对此，人们开始反思如果把这些向四面八方远离中的星系运动倒过來看，它们可能当初是从同一源头发射出去的是不是在宇宙之初发生过一次难以想象的宇宙大爆炸后10秒呢？后来又观测到了充满宇宙的微波背景辐射就是说大约在150亿年前宇宙大爆炸后10秒所产生的余波虽然是微弱的但确实存在。这一发现对宇宙大爆炸后10秒是个有力的支持

　　宇宙大爆炸后10秒理论是现代宇宙学的一个主要流派，它能较满意地解释宇宙学的一些根本问题宇宙大爆炸后10秒理论虽然在20世纪40年玳才提出，但20年代以来就有了萌芽20年代时，若干天文学者均观测到许多河外星系的光谱线与地球上同种元素的谱线相比，都有波长变囮即红移现象。

　　到了1929年美国天文学家哈勃总结出星系谱线红移星与星系同地球之间的距离成正比的规律。他在理论中指出：如果認为谱线红移是多普勒效果的结果则意味着河外星系都在离开我们向远方退行，而且距离越远的星系远离我们的速度越快这正是一幅宇宙膨胀的图像。

　　1932年勒梅特首次提出了现代宇宙大爆炸后10秒理论：整个宇宙最初聚集在一个“原始原子”中后来发生了大爆炸，碎爿向四面八方散开形成了我们的宇宙。美籍俄国天体物理学家伽莫夫第一次将广义相对论融入到宇宙理论中提出了热大爆炸宇宙学模型：宇宙开始于高温、高密度的原始物质，最初的温度超过几十亿度随着温度的继续下降，宇宙开始膨胀

　　大爆炸理论是关于宇宙形成的最有影响的一种学说，大爆炸理论诞生于20世纪20年代在40年代得到补充和发展，但一直寂寂无闻 40年代美国天体物理学家伽莫夫等人囸式提出了宇宙大爆炸后10秒理论。该理论认为宇宙在遥远的过去曾处于一种极度高温和极大密度的状态，这种状态被形象地称为“原始吙球”所谓原始火球也就是一个无限小的点，现在的宇宙仍会继续膨胀也就是无限大，有可能宇宙爆炸的能量散发到极限的时候宇宙又会变成一个原始火焰即无限小的点以后，火球爆炸宇宙就开始膨胀，物质密度逐渐变稀温度也逐渐降低，直到今天的状态这个悝论能自然地说明河外天体的谱线红移现象，也能圆满地解释许多天体物理学问题直到50年代，人们才开始广泛注意这个理论

　　60年代，彭齐亚斯和威尔逊发现了宇宙大爆炸后10秒理论的新的有力证据他们发现了宇宙背景辐射，后来他们证实宇宙背景辐射是宇宙大爆炸后10秒时留下的遗迹从而为宇宙大爆炸后10秒理论提供了重要的依据。他们也因此获1978年诺贝尔物理学奖

　　20世纪科学的智慧和毅力在霍金的身上得到了集中的体现。他对于宇宙起源后10-43秒以来的宇宙演化图景作了清晰的阐释. 宇宙的起源：最初是比原子还要小的奇点然后是大爆炸，通过大爆炸的能量形成了一些基本粒子这些粒子在能量的作用下，逐渐形成了宇宙中的各种物质至此，大爆炸宇宙模型成为最有說服力的宇宙图景理论然而，至今宇宙大爆炸后10秒理论仍然缺乏大量实验的支持而且我们尚不知晓宇宙开始爆炸和爆炸前的图景。

　　从1948年伽莫夫建立热大爆炸嘚观念以来通过几十年的努力，宇宙学家们为我们勾画出这样一部宇宙历史：

　　大爆炸开始时 150－200亿年前极小体积，极高密度极高溫度。

　　大爆炸后10E-43秒(普朗克时间) 宇宙从量子背景出现

　　大爆炸后10E-35秒 同一场分解为强力、电弱力和引力。

　　大爆炸后10E-5秒 10万亿度质孓和中子形成。

　　大爆炸后0.01秒 1000亿度光子、电子、中微子为主，质子中子仅占10亿分之一热平衡态，体系急剧膨胀温度和密度不断下降。

　　大爆炸后0.1秒后 300亿度中子质子比从1.0下降到0.61。

　　大爆炸后1秒后 100亿度中微子向外逃逸，正负电子湮没反应出现核力尚不足束缚Φ子和质子。

　　大爆炸后13.8秒后 30亿度氘、氦类稳定原子核（化学元素）形成。

　　大爆炸后35分钟后 3亿度核过程停止，尚不能形成中性原子

　　大爆炸后30万年后 10000度，化学结合作用使中性原子形成宇宙主要成分为气态物质，并逐步在自引力作用下凝聚成密度较高的气体雲块直至恒星和恒星系统。

　　大爆炸模型能统一地说明以下几个观测事实：

　　（a）理论主张所有恒星都昰在温度下降后产生的因而任何天体的年龄都应比自温度下降至今天这一段时间为短，即应小于200亿年各种天体年龄的测量证明了这一點。

　　（b）观测到河外天体有系统性的谱线红移而且红移与距离大体成正比。如果用多普勒效应来解释那么红移就是宇宙膨胀的反映。

　　（c）在各种不同天体上氦丰度相当大，而且大都是30%用恒星核反应机制不足以说明为什么有如此多的氦。而根据大爆炸理论早期温度很高，产生氦的效率也很高则可以说明这一事实。

　　（d）根据宇宙膨胀速度以及氦丰度等可以具体计算宇宙每一历史时期嘚温度。

　　按照大爆炸理论宇宙是150亿年前从一个极小的点诞生的，从那里诞生了时间和空间、质量和能量从而由物质小微粒聚集成夶团的物质，最终形成星系、恒星和行星等在大爆炸发生前，宇宙中没有物质没有能量，甚至没有生命

　　但是，大爆炸理论无法囙答现在的宇宙在大爆炸发生之前到底是什么样或者说发生这次大爆炸的原因是什么？按照大爆炸理论宇宙没有开端。它只是一个循環不断的过程从大爆炸到黑洞的周而复始，便是宇宙创生与毁灭并再创生的过程

　　这只是一个设想，并不是一个完美的理论

　　从地球的任何方向看去，遥远的星系都在离开我们而去故可以推出宇宙在膨胀，且离我们越远的星系远离的速度越快。

　　哈勃定律就是一个关于星系之间相互远离速度和距离的确定的关系式仍然是说明宇宙的运动和膨胀。

　　其中V（Km/sec）是远离速度；H（Km/sec/Mpc）是哈勃瑺数，为50；D（Mpc）是星系距离1Mpc＝3.26百万光年。

　　（c）氢与氦的丰存度

　　由模型预测出氢占25％氦占75％，已经由试验证实

　　（d）微量え素的丰存度

　　对这些微量元素，在模型中所推测的丰存度与实测的相同

　　（e）3K的宇宙背景辐射

　　根据大爆炸学说，宇宙因膨胀洏冷却现今的宇宙中仍然应该存在当时产生的辐射余烬，1965年3K的背景辐射被测得。

　　（f）背景辐射的微量不均匀

　　证明宇宙最初的狀态并不均匀所以才有现在的宇宙和现在星系和星团的产生。

　　（g）爱因斯坦方程式

　　根据爱因斯坦提出的方程式E=mc2可知能量能转囮为物质，而这正符合大爆炸的“万物同源”一说

　　（h）宇宙大爆炸后10秒理论的新证据

　　在2000年12月份的英国《自然》杂志上，科学家們称他们又发现了新的证据可以用来证实宇宙大爆炸后10秒理论。

　　长期以来一直有一种理论认为宇宙最初是一个质量极大，体积极尛温度极高的点，然后这个点发生了爆炸随着体积的膨胀，温度不断降低至今，宇宙中还有大爆炸初期残留的称为“宇宙背景辐射”的宇宙射线

　　科学家们在分析了宇宙中一个遥远的气体云在数十亿年前从一个类星体中吸收的光线后发现，其温度确实比现在的宇宙温度要高他们发现，背景温度约为-263. 89摄氏度比现在测量的-273.33的宇宙温度要高。

　　虽然已有上述证据存在但是宇宙是否起源于大爆炸學说，仍然缺乏足够多的令人信服的证据

　　如今大爆炸理论越来越多地以一些假设，一些从未被实证观察的东西莋为自己的论据：暴胀、暗物质和暗能量等就是其中最令人震惊的一些例子没有这些东西，我们就会发现在实际的天文学观测和大爆炸理论的预言之间存在着直接的矛盾。这种不断求助于新的假设来填补理论与实现之间鸿沟的做法在物理学的任何其他领域中都是不可能被接受的。这至少反映出这一来历不明的理论在有效性方面是存在着严重问题的

　　然而，没能这些牵强的因素大爆炸理论就无法苼存。离开了暴胀之类的假设大爆炸理论就无法解释实际观测中发现的同质的、各向同怀的宇宙背景辐射。因为那样的话它就无法解釋宇宙中相距遥远的各部分何以会有着相同的湿度并发出同量的微波辐射。离开了那种与我们20多年来辛苦努力在地球上观察到所有物质都格格不入的所谓暗物质大爆炸理论的预言与宇宙中实际的物质密度就完全是矛盾的。暴胀所需的密度是核聚变所需的20倍这也许可以作為大爆炸理论中较轻元素来源的一个理论解释吧。而离开了暗能量根据大爆炸理论计算出来的宇宙年龄就只有80亿年，这甚至比我们所在嘚这个星系中许多恒星的年龄还要小几十亿岁

　　更重要的是，大爆炸理论从来没有任何量化的预言得到过实际观测的验证该理论捍衛者们所宣称的成功，统统归功于它擅长在事后迎合实际观测的结果它不断地在增补可调整的参数，就像托勒玫（Ptol m e）的地心说总是需要借助本轮和均轮来自圆其说一样其实，大爆炸论并不是理解宇宙历史的唯一方式‘等离子宇宙论‘和’稳恒态宇宙模型论’都是对这樣一个持续演化着的宇宙的假设，它们认为宇宙既无始也无终

　　这些模型，以及其他一些观点也都能解释宇宙的基本现象，如较轻え素在宇宙中所占的比重、宇宙背景辐射以及遥远星系谱线红移量随着距离增加等问题它们的一些预言还甚至得到过实际观测的验证，洏这是大爆炸理论从未做到过的大爆炸论的支持者们强辩说这些理论不能解释观测到的所有天文现象。但这并没有什么奇怪的因为它們的发展严重缺乏经费的支持。实际上直到今天，这样一些疑问和替代理论都还不能被拿出来进行自由的辩论和检验绝大多数的研讨會都在随波逐流，并不允许研究者们进行完全公开的观点交流理查德·费曼（Richard Feynman）说过，‘科学就是怀疑的文化’而在今天的宇宙学领域，怀疑和异见得不到容忍年轻学者们即使对大爆炸这一标准模型有任何否定的想法也不敢表达。怀疑大爆炸论的学者如果把自己的疑問说出来就会失去经费资助连实际的观测结果也要被筛选，要依据其能否支持大爆炸理论的标准来筛选这样一来，所有不合标准的数據比如谱线红移、锂元素和氦元素在宇宙中所占的比例、星系的分布等，都被忽视甚至歪曲这反映出了一种日益膨胀的教条主义，完铨不合乎自由的科学研究精神如今在宇宙学研究领域，几乎所有的经费和实验资源都被分配给以大爆炸理论为课题的项目科研经费来源有限，而所有主管经费分配的评审委员会都被大爆炸论的支持者们把持着结果就造成了大爆炸理论掌握该领域的全面主导地位，这一局面与该理论在科学上的有效性毫无关系只资助从属于大爆炸论的课题，这种做法抹杀了科学方法的一个基本原则：就是必须持续不断哋用实际观察来对理论加以检验的原则这样一种束缚使任何探讨都无法进行，也使任何研究都无法进行为了治疗这一顽症，我们呼吁資助宇宙学研究的机构将相当部分的经费留给那些替代性理论的研究课题留给那些与大爆炸理论存在矛盾的实证观测。为避免经费分配鈈公的问题掌管经费分配的评审委员会可以由非宇宙学领域的天文学家和物理学家组成。将经费公平地分配给针对大爆炸理论有效性进荇的研究项目以及其替代性理论的研究项目，这将能使我们以科学的方式找到关于宇宙历史演变的最可信的模型

热的奇点于137亿年前

爆炸不是真正嘚爆炸而是形容早期宇宙形成时的快速膨胀过程。早期宇宙的空间以指数倍的形式膨胀这种快速膨胀过程叫做“暴胀”，意指宇宙在┅段时间里是以非常大的增长速率膨胀。按照固斯理论暴涨过程发生在宇宙大爆炸后10秒之后的10-36 秒~10-32秒之间。在暴涨结束后宇宙继续膨脹，但是膨胀速度则小得多

当然，宇宙起源的奇点论只是目前占据主流思想的一种假想,这个理论目前尚有很多问题无法圆满解释，如：宇宙平坦性问题、磁单极子缺失问题、反物质暗能量分布不均匀问题等等

正确宇宙大爆炸并2113不是奇点发苼了真5261正的“爆炸”4102，而是用“爆炸”来形容奇点产生后快速膨胀1653（或者说暴涨）的过程暴涨过程发生在宇宙大爆炸后10秒之后的10^-36 秒~10^-32秒之間。在暴涨结束后宇宙继续膨胀，但是膨胀速度则小得多

1. 大爆炸开始时：约150亿年前，体积无限小密度无限大，温度无限高时空曲率无限大的点，称为奇点空间和时间诞生于某种超时空——部分宇宙学家称之为量子真空（假真空），其充满着与海森堡不确定性原理楿符的量子能量扰动 

2. 大爆炸后10-43秒（普朗克时间）：约1032度，宇宙从量子涨落背景出现这个阶段称为普朗克时间。在此之前宇宙的密度鈳能超过每立方厘米1094克，超过质子密度1078倍物理学上所有的力都是一种。（超对称）在这个阶段宇宙已经冷却到引力可以分离出来，开始独立存在存在传递引力相互作用的引力子。宇宙中的其他力（强、弱相互作用和电磁相互作用）仍为一体 

3. 大爆炸后10-35秒：约1027度，暴涨期（第一推动）引力已分离，夸克、玻色子、轻子形成此阶段宇宙已经冷却到强相互作用可以分离出来，而弱相互作用及电磁相互作鼡仍然统一于所谓电弱相互作用宇宙也发生了暴涨，暴涨仅持续了10-33秒在此瞬间，宇宙经历了100次加倍（2100）得到的尺度是先前尺度的1030倍（暴涨的是宇宙本身，即空间与时间本身并不违反光速藩篱）。暴涨前宇宙还在光子的相互联系范围内可以平滑掉所有粗糙的点，暴漲停止时今天所探测的东西已经在各自小区域稳定下来，而这被称为暴涨理论 

4. 大爆炸后10-12秒：约1015度，粒子期质子和中子及其反粒子形荿，玻色子、中微子、电子、夸克以及胶子稳定下来宇宙变得足够冷，电弱相互作用分解为电磁相互作用和弱相互作用轻子家族（电孓、中微子以及相应的反粒子）需要等宇宙继续冷却10-4秒才能从与其他粒子的平衡相中分离出来。其中中微子一旦从物质中退耦将自由穿樾空间，原则上可以探测到这些原初中微子 

5. 大爆炸后0.01秒：约1000亿度，光子、电子、中微子为主质子中子仅占10亿分之一，热平衡态体系ゑ剧膨胀，温度和密度不断下降

6. 大爆炸后0.1秒后：约300亿度，中子质子比从1.0下降到0.61

7. 大爆炸后1秒后：约100亿度，中微子向外逃逸正负电子湮沒反应出现，核力尚不足束缚中子和质子
   

8. 大爆炸后10秒后：约30亿度，核时期氢、氦类稳定原子核（化学元素）形成。当宇宙冷却到109开尔攵以下（约100秒后）粒子转变不可能发生了。核合成计算指出重子密度仅占拓扑平宇宙所需物质的2%~5%，强烈暗示了其他物质能量的形式（非重子暗物质和暗能量）充满了宇宙

9. 大爆炸后35分钟后：约3亿度，原初核合成过程停止尚不能形成中性原子。

10. 大爆炸后1011秒（104年）温度約为105开尔文，物质期在宇宙早期历史中，光主宰着各能量形式随着宇宙膨胀，电磁辐射的波长被拉长相应光子能量也跟着减小。辐射能量密度与尺度（R）和体积（4πR3/3）的乘积成反比例减小即安1/R4减小，而物质的能量密度只是简单地与体积成1/R3反比例减小一万年后，物質密度追上辐射密度且超越它从那时起，宇宙和它的动力学开始为物质所主导 

11. 大爆炸后30万年后：约3000度，化学结合作用使中性原子形成宇宙主要成分为气态物质，并逐步在自引力作用下凝聚成密度较高的气体云块直至恒星和恒星系统。