科學隨手拍

科學家們認為宇宙在大約180億年前還是一個小得不能再小的點，溫度和密度都高得不得了——這個點叫做“奇點”。然后在極短的時間內，宇宙開始了爆炸性膨脹，不到一秒的時間，宇宙就有1光年那么大了！再經過不斷膨脹，就到了今天這種幾乎無邊無際的狀態。宇宙在膨脹的過程中，溫度也在急劇下降，里面的光子、電子、質子、中子什么的小東西開始活躍起來，互相結合、反應、聚變。它們形成了組成物質的原子核，還有氫、氦等氣體。這些新的物質東一團、西一塊聚在一起，好像在宇宙中找到了各自的地盤，形成一團團的氣態球，也就有了最初的超星系氣體云。然后又在里面分裂演化成星系團，形成許許多多大小不一像太陽那樣的恒星。恒星的內部時刻都在進行著激烈的核反應，產生巨大的熱量，也產生了越來越多的新元素，宇宙就這樣漸漸熱鬧起來。

從一個看都看不到的點變成一個看不到盡頭的空間，是不是很神奇呢？也許你會說，憑什么說宇宙是這樣形成的?。慨吘褂钪嬖谡Q生的時候也沒有現場直播，誰也沒看到嘛！其實科學家和警察一樣，都是講證據的，我的工作就為這個“大爆炸理論”找到了證據。

1965年，我和同事羅伯特·威爾遜在一個小鎮的山上建立了一個射電輻射器，我們打算做一個利用電波和衛星通信的實驗。我們架設了一個喇叭形狀的天線，把它對準天空。在測試天線噪音的性能時，我們發現，在某個波段總有一個噪音存在，這個信號非常頑固，無論周末休假還是季節變換，全年無休，一直都在，就像長在了天線上一樣。起初我們懷疑這個信號來源于天線系統本身，于是把天線仔細檢查了一番，甚至把天線上的鳥糞都清掃得干干凈凈，但是那個信號依然存在。我們無法解釋為什么多了那么一點莫名其妙的噪音，于是我們在科學雜志上發文公開了這個發現。果然有同行（hang）對我們的發現作出了回應——普林斯頓大學的科學家來電說，他們在研究宇宙的微波背景輻射時，也發現了同樣頑固的噪音。之后，我們和普林斯頓的同行進行了親切的會晤，通過共同研究確定：那個信號來自宇宙輻射。大概在宇宙38萬歲的時候，那些活躍在宇宙中的光子形成了今天可以觀測到的微波輻射。

宇宙微波背景輻射對近代天文學有非常重要的意義，我和威爾遜也因為這個發現而獲得了諾貝爾獎。那么被我們發現的那個幽靈般的信號，對于人類究竟有什么意義呢？它和宇宙大爆炸又有什么關系呢？

如果大爆炸的理論是真實的，那么根據科學家的推測，宇宙膨脹總會留下點什么痕跡吧？曾經有科學家預言，宇宙中一定存在一些微波輻射，而我們真的發現了！那就是很多很多年前宇宙留下的痕跡，也是大爆炸的證據。之后，分別在1989年和2003年，美國宇航局發射了宇宙背景探測衛星，測量結果也說明了微波背景輻射的存在，還獲得了一些精確的宇宙參數。探測器甚至繪制出了宇宙微波背景的圖，這張圖看起來雖然一點都不美觀，還沒有你的涂鴉漂亮，但它可是花了9年時間才繪制而成的。

現在讓我們暢想一下未來，宇宙未來會變成什么樣呢？在科學家的眼中，宇宙的未來并不美好。他們為宇宙描繪了兩種圖景：一是宇宙像一個不斷被充氣的氣球那樣會膨脹啊膨脹，但是總不能一直膨脹個沒完吧？當宇宙膨脹到最大體積后，開始坍縮，就像氣球漏氣一樣，越縮越小，溫度和密度再次升高，最終回到大爆炸開始時的樣子。第二種情況呢，就是宇宙膨脹的速度會越來越慢，但是永遠不會停止，只是宇宙中恒星的能量會慢慢耗盡，直至變成黑洞，宇宙的溫度也會下降到絕對零度。就好似在黑夜中，燈泡的電能被耗盡，最后一絲溫暖的光線消逝在冰冷可怕的黑暗中……

這兩種結果真是沒有最糟，只有更糟。當然了，你們也不用替宇宙擔心，那些結果只是我們猜測的，宇宙中還有很多我們不知道的東西呢！就算科學家們猜對了，那也不知道是幾億年后才會發生的事情。如果你們對宇宙感興趣，咱們還是先好好學習吧，關于研究宇宙這事兒，我就把接力棒交給你們了！