宇宙的历史与现代宇宙学的发展

如果宇宙从形成之日起就膨胀了，这意味着我们能看到的所有能量，包括物质的能量，在开始的时候都以极其炽热的稠密状态紧紧地挤在一起，并且一直以某种方式膨胀。这在1949年被Fred Hoyle 戏称为“大爆炸”。

在1960年代，大爆炸一直是一个激烈争论的话题，当时争论的焦点是贝尔实验室的两位科学家 Penzias和Wilson意外发现了宇宙微波背景(CMB)。当宇宙冷却到大约3000开尔文时，光开始可以在宇宙中自由传播，这是大爆炸的余晖。今天，宇宙的温度要低得多，约为 2.7 开尔文。

但我没有告诉你的是，现代宇宙学的真正开始甚至发生在哈勃发现银河系外其他星系之前。实际上，宇宙学始于爱因斯坦提出广义相对论。宇宙学中几乎所有的东西都源于这个理论。

如此多的宇宙学归结为解决著名的广义相对论爱因斯坦场方程。在不涉及数学的情况下，让我们直观地感受一下这个等式。方程的左边代表时空曲率，右边包含宇宙的所有物质和能量。这个方程简单地告诉我们，宇宙所有质量和能量的构成，在时空中产生了一个我们将其解释为引力的曲率，而引力反过来影响质量和能量。物理学家约翰·惠勒说得最好：“物质告诉时空如何弯曲，时空告诉物质如何运动。”