宇宙是怎么起源的？和大爆炸又有什么关系？

宇宙作为我们生活的空间，关于它的起源和演化一直都是人类天探索的热点。

关于宇宙的起源人们提出了各种理论和假设，但都没有证据证明，直到20世纪初，物理学的快速发展和天文观测技术的不断进步，人类才渐渐了解到宇宙的起源。

大爆炸理论是目前为止我们最广泛接受和认可的宇宙起源理论。

在大爆炸理论中，宇宙起源于138（或者137）亿年前的一次大爆炸。

最开始的宇宙是一个非常密集和高热的状态，所有物质和能量聚集在一起，体积就缩小，但能量和温度更高了，达到一定程度后就发生了大爆炸，物质和能量被炸的哪哪都是，宇宙空间就开始不断膨胀，温度也逐渐降低。

但问题来了，人们为什么把大爆炸理论认为是宇宙的起源理论呢？

时间回到20世纪初，有天文学家在观测遥远的星系，无意间发现一个现象，叫做红移，就是当某个物体远离我们以后，它的光谱线会移到红色的一端。

天文学家们通过测量红移的大小，推断出星系远离我们的速度，但更令人惊讶的是，天文学家发现红移的距离越大，星系的速度就越快，速度随着距离增加而增加，呈现出一种“宇宙在膨胀”的景象。

但这一发现在当时引起了很大的争议，因为在大多数人的直觉中，以及当时的物理框架下，宇宙是静止的、永恒的，可先发现的这个现象又该怎么解释呢？

为了证明这一发现，物理学家们开始寻求新的理论模型，终于在1927年比利时的天文学家同时又兼宇宙学家提出了大爆炸理论，宇宙就是一个高热、密集的状态，然后经过膨胀和冷却才有了我们所见的宇宙。

大爆炸理论的核心是宇宙从高热、密集的状态开始膨胀，这个核心思想得到了广义相对论的支持。

广义相对论是爱心斯坦提出的描述引力作用的理论，在广义相对论中，引力是由物质和能量引起的时空扭曲后的产物。

宇宙的初始状态就相当于扭曲的时空，后来随着时间的推移和热胀冷缩的原理，这个区域又变得平坦起来。

第一个：宇宙膨胀。

大爆炸理论认为，在过去的某个时刻，宇宙开始持续不间断的膨胀，它膨胀以后，随着体积越来越大，就导致星系的远离和宇宙空间的扩大。

第二个：宇宙背景辐射。

在大爆炸理论中，宇宙早期的高温状态后遗留一种辐射，而大爆炸理论就预测了这种辐射的存在，微波背景辐射，后来的观测结果也证实了这种辐射的存在。

第三个：核合成。

大爆炸理论还观测到一种“核合成”的过程，这在宇宙早期就存在了，是轻元素的形成，比如氢、氦的形成。

第四个：星系红移。

就是上文提到的速度和距离呈正比，速度越大距离越大。

大爆炸理论不是随便提出的，是有大量的实验数据和观测证据的。

首先：宇宙微波背景辐射的观测。

1965年有科学家观测到大爆炸理论中预测的微波背景辐射的存在，为大爆炸理论提供了重要的证据，为了坐实这个证据，科学家们又继续观察其宇宙，终于在一系列观测中进一步确认了这种辐射的存在和大小特征。

这一下不仅证实了这种辐射的存在，还测量出辐射的一些基本属性，大爆炸理论中关于该辐射的预测变成了事实。

其次：星系红移的观测。

在科学家发现星系的距离和红移有关系后，就对不同的星系都进行了观测，发现这个特点是普遍性的，并非是单一发现，红移确实和星系的距离有关系。

然后：元素丰度的测量。

上文提到了大爆炸理论中还预测了在宇宙早期存在“核合成”的过程，为了证实这个预测，相关人员对不同元素，比如氢、氦等元素的丰度进行了测量，发现它们的丰度和大爆炸理论预测的丰度非常吻合，几乎是一模一样的。

元素的丰度：是指各种元素的数密度的相对值，是一种化学元素在某个自然体中的重量占比，类似于百分数，简单来说就是在一个整体重量中的占比。

研究元素的丰度可以在同一个，或者是不同的体系中用元素的含量来对元素进行比较，通过不同方向，比如时间和空间上了解元素的动态，然后从中建立起一些地球化学的概念，例如元素的迁移活动。

最后：大尺度结构的观测。

通过对宇宙大尺度结构的观测，天文学家发现这些结构和大爆炸理论中的预测不能说像，几乎是一模一样的存在。

天文学家在对宇宙的观测中发现了巨大的星系团和大规模的空洞结构，这些都可以用大爆炸理论去解释它们的形成和变化。

大爆炸以后，宇宙迅速扩张，温度也随之降低，然后就是时间日复一日的流逝，宇宙终于变成了我们现在看到的样子。

在这个过程中，形成了各种天体，还包括行星、恒星等，这些天体又在引力的作用下开始“扎堆”，聚集在一起，形成了复杂的宇宙结构。

有了这些观测证据，大多数人都比较相信宇宙的起源是来自于大爆炸理论，但大爆炸理论中还存在一些争论，还没有证据去解释这些争论，比如关于暗能量和暗物质的存在。

所以除了大爆炸理论外，还有一些其他的宇宙起源理论，比如稳恒态理论、量子涨落理论等。

稳恒态理论：它认为宇宙在时间和空间上都是均匀和同性的，并且还处于稳定状态，它最大的特点就是物质和能量不守恒，违背了守恒定律。

它是一种尝试解释宇宙起源和演化的理论，但面临着很多困难和挑战，还和大爆炸理论相悖，所以很少被人认可。

量子涨落理论也是同样如此，不过它虽然看似违背了能量守恒定律，但在大尺度上能量守恒定律依旧存在，可在证据充足的大爆炸理论上它还是稍逊一筹。