大爆炸真的发生过吗？科学家质疑宇宙的起源故事

大约在138亿年前，一次事件产生了极热且密集的中子和电子海。随着时间的推移，这些粒子开始结合在一起，最终产生了一个原子——氢。之后氢也开始结合，并从宇宙的原始汤中慢慢形成恒星和星系。随着时间的流逝，这种不透明的广阔空间开始冷却，膨胀，变成透明，成为我们今天存在的宇宙。引发这一切的事件被称作“大爆炸”。

“大爆炸”作为宇宙起源的故事被广泛地接受，以致于大多数人忘记了它仍然是一个理论，而不是被证明的事实。但是，由天文学家埃里克·勒纳领导的新研究对大爆炸理论提出了质疑，他声称对宇宙中轻元素的观测与支持该理论的假设相矛盾。这项研究由勒纳于周三在夏威夷檀香山举行的美国天文学会第235次会议上提出。

大爆炸：一段令人担忧的历史

这并不是天文学家第一次对大爆炸理论提出异议。部分原因是这个假设很难实时研究。相反，科学家们依靠数学模型和其他理论，包括爱因斯坦的广义相对论，来支持大爆炸理论。

根据大爆炸理论，宇宙的雏形照片

勒纳的新研究在大爆炸理论的基本元素之一中发现了漏洞，即宇宙中存在大量轻化学元素。根据该理论，氦、氘和锂等轻化学元素在“爆炸”后的最初几分钟内就开始形成，而较重的元素则起源于宇宙历史上更晚的恒星。

但是勒纳称，对轻元素的精确观测表明，根据大爆炸理论所预测的宇宙中的元素数量与实际存在的数量之间存在显著的差距。例如，大爆炸核合成理论预测，宇宙质量的大约25%由氦组成。但根据这项研究，在早期宇宙中形成的恒星所含的氦含量似乎都不到该理论预测的一半，锂则不到预测的十分之一。研究表明，观察到的最低锂含量比理论预测的低1%。这也反过来表明，这些轻元素不可能在宇宙中恒星开始形成之前就已经存在。

轻元素银河起源假说

那么，如何解释宇宙的起源不是大爆炸呢?勒纳提出了另一种模型，他称之为“轻元素银河起源假说”。在这个替代理论中，勒纳基于对宇宙中最古老恒星的观察，认为轻元素是在银河系演化的早期阶段在恒星中产生的。

“GOLE模型的正确预测不仅比大爆炸模型更符合观测结果。”勒纳说，“轻元素的产生肯定源自恒星——如果大爆炸也产生了轻元素，我们会观测到远比现在更多的轻元素。”勒纳一直是大爆炸理论的批判者。在1991年，他写了一本书名为《大爆炸从未发生》。在这本书中，他批判了流行的理论，转而提出了一个无限古老宇宙模型。

勒纳的替代模型只是众多可与大爆炸理论相媲美的模型中的一个，但没有一个能真正流行起来。例如,稳态宇宙假说表明物质仍在宇宙中创造,因此它是无限的，没有开始也没有结束，而黑洞理论认为宇宙起源于一个黑洞，每个黑洞都有不同的宇宙。

当然也有人认为整个宇宙如计算机模拟的一样。但科学家们很快就能搞清楚到底谁是对的。美国航天宇航局计划在2023年发射一项追踪宇宙起源的SPHEREx任务 (SPHEREx为用于宇宙历史、再电离时代的分光光度计和冰层探测器)。正如在2019年2月宣布这项任务时《逆》杂志所报道的那样，SPHEREx的目标是调查该光线图揭示的结构，其理念是我们可以告诉大家一些有关宇宙是如何由出现的形状创造的事情。

“审视宇宙的早期历史是检验我们关于星系形成方式，暗能量为何将它们彼此分开以及其他我们尚不了解的事物的想法的方式。”美国宇航局天体物理学探索者项目科学家琳达·斯帕克当时告诉《天文在线》，“美国宇航局是关于探索的，没有比整个宇宙更大的探索范围了！”