关于宇宙起源的探讨
上一章神话传说是人类在蒙昧时代对自己所生活环境起源的想象与虚构，对宇宙和世界的认识比较浅显，几乎没有涉及地球之外的行星和世界。随着社会的发展，人们对宇宙的认识越来越深刻，有关宇宙的起源、诞生问题众说纷纭，引导着人们从更深的领域、层次和科学的角度去探索宇宙的诞生之谜。
我们都知道，宇宙是天体共同的家园，宇宙之中有偏居于一隅的银河系，也有定居于银河系一侧的太阳系。纵观这一切，究竟是谁创造了宇宙？从两千多年的哲学家一直到现代的天文学家，都在苦苦思索和研究这个问题。
为探索宇宙的奥秘，科学家们付出了辛勤的劳动。他们从认识地球开始，一步步地向外扩展，一步步地探索着宇宙的奥秘，进而认识了太阳系，并揭开了太阳系起源的奥秘，最终解开了宇宙的起源。
古希腊的地理学家、天文学家托勒密是较早对地球和宇宙作出研究的人，他在近两千年之前就完成了著作《天文集》，论述了“地球是宇宙的中心”的观点。因为“地心说”符合当时统治阶级和教会的利益，所以得到了广泛的传播和发展。
《天文集》一度成为天文学的经典理论。
16世纪初，受文艺复兴人文主义思想的影响，波兰伟大的天文学家尼古拉·哥白尼，在结合前人的经验、理论和自己实践结果的基础上，否定了“地心说”，提出了著名的“日心说”。
“日心说”的核心思想是：太阳是宇宙的中心，宇宙中的行星都围绕着太阳运转；人类生活的地球不仅自转，还围绕着太阳公转；月球是太阳的卫星；太阳系中行星按水星、金星、地球、火星、木星、土星的顺序依次排列，而这些行星之外就是“恒星天球”。
现在看来，虽然哥白尼的学说尽管不那么尽善尽美，但无论对科学还是对哲学在当时均具有重大的意义，它打击了宇宙神学和上帝创世说，也开启了近代科学革命的先声。哥白尼之后，天文学终于突破了宗教神学的桎梏，开始真正科学地探讨太阳系的起源问题。我们应该向这位伟大的天文学家致敬。
1644年，笛卡尔在他的《哲学原理》一书中提出了行星起源的涡流说，他认为在宇宙之初的混沌状态中，物质微粒在进行着涡流运动，在涡流运动中形成了太阳、行星和卫星。
笛卡尔之后的一个世纪，1745年，法国博物学家布丰在他的《一般和特殊的自然史》中提出灾变说。他从牛顿的著作中得知，1680年曾有一颗大慧星从太阳日冕中穿过，由此他认为太阳比行星先形成，太阳形成以后，因为陨落的彗星碰到了太阳，结果让太阳自转起来。在这同时，还从太阳上碰出了一些物质，这些物质一部分回落到太阳，另一部分形成了太阳的行星和卫星，并围绕着运转，太阳系从此之后形成。这就是说，行星与卫星是太阳灾变的产物。
布丰提出灾变说七年之后，德国哲学家康德提出了关于太阳系起源的星云假说。
这个假说第一次将自然界看作是发展变化的演化过程。
康德在《自然通史和天体论》一书中对星云假说作出了详细说明：太阳系未形成之前，宇宙空间就弥漫着一种原始的物质微粒，它们之间存在着引力和斥力。引力使分散的物质微粒凝聚，斥力使物质微粒的转向偏离和漩涡运动，而引力和斥力的综合作用则使原始星云形成圆盘状结构，中心部分形成了太阳，周围部分逐渐分离，形成围绕太阳运行的行星，行星周围的更小团块，就形成了卫星，终于太阳系就形成了。
康德的星云假说并没有引起当时科学家的普遍关注，直到1796年法国拉普拉斯出版《宇宙体系说》。拉普拉斯在书中从力学和数学相结合的角度，科学地论证了太阳系的起源和演化。与康德一样，他认为太阳系所有的星体都源于同一团原始星云。与康德不同的是，康德星云假说中的原始星云是弥漫的固体微粒，而拉普拉斯则认为原始星云是炽热的汽体；康德认为星云先是混乱地运动，后来才形成漩涡运动，而拉普拉斯则认为炽热的汽体星云是球状，一直都是在缓慢运动的；康德用引力和斥力来解释星云的运动，却没有论述清晰，而拉普拉斯则没有提及这一问题，更多的是用数学方法对他的假说作出科学的论证。
因此，拉普拉斯的星云假说在科学界引起了巨大反响，并得到了很多人的支持。实际上，拉普拉斯和康德的观点基本上是一致的，所以后人称他们的学说是“康德一拉普拉斯学说”。这个学说在整个十九世纪都一直占有统治地位。
二十世纪以后，科学家在天文方面的知识越来越丰富。l 9 74年，中国天文学家戴文赛提出了新的“星云说”。戴文赛认为，57亿年前的宇宙中，存在一个比太阳系大几千倍的星际云，因为它的内部发生了漩涡流，让这个巨大的星际云破裂成上千个星云团，其中一个就是形成太阳系的原始星云。
当然，人们对宇宙的认识不仅仅只有这些，这些仅是比较有代表性的。总的来说，宇宙从哪里来？宇宙的历史有多久？它究竟是“稳恒态”，还是“不断膨胀”？宇宙大爆炸是不是真的存在？这些问题都是值得科学家进一步研究和探索的，而事实上，科学家对宇宙的起源、星系的起源，都是在曲折发展中不断深化和逐渐明朗的。下面，让我们简要了解一下有关宇宙起源的各种学说。
宇宙起源假说1：大爆炸理论宇宙大爆炸假说是科学家们根据长时间的天文观测而得出的一种假想。这一学说描述了宇宙形成之初的条件以及后来发展的宇宙学模型，得到了当今科学研究和观测最广泛、最精确的支持。
我们通常接触的宇宙大爆炸假说是说，宇宙是从密度极大、温度极高的太初状态，经过爆炸而产生，经过了不断地膨胀，到达今天的状态。宇宙大爆炸发生之前没有物质，也没有能量和生命。爆炸之后产生了物质微粒和能量，从那时起，宇宙中开始产生了时间和空间、质量和能量。
为什么说宇宙是膨胀的呢？科学家们经过观测发现，太阳只是银河系中的一两千亿个恒星中的一个，而像银河系这样的恒星系，河外星系中还有千千万万个，其中那些离我们较远的星系都在渐渐地离我们远去。由此，科学家推测出宇宙处在不断膨胀之中。
对此，科学家们进行了反思。假如将那些正在远离我们的向四面八方的星系的运动反过来看呢？它们是不是就集中到一起了呢？这说明，它们很可能是从当初的一个源头发展出去的。据此推断，难道宇宙之初曾发生过一次让人难以想象的宇宙大爆炸？后来，科学家们找到了宇宙大爆炸的证据，那就是他们观测到了宇宙之中充满了微波背景辐射，是150亿年前宇宙大爆炸产生的余波的微弱残留，虽然微弱，但也是证据。这个证据是宇宙大爆炸学说的有力支持。
宇宙大爆炸假说是现代宇宙学的一个主要流派，它在20世纪20年代萌芽，20世纪40年代被提出。20世纪20年代，一些天文学家通过观测总结，发现许多河外星系的光谱线与地球上同种元素的光谱线有波长变化，这种现象被称为红移现象。1929年，美国天文学家哈勃公开著名的哈勃规律：星系谱线红移星与星系同地球之间的距离成正比。他指出，如果认为谱线红移是多普勒效果（由远及近再及远）的结果，那就意味着河外星系都在渐渐离我们远去，而且离我们越远的星系，远离我们的速度越快。
1932年，比利时天文学家、宇宙学家勒梅特首次提出现代宇宙大爆炸理论。理论指出，整个宇宙最初是聚集在一起的，就像是一个原始原子，后来发生了大爆炸，破碎的部分向四面八方散开，形成了现在的宇宙。
后来，美籍俄国天体物理学家伽莫夫将广义的相对论融入宇宙大爆炸理论中，创建了大爆炸宇宙学模型。这个模型说的是，宇宙最初处在高温、高密度之中，温度超过几十亿度，因此宇宙开始不断地膨胀，而温度随着膨胀开始下降。
20世纪60年代，美国天文学家彭齐亚斯和威尔逊发现了支持宇宙大爆炸理论的新的有力证据——宇宙背景辐射，这就是我们上面提到的微波背景辐射。他们还证明了宇宙背景辐射是宇宙大爆炸留下的遗迹。这两位天文学家因此而获得了1978年的诺贝尔物理学奖。
20世纪的天文学界不得不提的人物还有霍金，他对10秒～43秒的宇宙演化图景作了清晰的阐释。霍金认为，宇宙空间中存在一个巨大的黑洞，因为受到不断地挤压，黑洞中温度越来越高，等黑洞无法承受高温的时候，就发生了爆炸。那些较小的物体被甩得很远，而那些较大的物质则离球心很近。与各种物体同时扩散出来的，还有无限巨大的能量，这些能量逐渐形成了一些基本的粒子，而粒子又逐渐形成了宇宙中的各种物质。
总结各家在宇宙大爆炸学说上的观点，我们得出宇宙经历一个由热到冷的演化史。宇宙形成之初，温度极高，在100亿度以上。物质的密度也相当大，这让整个宇宙体系达到平衡。那时，宇宙中只有中子、质子、光子、电子、中微子等一些基本粒子形态的物质。但因为宇宙处在不断膨胀的状态，温度很快就下降。在温度将到10亿度左右时，中子失去了稳定和自由的条件，它只能出现两种情况，一种是发生衰变，另一种是与质子结合，形成氢、氦等元素，这也是最早的化学元素形成的过程。在温度降到100万度后，化学元素形成的早期过程就结束了。化学元素的起源是宇宙形成微观上的表现。
要了解化学元素的形成过程，就需要了解元素的合成理论，这是一个阐述宇宙各种元素及其同位素的形成过程的学说。它相当复杂而又有一定的规律性，其中的元素及其同位素分布规律，既反映了原子核结构的规律性，也显示了元素的起源和演化史关系密切。关于元素起源或合成的任何一种假说都要解释这一分布的规律性。早期提出的平衡过程假说、中子俘获假说、聚中子裂变假说等都曾尝试着用单一的过程解释全部元素的成因，但遗憾的是，结果都顾此失彼。
1957年，伯比奇夫妇、福勒、霍伊尔等人提出了元素在恒星中合成的假说，简称B2FH理论。这一理论摒弃了全部元素都是通过单一过程一次形成的观点，提出了元素与恒星不同演化阶段相适应的八个生成阶段，并认为所有的元素及其同位素都是氢通过八个阶段而合成的，合成之后，恒星将其抛入宇宙空间之中。
这八个生成阶段的详细叙述如下：
1．氢燃烧：四个氢核聚变为氦核的过程，发生在高于7×10K的高温之下；
2．氦燃烧：由氦核聚变为碳核等的过程，发生高于10K的温度之下；
3．过程：粒子与Ne（氖）反应相继生成Mg（镁）、si（硅）、S（硫）、Ar（氩）等的过程；
4．e过程：氧元素丰度（指一同位素在它所属的天然元素中占的原子数百分比）曲线上的铁峰元素V（钒）、Cr（铬）、Mn（锰）、Fe（铁）、Co（钴）、Ni（镍）等，在高温、高密度的情况下生成的过程，也是所谓的平衡过程；
5．s过程：中子通过氢含量大的物质时，与氢原子核质子发生碰撞，速度变慢，被银原子核所俘获的过程，称为慢中子俘获过程；
6．r过程：比铁峰元素更重的元素可能通过r或这个过程生成，称为快中子俘获过程；7．p过程，一些低丰度的富质子同位素在这个过程中生成，称为质子俘获过程；
8．x过程：D（氘）、Li（锂）、Be（铍）、B（硼）等低丰度轻元素的生成过程。
元素生成的这个理论发表后，又不断地得到原子核物理学、天体物理学和宇宙化学方面新成就的补充和修正。
化学元素生成之后，宇宙间的主要物质就是质子、电子、光子和一些比较轻的原子核。当温度逐渐下降至几千度时，辐射减退，气态物质逐渐凝聚成气云，又进一步逐渐形成各种各样的恒星体系，从此形成了我们今天看到的宇宙。
