宇宙的历史。时间和空间从大爆炸开始,在经历初期的膨胀后,便进入了加速膨胀过程
膨胀的证据
第一个暗示宇宙膨胀的证据可追溯到几乎一个世纪前。在这个证据出现之前,物理学家仍然死死握住200多年前艾萨克·牛顿提出的宇宙模型,其中,空间和时间都是永恒稳定的,并可用严格的尺规和时钟精确测量。根据牛顿的理论,引力是一种能够在虚无的空间中穿行的力,这种无形的力量将天体拉扯到了一起。
爱因斯坦在1915年提出的另一个关于引力的理论——相对论,挑战了牛顿的宇宙模型。在爱因斯坦的理论框架中,三维的时空交织在一起创造了一个四维的大尺度网状结构,这成了引力的发源地。时空在大质量天体(如恒星)周围会发生扭曲;而更小的天体,比如行星,则嵌入时空,仿佛被一种力量推向更大的宇宙结构。
起初,爱因斯坦想象中的宇宙是球状且静止的,不会膨胀也不会收缩。令他吃惊的是,广义相对论导出的却是一个不稳定的宇宙:一个微小的变化就能打破辐射(如光)和物质之间的平衡,使宇宙向外膨胀或向内收缩。爱因斯坦为了坚持它的静止宇宙模型,便引入了一个稳定的参数,称为“宇宙常数”——它能抵消宇宙随引力收缩的趋势。宇宙常数只不过是一个为了使宇宙保持静止而捏造出来的参数。
但静止宇宙模型是错误的。
直到1930年,美国天文学家维斯托·梅尔文·斯里弗和埃德温·哈勃测量了遥远星系的运动,说服了所有人——包括爱因斯坦——不论如何,宇宙在膨胀。斯里弗和哈勃为人类开启了一扇崭新的宇宙之窗,迄今为止,天文学家仍旧通过这扇天窗观测宇宙的过去和现在。