宇宙大爆炸是怎样发现的?

作为地球上唯一拥有复杂思想能力的种族,人类很早就开始了探索宇宙

       古代中国的“天圆地方”和古代欧洲的“地心说”,都属于早期宇宙模型,这些理论模型在特定的历史时期很好地解释了日月星辰和地球的相对运动问题,但随着伽利略把第一架天文望远镜指向苍穹,以往的宇宙模型马上就崩坏了。

伽利略看到了月球上坑坑洼洼的陨石撞击坑,看到了木星的若干颗卫星,这些卫星之于木星,就像月球之于地球一样,伽利略由此断定地球并不特殊,以往的“地心说”在事实面前,顷刻土崩瓦解。

       伽利略之后的天文学,彻底摒弃了以往用肉眼巡视苍穹的模式,转而开始磨制各种规格的镜片并将其组合变成天文望远镜,于是人类渐渐认识到了自身所处的位置,以及脚下的地球在太阳系的位置。

20世纪20年代,地球上最强大的天文望远镜位于美国威尔逊山天文台,名为胡克望远镜,它的主要使用者则是“星系天文学之父”,埃德温.哈勃。

哈勃之所以被尊称为“星系天文学之父”,是因为他率先用胡克望远镜确定了254万光年外的“仙女座大星云”,其实是和太阳所处的银河系一样,拥有上千亿颗恒星的巨型天体系统,打破了以往的“岛宇宙”模型。

在确定宇宙中存在大量星系的同时,哈勃还根据星系光谱数据,得出了“宇宙正在膨胀”这一结论

       “宇宙大爆炸”理论一开始只是个假设,哈勃的发现的“宇宙膨胀”强有力地支撑了这个假设,因为宇宙既然在以一定速度膨胀,那么反推可得,在遥远过去的某个时间点,宇宙必然处于“极小”状态。

1964年,美国贝尔实验室的彭齐亚斯和威尔逊,在调试天线时发现始终存在一个背景噪音,而宇宙大爆炸理论认为,宇宙在形成之初充斥着高温等离子体和强辐射,后来随着不断膨胀,宇宙整体温度开始不断下降。

       彭齐亚斯和威尔逊发现的“背景噪音”,就是宇宙大爆炸后的“余温”,也叫“宇宙微波背景辐射”,具体数值为3k,离绝对零度的0k并不远,在可以预见的未来还会继续降低。

宇宙膨胀和微波背景辐射,以及氢元素丰度,并称为宇宙大爆炸理论三大证据,它们让看似荒谬的宇宙大爆炸,成为了目前解释宇宙起源与演化最精准的理论