。尽管普通人知道哈勃望远镜更多些，但在科学界，埃德温·哈勃是一个怎么也绕不过去的名字，他提出的“哈勃定律”为“宇宙大爆炸”理论奠定了基础。“哈勃定律”认为宇宙正在加速扩张。

一个相当有意思的现象在于哈勃并不是第一个提出这个观点的人，在他发表论文的两年之前，比利时天文学家和天主教神父乔治·勒马特GeesLematre在理论上提出宇宙正在扩张，并且预言宇宙起源于一次“大爆炸”， 勒马特称之为“ 原始原子的假设”。哈勃注意到了勒马特的文章，他通过观察和计算，对神父的理论加以证明。

（天主教神父乔治·勒马特GeesLematre）

所以，人们也将“哈勃定律”称为“哈勃-勒马特定律”，而所谓的“哈勃常数”也是勒马特神父最先提出来的。

既然宇宙源自于一个“奇点”，“奇点”本身没有时空的概念，到底是谁触发它发生爆炸的呢？难道是——上帝之手？神父一定是这样认为的。

“宇宙大爆炸”理论的发展过程。天文爱好者都知道光是有光谱的，光本身就是波，紫外光的波长短，可见光的波长在中间，红外光的波长要比可见光长。哈勃通过望远镜观察到天空中的星星，发现它们的光谱都有点偏红外。

红外光与“大爆炸”有什么关系？这里有一个非常著名的“火车汽笛实验”在地球上，一列鸣着汽笛高速行驶的火车，当它接近铁路边的观察者时，人们听到的汽笛声是短促的，而当它从观察者身边驶离时，它的汽笛声听起来则显得悠长一些。

推理红外光比紫外光的波长更长，从地球观察到星星显示更多的红外特征，就证明星星们正在远离地球——宇宙正在膨胀。

（星球运动与光谱）

既然宇宙一直在膨胀，星球们最开始就应该一起，挤成一团、成为一个点 —— 一个小到不能再小、甚至比原子还要小许多的“奇点”。浩瀚宇宙，包括我们的太阳、地球、我们在地球上的房子、你和我，都是从这个看不见的小点爆炸而来的。

这与《圣经》里写的观点不谋而合世界是有个起点的。

（《圣经》创世记）

尽管“宇宙大爆炸”援引了爱因斯坦广义相对论的原理，也披着科学的外衣，但对于科学界来说，自然是需要抵抗一番。

这其中就包括爱因斯坦本人。

埃德温·哈勃为了说服爱因斯坦，把他邀请到了自己上班的威尔逊天文台，让他看遥远星球的“红移现象”。爱因斯坦找不出证据来反驳，只好删掉了自己“爱因斯坦场方程”中的“宇宙常数”。这等于为哈勃的“宇宙大爆炸”提供了背书，间接承认了大爆炸是有可能存在的。

（爱因斯坦）

为“宇宙大爆炸”理论添上一把火的，还有两个美国人。1964年，美国贝尔电话公司的两个年轻工程师彭齐亚斯Penzias和威尔逊Wilson在调试天线时监测出有噪声，后来通过对噪声的研究证明这是“来自宇宙空间的微波背景辐射”，表明在星际空间中不是绝对零度，它的温度是2.7开尔文。有科学家证明这是“大爆炸的余辉”，因为它与此前“大爆炸理论”推测出的温度是近似的。彭齐亚斯和威尔逊因宇宙背景辐射的发现证明了“宇宙大爆炸”，得到了诺贝尔物理学奖。

（宇宙微波背景辐射）

“宇宙大爆炸”是假说。在过去的几十年里，“宇宙大爆炸理论”被勒马特和哈勃等著名的天文学家提出、又被许多著名的科学家承认和背书，慢慢由不被认可转变成不可动摇的理论，极少有科学家敢于向它发起挑战。

值得注意的是“宇宙大爆炸”至今在科学上依然是关于宇宙起源的其中一个假说。

著名的科学家霍金曾经因为他的黑洞理论，成为“宇宙大爆炸”的坚定支持者。但霍金在晚年却对自己的黑洞理论表示出怀疑，他认为黑洞在宇宙间有可能不存在，因为在黑洞形成之前，那个致密的天体就因为“霍金辐射”而丢失大部分的质量，达不到跨入黑洞的门槛。同样，另一名美国理论物理学家劳拉·梅尔西尼·霍顿通过数学计算得出结论，也证明了黑洞无法形成。

（黑洞的想象图）

要知道，黑洞就是一个“奇点”，如果单一星体的黑洞被证明不能存在，那么“宇宙大爆炸”前的那个塞进去无数星体的“奇点”更有可能不存在。

被曲解的“大爆炸”。真正的科学常常是晦涩难懂的，就像我们今天难以理解《论语》中的文字一样，天体物理学家们笔下的方程式对于公众来说无异于天书一般，的结果自然是科学家们说的是一套，公众理解的是另一套东西。鸡同鸭讲。

我今天在写这篇科普文章的过程中，也深切体会到，要想准确表达科学的意思相当不容易。其中就包括

一、“奇点”真的是宇宙的起源吗？公众觉得“宇宙大爆炸”就是整个宇宙的爆炸，是宇宙的起源，但“宇宙大爆炸”理论中并没有这样的表述，也就是说，它有可能只是“一部分宇宙”发生的事件；

（超新星爆炸的余辉）

二、宇宙的概念是什么？它是指整个宇宙，还是我们能看到的宇宙？这一点很重要，因为我们能看到的宇宙是“可视宇宙”，它有可能只是整个宇宙中极其微小的一部分，绝不是全部；

三、“哈勃定律”是否为真理？有人说“哈勃定律”中描述宇宙扩张的速度远大于光速，这违背了狭义相对论，有人解释这是因为“哈勃定律”所描述的速度是“空间扩张的速度”，而不是“在空间中的速度”，所以它并没有违背狭义相对论关于“光是最快的速度”；

四、“宇宙学红移”不是“多普勒红移”，“宇宙红移”基于广义相对论，而后者基于狭义相对论。这个就不多说了，因为我也没整明白。

回到题目，“大爆炸”真的发生过吗？我的答案是未必。

对于宇宙本身来说，无论是从空间的角度还是时间的角度，人类对于宇宙的探索都才刚刚开始。我们所利用到的工具原始而落后，我们能看到的时空也极其狭小。地球上的人类根据有限的数学和物理工具在有限的时间内观测宇宙，然后对宇宙下结论，这些结论都必然是基于有限认知的基础之上。

我们还有许多东西并没有发现，更谈不上了解。我们不知道宇宙间是否有暗物质、暗能量；我们不知道“红移”和“微波背景辐射”是否因别的因素引起；我们从地球上仰望星空，目之所及仅仅有几十亿光年的距离，不知道更远的地方有什么；人类的脚步至今还没有超过38万公里的月球，它只是地球的一颗卫星。

（通过对钟摆一瞬间运动的观察，你能否判断它是做圆周运动还是往复运动？）

所以，“宇宙大爆炸”的理论如果哪一天被推翻，请你不要觉得奇怪，因为它本身就是个假说。随着人类科学的进步，我们之前所有的定律都有可能被重新改写，就像“地球中心说”、“太阳中心说”被先后推翻、“宇称守恒”被李政道杨振宁推翻一样。

唯一想捍卫“宇宙大爆炸”理论的，可能只有教堂里的那些神父、教士和虔诚的信徒们，因为这是科学与宗教最接近的一个共识。

本文比较长，感谢您认真读到。谢谢！欢迎您提出自己的观点，大家一起来讨论。