反彈宇宙學(xué)圖像

COBE、WMAP,、Planck三代衛(wèi)星拍攝的宇宙微波背景輻射各向異性溫度漲落

宇宙源自138億年前的一次爆炸,，而后立即經(jīng)歷了一場(chǎng)極度快速的膨脹——暴脹過程，隨后逐漸膨脹至今,。這一直是用來(lái)解釋宇宙形成的主流科學(xué)理論,。

然而今年上半年，《科學(xué)美國(guó)人》雜志搞了點(diǎn)事情,。來(lái)自普林斯頓大學(xué)和哈佛大學(xué)的科學(xué)家撰文表示,，宇宙源自一次大反彈而非大爆炸，暴脹理論無(wú)法令人滿意,。此舉無(wú)疑在學(xué)界扔下了一枚重型炸彈,。包括4位諾貝爾獎(jiǎng)得主在內(nèi)的33位科學(xué)家立即聯(lián)合簽署了一封公開信，對(duì)其進(jìn)行駁斥,。

宇宙到底源自大反彈還是大爆炸,？這場(chǎng)爭(zhēng)論的雙方都是知名科學(xué)家。對(duì)于看熱鬧的公眾來(lái)說(shuō),，選擇“站隊(duì)”之前,，不妨先了解兩種宇宙形成理論都討論了什么。

窺視嬰兒期的宇宙

宇宙微波背景輻射的發(fā)現(xiàn),，為熱大爆炸宇宙學(xué)提供了關(guān)鍵的證據(jù),。而在微波背景輻射譜上極為微小的起伏，讓人們有機(jī)會(huì)了解宇宙嬰兒時(shí)期的樣貌,。

在現(xiàn)代宇宙學(xué)的發(fā)展歷程中,，宇宙微波背景輻射（CMB）的故事絕對(duì)是場(chǎng)重頭戲,。早在20世紀(jì)40年代，天文學(xué)家伽莫夫等人提出了熱大爆炸宇宙學(xué)說(shuō),。該學(xué)說(shuō)預(yù)言：宇宙存在一個(gè)背景溫度,，它便是由CMB——來(lái)自宇宙嬰兒期的光線帶來(lái)的。

到了20世紀(jì)60年代,，美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室的兩位工程師利用無(wú)線電波天線探測(cè)到了這個(gè)穩(wěn)定而又均勻的微波背景信號(hào),。這一發(fā)現(xiàn)在天文學(xué)史上留下了濃重的一筆，因?yàn)樗鼮闊岽蟊ㄓ钪鎸W(xué)說(shuō)提供了最關(guān)鍵的證據(jù),。不過當(dāng)時(shí),，人們認(rèn)為CMB在各個(gè)位置、各個(gè)方向上都是完全相同的,，嬰兒期的宇宙均勻得毫無(wú)特征,。

第一次真正揭開CMB神秘面紗的，當(dāng)數(shù)美國(guó)宇航局于1989年發(fā)射的宇宙背景探測(cè)者（COBE）衛(wèi)星,。這枚衛(wèi)星不僅精確測(cè)量了CMB黑體輻射譜從而驗(yàn)證了熱大爆炸學(xué)說(shuō),，而且在背景溫度為2.73開氏度的黑體譜上發(fā)現(xiàn)了漲落幅度大約為10-5開氏度的溫度漲落，進(jìn)一步擴(kuò)展了人類認(rèn)知宇宙的視野,。