三體網(wǎng)【宇宙探秘專欄】對(duì)于人類來(lái)說(shuō),，20世紀(jì)是至關(guān)重要的一個(gè)世紀(jì)，在這個(gè)100年里,，人類開(kāi)始真正地打開(kāi)雙眼來(lái)認(rèn)識(shí)我們所處的奇妙的宇宙,。在這意義重大的100年里，每隔十年,，我們都對(duì)宇宙有了顛覆性的認(rèn)識(shí),！

1910s：愛(ài)因斯坦的相對(duì)論解釋了牛頓的理論無(wú)法解釋的現(xiàn)象——水星繞太陽(yáng)的軌道。這當(dāng)然還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,，一個(gè)科學(xué)理論除了能解釋我們現(xiàn)在所觀測(cè)到的現(xiàn)象,，還需要能預(yù)測(cè)我們尚未察覺(jué)到的事實(shí)。愛(ài)因斯坦的相對(duì)論顯然做到了,，比如時(shí)間膨脹,、引力透鏡、紅移以及黑洞等,，都逐步得到了驗(yàn)證,。自此,，人類的宇宙觀發(fā)生了翻天覆地的變化！

1920s：我們?cè)具€不知道我們的銀河系之外的宇宙，直到埃德溫·哈勃1920s的偉大工作才改變了這一切,。哈勃在觀測(cè)一些螺旋星云時(shí),，發(fā)現(xiàn)了一些與銀河系中類型相似的獨(dú)特的變星。根據(jù)它們的光度可以推測(cè)它們位于數(shù)百萬(wàn)光年之外,，這遠(yuǎn)在銀河系范圍之外,。哈勃沒(méi)有就此止步，進(jìn)一步測(cè)量了數(shù)十個(gè)星系的距離和退離速度,。哈勃給了人類一個(gè)更廣闊的宇宙,，哈勃望遠(yuǎn)鏡就是為了紀(jì)念其作出的突出貢獻(xiàn)而命名的！

1930s：在很長(zhǎng)一段時(shí)間，人們認(rèn)為如果能夠計(jì)算出所有天體和宇宙氣體,、塵埃的質(zhì)量,，就能得出宇宙的總質(zhì)量。然而,，通過(guò)觀察位于密集的星系群的星系,，弗里茨·茲威基發(fā)現(xiàn)僅憑我們所謂的“正常物質(zhì)”還不足以解釋星系群內(nèi)部的運(yùn)動(dòng)情況。他推測(cè)還存在一種不同于“正常物質(zhì)”的東西,，稱之為暗物質(zhì),。但是，直到1970s弗里茨·茲威基的發(fā)現(xiàn)才得到重視?，F(xiàn)在,，我們知道,，暗物質(zhì)和暗能量占據(jù)了我們宇宙的絕大部分,。

1940s：盡管大量的資源被用于間諜衛(wèi)星,、火箭以及核技術(shù)的發(fā)展，理論物理學(xué)家們?nèi)耘f在默默無(wú)聞地努力,。1945年,，伽莫夫提出了宇宙膨脹的推斷：如果宇宙正在膨脹和冷卻，那么它過(guò)去的溫度和密度必然是更高的,，讓時(shí)間倒流,，就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)極度炙熱和致密的點(diǎn)。如果這是真的，那么在恒星形成之前,，宇宙應(yīng)該始于特定比例的最輕的元素,，并且在宇宙中應(yīng)該有一個(gè)稍高于絕對(duì)零度的余暉向所有方向滲透。這就是“大爆炸”理論的框架,，是20世紀(jì)40年代最偉大的理論,。

1950s：隨后,，弗萊德·霍伊爾和一些人提出了大爆炸的競(jìng)爭(zhēng)理論——宇宙恒穩(wěn)態(tài)理論。最引人注目的是,，他們認(rèn)為地球上目前的重元素并非在宇宙早期形成的,，而是由前幾代恒星的產(chǎn)生?；粢翣柡退耐瑫r(shí)還詳細(xì)地解釋了元素是如何在恒星核聚變的過(guò)程中產(chǎn)生,。他們?cè)谖唇?jīng)觀測(cè)的情況下成功預(yù)測(cè)了氦通過(guò)聚變轉(zhuǎn)換成碳的過(guò)程。在這個(gè)意義上來(lái)說(shuō),，我們了解到了地球上的所有重元素的起源都?xì)w功于前幾代恒星,。

1960s：經(jīng)過(guò)了20年的爭(zhēng)論,，一次至關(guān)重要的觀測(cè)揭開(kāi)了宇宙歷史的真相：人類發(fā)現(xiàn)了宇宙大爆炸的余暉，或稱為宇宙微波背景,。 Arno Penzias和Bob Wilson在1965年發(fā)現(xiàn)了宇宙中2.725K的輻射,，然而他們倆都沒(méi)有意識(shí)到他們成了這一偉大發(fā)現(xiàn)的首創(chuàng)者。隨著時(shí)間的推移,，宇宙微波背景進(jìn)一步被測(cè)量,，宇宙大爆炸理論得到有力地證實(shí)。

1970s：1979年底，一個(gè)科學(xué)家提出了一個(gè)貫穿他一輩子的想法,。 AlanGuth希望找到解決大爆炸理論中無(wú)法解釋的問(wèn)題的方法,。在大爆炸理論中，宇宙為什么如此平坦,？宇宙中所有方向的溫度為何如此一致,？宇宙為什么就沒(méi)留下超高能量遺跡？Guth引入了一系列的改進(jìn)來(lái)建立一套現(xiàn)代的大爆炸理論模型,。之后的觀測(cè)——包括宇宙微波背景的波動(dòng),、宇宙中大尺寸結(jié)構(gòu)以及星系團(tuán)的特性都證實(shí)了他的預(yù)言,。

1980s：在1987年,，人類觀測(cè)到了離地球最近的一次超新星爆發(fā)，這也是人類在具備中微子探測(cè)器后的第一次超新星爆發(fā),。雖然我們?cè)谄渌窍涤^測(cè)過(guò)許多超新星爆發(fā),，但是如此之近的還是第一次，以至于讓我們有可能探測(cè)到中微子,。這也是中微子天文學(xué)的開(kāi)端,，人類開(kāi)始深入地研究中微子。

1990s：如果你認(rèn)為暗物質(zhì)和宇宙的起源是個(gè)大命題，那么1998年關(guān)于宇宙滅亡的結(jié)局發(fā)現(xiàn)將更讓你吃驚,。歷史上,，我們對(duì)宇宙的滅亡提出了三種可能：

1. 引力最終獲勝：如果宇宙有足夠多的物質(zhì)和能量，那么最終引力將克服膨脹趨勢(shì),。宇宙的尺寸將會(huì)達(dá)到最大值,，直到其膨脹速度將為零。經(jīng)過(guò)一段充足的時(shí)間,，宇宙將變回最初熾熱,、致密的狀態(tài)，宇宙的命運(yùn)將終結(jié)于所謂的“大緊縮”,。

2. 膨脹最終獲勝：如果宇宙沒(méi)有足夠的物質(zhì)和能量,，那么最終引力將無(wú)法克服膨脹趨勢(shì)。遙遠(yuǎn)的星系將繼續(xù)遠(yuǎn)去,，盡管其遠(yuǎn)去的速率再下降,，但不會(huì)下降到零，這將無(wú)法逆轉(zhuǎn),。最終,，一切都會(huì)變得相距如此遙遠(yuǎn)，宇宙將終結(jié)于所有的一切都接近絕度零度的狀態(tài):“大凍結(jié)”,。

3. 臨界狀態(tài)：在這種情形下,，如果宇宙中多一個(gè)質(zhì)子,，那么宇宙將坍塌,，終結(jié)于“大緊縮”；如果宇宙中少一個(gè)質(zhì)子,，那么宇宙將無(wú)限膨脹,，終結(jié)于“大凍結(jié)”,。這樣，宇宙膨脹的速率將無(wú)限逼近零,，同時(shí)也無(wú)限接近坍塌,。

但是，1998年的一份研究數(shù)據(jù)驚呆了全人類——這份數(shù)據(jù)顯示,，我們的宇宙竟不是按照上面三種情況的任一種在發(fā)展,。宇宙的膨脹速率不會(huì)持續(xù)下降，所有的星系將離我們?cè)絹?lái)越遠(yuǎn),，而且離得越來(lái)越快,，加速離我們而去。宇宙終將消逝,，留下一片孤寂,。

2000s：對(duì)宇宙微波背景的觀測(cè)并沒(méi)止于1965年,，對(duì)宇宙微波背景輻射的波動(dòng)的測(cè)量，給了我們對(duì)宇宙更進(jìn)一步的認(rèn)識(shí),。比如,，在宇宙中我們所知的正常物質(zhì)只占了4.9%，神秘的暗物質(zhì)和暗能量各占了27%和68%,。

那么,。2010s我們會(huì)有哪些重大的突破呢,？我們將迎來(lái)引力波天文學(xué)嗎？我們會(huì)發(fā)現(xiàn)暗物質(zhì)究竟是什么,？或者,，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)宇宙中地球以外的生命？

這一切，都只能讓時(shí)間來(lái)回答,！