宇宙的起源
宇宙是广漠空间和其中存在的各种天体以及弥漫物质的总称.
宇宙是物质世界,它处于不断的运动和发展中.
《淮南子·原道训》
注：“四方上下曰宇,古往今来曰宙,以喻天地.”即宇宙是天地万物的总称.
千百年来,科学家们一直在探寻宇宙是什么时候、如何形成的.直到今天,科学家们才确信,宇宙是由大约150亿年前发生的一次大爆炸形成的.
在爆炸发生之前,宇宙内的所存物质和能量都聚集到了一起,并浓缩成很小的体积,温度极高,密度极大,之后发生了大爆炸.
大爆炸使物质四散出击,宇宙空间不断膨胀,温度也相应下降,后来相继出现在宇宙中的所有星系、恒星、行星乃至生命,都是在这种不断膨胀冷却的过程中逐渐形成的.然而,大爆炸而产生宇宙的理论尚不能确切地解释,“在所存物质和能量聚集在一点上”之前到底存在着什么东西? “大爆炸理论”是伽莫夫于1946年创建的.
大爆炸理论:注释:大爆炸理论
（big-bang cosmology）现代宇宙系中最有影响的一种学说,又称大爆炸宇宙学.与其他宇宙模型相比,它能说明较多的观测事实.它的主要观点是认为我们的宇宙曾有一段从热到冷的演化史.在这个时期里,宇宙体系并不是静止的,而是在不断地膨胀,使物质密度从密到稀地演化.这一从热到冷、从密到稀的过程如同一次规模巨大的爆发.根据大爆炸宇宙学的观点,大爆炸的整个过程是：在宇宙的早期,温度极高,在100亿度以上.物质密度也相当大,整个宇宙体系达到平衡.宇宙间只有中子、质子、电子、光子和中微子等一些基本粒子形态的物质.但是因为整个体系在不断膨胀,结果温度很快下降.当温度降到10亿度左右时,中子开始失去自由存在的条件,它要么发生衰变,要么与质子结合成重氢、氦等元素；化学元素就是从这一时期开始形成的.温度进一步下降到100万度后,早期形成化学元素的过程结束（见元素合成理论）.宇宙间的物质主要是质子、电子、光子和一些比较轻的原子核.当温度降到几千度时,辐射减退,宇宙间主要是气态物质,气体逐渐凝聚成气云,再进一步形成各种各样的恒星体系,成为我们今天看到的宇宙.大爆炸模型能统一地说明以下几个观测事实：（1）大爆炸理论主张所有恒星都是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点.（2）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.（3）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.（4）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的温度.大爆炸理论的创始人之一伽莫夫曾预言,今天的宇宙已经很冷,只有绝对温度几度.1965年,果然在微波波段上探测到具有热辐射谱的微波背景辐射,温度约为3K.
蜚声国际、被视为当今最具有影响力的著名天体物理学家霍金教授,昨天下午在香港科技大学主持讲座,讲题为《宇宙的起源》.这位有“现代爱因斯坦”之称的科学者宣告：宇宙学是一个非常激动人心和活跃的学科.我们正接近回答这古老的问题：我们为何在此?我们从何而来?一千八百多名现场观众和数以十万计的香港人在电视机屏幕前倾听了霍金透过语音合成器的演说.
霍金的演讲全文如下：
根据中非Boshongo人的传说,世界太初只有黑暗、水和伟大的Bumba上帝.一天,Bumba胃痛发作,呕吐出太阳.太阳灼干了一些水,留下土地.他仍然胃痛不止,又吐出了月亮和星辰,然后吐出一些动物,豹、鳄鱼、乌龟、最后是人.
这个创世纪的神话,和其它许多神话一样,试图回答我们大家都想诘问的问题：为何我们在此?我们从何而来?一般的答案是,人类的起源是发生在比较近期的事.人类正在知识上和技术上不断地取得进步.这样,它不可能存在那么久,否则的话,它应该取得更大的进步.这一点甚至在更早的时候就应该很清楚了.
亚里士多德：宇宙无开端
宇宙已经存在了无限久的时间
例如,按照Usher主教《创世纪》把世界的创生定于公元前4004年10月23日上午9时.另一方面,诸如山岳和河流的自然环境,在人的生命周期里改变甚微.所以人们通常把它们当作不变的背景.要么作为空洞的风景已经存在了无限久,要么是和人类在相同的时刻被创生出来.
但是并非所有人都喜欢宇宙有个开端的思想.例如,希腊最著名的哲学家亚里士多德,相信宇宙已经存在了无限久的时间.某种永恒的东西比某种创生的东西更完美.他提出我们之所以看到发展处于这个情形,那是因为洪水或者其它自然灾害,不断重复地让文明回复到萌芽阶段.信仰永恒宇宙的动机是想避免求助于神意的干涉,以创生宇宙并启始运行.相反地,那些相信宇宙具有开端的人,将开端当作上帝存在的论据,把上帝当作宇宙的第一原因或者原动力.
宇宙开端前 时间无意义
时间是绝对的,时间从无限的过去向无限的将来流逝
如果人们相信宇宙有一个开端,那么很明显的问题是,在开端之前发生了甚么?上帝在创造宇宙之前,他在做甚么?他是在为那些诘问这类问题的人准备地狱吗?德国哲学家伊曼努尔.康德十分关心宇宙有无开端的问题.他觉得,不管宇宙有无开端,都会引起逻辑矛盾或者二律背反.如果宇宙有一个开端,为何在它起始之前要等待无限久.他将此称为正题.另一方面,如果宇宙已经存在无限久,为甚么它要花费无限长的时间才达到现在这个阶段.他把此称为反题.无论正题还是反题,都是基于康德的假设,几乎所有人也是这么办的,那就是,时间是绝对的,也就是说,时间从无限的过去向无限的将来流逝.时间独立于宇宙,在这个背景中,宇宙可以存在,也可以不存在.
直至今天,在许多科学家的心中,仍然保持这样的图景.然而,1915年爱因斯坦提出他的革命性的广义相对论.在该理论中,空间和时间不再是绝对的,不再是事件的固定背景.相反地,它们是动力量,宇宙中的物质和能量确定其形状.它们只有在宇宙之中才能够定义.这样谈论宇宙开端之前的时间是毫无意义的.这有点儿像去寻找比南极还南的一点没有意义一样.它是没有定义的.
