20世紀(jì)最早的宇宙學(xué)家Georges Lem?tre說(shuō)過(guò)：

The evolution of the world can be compared to adisplay of fireworks that has just ended; some few red wisps, ashes and smoke.Standing on a cooled cinder, we see the slow fading of the suns, and we try torecall the vanishing brilliance of the origin of the worlds.

譯文：

世界的演變可以比作剛剛結(jié)束的焰火表演；剩下幾縷紅煙與灰燼。我們站在冷卻的煤渣上，看到太陽(yáng)慢慢地消逝，我們?cè)噲D回憶起世界最初消逝的輝煌。

在書(shū)寫我們的宇宙歷史時(shí)，將與地球上的四季做對(duì)比，但并不是按照地球上春夏秋冬這個(gè)順序：宇宙誕生之時(shí)溫度非常高，我們稱之為是夏天，接下來(lái)是秋天，然后是春天，最后發(fā)現(xiàn)我們正處于一個(gè)溫度極低的冬天。

我們都知道，宇宙起源于一場(chǎng)大爆炸(

the Big Bang

)，它距今有138.2億年，但是，在大爆炸之前是什么，沒(méi)人能給出確切答案，所以我們并不關(guān)注大爆炸之前的歷史。

從大爆炸開(kāi)始，宇宙起源的第一秒鐘內(nèi)的溫度非常高，是整個(gè)宇宙歷史溫度最高的時(shí)期，所以把它稱為宇宙的夏季，而在宇宙誕生50億年后直到現(xiàn)在，也就是我們生活的時(shí)期，因?yàn)闇囟确浅５?，把它稱之為冬季，而往后宇宙的溫度仍然會(huì)越來(lái)越低。 一秒鐘，一個(gè)看似很短暫但又很長(zhǎng)的時(shí)間，這是我們無(wú)知的第一個(gè)邊界。對(duì)于我們來(lái)說(shuō)，一秒鐘可以說(shuō)一個(gè)詞語(yǔ)、可以寫一個(gè)簡(jiǎn)單的漢字、可以完成一個(gè)心跳，一秒鐘又或是一片面包掉到地上的時(shí)間（涂黃油的一面朝下，神奇的現(xiàn)象，和貓下落總是四腳著地同樣有趣），我們能明確大概發(fā)生了什么。但是由于技術(shù)上的原因，對(duì)于宇宙的第一秒，我們?nèi)狈?duì)其的理解（當(dāng)時(shí)宇宙的能量和溫度都很高，我們的粒子加速器無(wú)法達(dá)到這些條件）。然而實(shí)驗(yàn)上未被證實(shí)的理論為什么會(huì)被我們深信呢？

在20世紀(jì)60年代末和70年代初，

Hawking

（霍金）和

Penrose

（彭羅斯）

以及其他人證明了在

Einstein

（愛(ài)因斯坦）廣義相對(duì)論的框架下，時(shí)間反演必然會(huì)導(dǎo)致溫度和密度的增長(zhǎng)，也就是在初始時(shí)間的溫度為無(wú)窮大。 當(dāng)然溫度無(wú)窮大的點(diǎn)不會(huì)發(fā)生，因?yàn)閻?ài)因斯坦的相對(duì)論沒(méi)有考慮量子效應(yīng)，但是我們還不能忽略引力，因?yàn)樵诖蟊〞r(shí)，引力將變得非常強(qiáng)，因此我們就要尋找一個(gè)新的理論：量子引力。而量子效應(yīng)是否真的能解決大爆炸問(wèn)題還有待研究。 宇宙在演化中的“巧合”是比較多的，我們看向宇宙時(shí)，不管是星系數(shù)量還是宇宙輻射溫度，在任何方向看起來(lái)是幾乎一模一樣的（各向同性）。而在標(biāo)準(zhǔn)宇宙學(xué)模型中，兩個(gè)點(diǎn)的距離非常遠(yuǎn)，幾乎沒(méi)有關(guān)聯(lián)，那他們?cè)趺磿?huì)看起來(lái)一模一樣呢？并且我們現(xiàn)在觀測(cè)到的宇宙密度如此地接近臨界密度也無(wú)法解釋。而之后的暴脹理論的提出就是為了解決這些問(wèn)題的。暴脹理論過(guò)于專業(yè)，就不在此闡述。 當(dāng)我們眺望宇宙時(shí)，我們所能看到的一切，都是由物質(zhì)構(gòu)成的。問(wèn)題是在最初時(shí)間，我們的宇宙中應(yīng)該有等量的物質(zhì)和反物質(zhì)。我們的方程和模擬表明，隨著宇宙膨脹和冷卻，物質(zhì)和反物質(zhì)將湮滅，只留下光，沒(méi)有物質(zhì)。所以，在我們需要使宇宙看起來(lái)對(duì)稱之前，需要一種產(chǎn)生正反物質(zhì)不對(duì)稱性的機(jī)制。

Dirac

（狄拉克）基于自然界嚴(yán)格對(duì)稱的考慮，在整個(gè)宇宙中，可能是每種星體各占一半，但它們擁有完全相同的光譜，使用現(xiàn)代天文學(xué)的方法無(wú)法辨別。但在1957年，李政道等人發(fā)現(xiàn)弱相互作用的宇稱不守恒，即微觀粒子過(guò)程的空間反演對(duì)稱性被破壞了，致使中微子只有左旋而無(wú)右旋，反中微子只有右旋而無(wú)左旋，電荷宇稱，奇異數(shù)，粲夸克通過(guò)弱相互作用衰變中的粲量子數(shù)都不守恒，甚至重子也不守恒，人們更也就相信“對(duì)稱中有破缺”才可能是自然界中的真實(shí)情況。 到此就結(jié)束了宇宙的夏季之旅。