大爆炸理论
dà bào zhà lǐ lùn
大爆炸理论是科学上对宇宙起源的解释：宇宙大约在13.8十亿年前处于一种炽热而致密的状态，此后便不断膨胀至今。
Definition
大爆炸理论认为，宇宙大约在 $13.8$ 十亿年前是极其炽热而致密的一团，此后一直在膨胀和冷却，恒星和星系也随着冷却逐渐形成。这一理论主要基于三条证据：遥远星系正在远离我们（红移）、宇宙微波背景辐射，以及观测到的氢和氦的丰度。完整地说，该理论描述宇宙按照广义相对论的弗里德曼方程演化，预言了哈勃定律 $v = H_0 d$，预言了温度约为 $T \approx 2.725\ \text{K}$ 的黑体背景辐射，也预言了大爆炸核合成，它把原初氦质量分数固定在约 $25\%$。这一理论并不是描述在预先存在的空间中的某一点发生的事件，膨胀作用于空间本身。
Example
想象一个画满圆点的气球：气球膨胀时，每个点都会远离其他所有的点，星系彼此远离的方式与此类似。1929年，埃德温·哈勃测量发现，几乎每一个星系的光都发生了红移，而且距离越远的星系退行得越快；把这一运动反推回去，就会指向一个万物聚集在一起的时刻。核合成的计算表明，在最初的几分钟里，温度接近 $10^9\ \text{K}$ 时，质子和中子聚变生成了氘、氦-3、氦-4以及微量的锂，这与在古老、贫金属恒星中测得的元素丰度相符。
Key Insight
大爆炸并不像烟花那样是在空间中发生的一次爆炸，而是空间本身在所有地方同时开始伸展。科学理论不是随便的猜测：这一理论早在测到早期宇宙留下的余热之前，就已经预言了它的存在，这正是科学家们接受它的原因。这一理论描述的是从宇宙诞生后极短时间开始的演化过程，而 $t = 0$ 时刻究竟发生了什么，甚至这个问题本身是否有意义，都超出了目前物理学的范围，因为广义相对论和量子力学至今尚未统一。