科学家推测宇宙是一块巨大的石头。大爆炸后，产生了许多行星。这块巨石是哪里来的？

根据大爆炸理论，宇宙从一个密集而炽热的奇点膨胀到现在的状态。大爆炸理论是宇宙物理学中关于宇宙起源的理论。根据大爆炸理论，宇宙是从大约6543.8+0.4亿年前密度和温度极高的状态演化而来的。这个理论来自于在哈勃定律下观察到的星系远离的速度，根据弗里德曼的广义相对论模型，空间可能会膨胀。延伸(数学上与插值相反)到过去，这些观测表明宇宙从初始状态开始膨胀。在这种初始状态下，宇宙中物质和能量的温度和密度都极高。至于在此之前发生了什么，广义相对论认为存在引力奇点，但物理学家对此看法不一。

狭义的“大爆炸”是指宇宙形成初期所经历的剧烈变化，大约在654.38+037亿年前(654.38+0.37×654.38+006.54 . 38+00)。但广义上是指揭示宇宙起源和膨胀的流行理论。这个理论的直接推论是，我们今天生活的宇宙不同于昨天或明天的宇宙。根据这一理论，乔治·盖莫夫预言了1948年宇宙微波背景辐射的存在。在1960年代，这种辐射被探测到，有力地支持了大爆炸理论，从而否定了另一种流行的稳态宇宙理论。

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发展历史

大爆炸理论是通过实验观察和理论推导发展起来的。在实验观测中，在1910年代，维斯塔·斯莱弗和卡尔·韦特海姆·维尔茨证实了大多数螺旋星云正在远离地球，但他们并不认为这对宇宙学意味着什么，也不认为发现的星云实际上是银河系以外的其他星系。同时，在理论上，爱因斯坦的广义相对论成功地建立并推导出了没有稳定状态的宇宙。度规张量描述的宇宙不是膨胀就是收缩。爱因斯坦认为他已经解决了错误，并添加了一个宇宙常数来纠正它。第一个真正把广义相对论应用到宇宙学而不使用宇宙常数的人是亚历山大·弗里德曼。他的方程描述的宇宙被称为弗里德曼-马乐？Tre-Robertson-Walker宇宙一直在不断膨胀，可以合理地想象它过去应该比现在小。如果能把宇宙的电影史倒过来看，应该会发现很久以前的某个时候，所有的恒星都在一起，宇宙本来就是一个致密的物质核心。1927年，比利时天主教神父勒迈特独立推导出弗里德曼-马乐？Tre-Robertson-Walker方程，并在螺旋星云退缩现象的基础上提出宇宙是从一个“初级原子”中“爆炸”出来的——这就是后来的大爆炸。

从65438年到0929年，埃德温·哈勃为勒迈特的理论提供了实验条件。哈勃证明了这些螺旋星云实际上是星系，并通过观测仙王座三角洲的恒星来测量它们之间的距离。他发现星系远离地球的速度恰好与它们离地球的距离成正比，这就是所谓的哈勃定律。根据宇宙学原理，在观测足够大的空间时，不存在特殊的方向和特殊的点，所以哈勃定律说明宇宙在膨胀。这种观点存在两种对立的可能性:一种是由勒迈特提出，并得到加莫夫支持和完善的大爆炸理论；另一个是霍伊尔的稳定宇宙模型。在稳态宇宙模型中，遥远星系留下的空间不断产生新的物质，所以宇宙基本不变。其实这个理论是为了讽刺勒迈特的《生活大爆炸》而提出的，最早是在1949年通过BBC电台节目传播的，1950年发表了《事物的本质》这篇论文。

在那之后的许多年里，这两种理论共存，但观察到的事实开始支持一个演化成热致密状态的宇宙。1965年宇宙微波背景辐射的发现，使人们认为大爆炸理论是宇宙起源和演化的最佳理论。在1970之前，很多宇宙学家认为宇宙在膨胀之前可能会收缩，以避免从弗里德曼的模型中推导出一个无限密集的“荒谬”奇点。代表模型是理查德·托尔曼的《振荡宇宙》。在1960年代末，斯蒂芬·霍金等人证明了这个假说是不可行的，因为奇点是爱因斯坦引力理论的一个直接而重要的推论。之后，大多数宇宙物理学家开始接受广义相对论描述的宇宙在时间上是有限的。但由于对量子引力定律的认识不足，目前还无法确定这个奇点是否是真正意义上集合的无穷小点，或者说物理收缩过程是否可以无限进行下去，从而在时间上间接到达宇宙的无穷远。

目前几乎所有宇宙物理学的研究都与大爆炸理论有关，或者是它的延伸或者是进一步的解释，比如星系是如何在大爆炸理论下形成的，大爆炸期间发生的物理过程，用大爆炸理论解释新的观测结果。20世纪90年代末21世纪初，由于望远镜技术的发展和人造探测器收集的大量数据，宇宙大爆炸理论取得了重大突破。大爆炸时宇宙的情况和数据可以更精确地计算出来，产生了很多意想不到的结果，比如宇宙膨胀的加速度。见暗能量。

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理论

大爆炸理论估计宇宙年龄为137 2亿年，是通过对Ia型超新星的观测、宇宙背景辐射强度的测量和星系关联函数的测量得到的。这三个独立计算的结果是一致的，这被认为是更详细地描述宇宙中星系性质的所谓Lambda-CDM模型的有力证据。早期宇宙充满了同源物质，其温度、压力和能量都极高。随着膨胀和冷却，宇宙物质发生相变，这类似于蒸汽冷却的凝结过程和水的凝固过程，但不同的是前者发生在更基本的粒子水平。

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影响

第一个1秒是宇宙历史的分水岭。在这一瞬间之后，宇宙的温度下降到了一定程度，可以用我们现有的物理知识来描述，从而获得一个大致准确的宇宙鸟瞰图。1秒之前，稠密、炙热的宇宙是一堆人类无法理解的粒子，现有的物理定律无法描述它们的行为。这是1秒的黑盒类型。

在1秒之前，宇宙中应该有等量的质子和中子，因为弱相互作用会使质子和中子相互转化，维持它们数量的平衡。但在1秒，膨胀速度变得过大，弱相互作用不再能维持质子和中子数的平衡。因为中子比质子略重，所以质子转化为中子需要更多的能量，这比中子转化为质子更困难。然后，弱相互作用停止，中子和质子不再大量相互转化，剩下一定比例的中子和质子的相对数量——大约1比6。

在最初的1秒后，3分钟内，中子和质子发生剧烈聚合，形成氘、氦和锂原子核，主要是氦原子核。这个过程耗尽了所有的中子，剩余的质子变成了氢原子核。3分钟后宇宙温度降到100亿度以下，物质密度也迅速下降，于是这种核反应就停止了。计算表明，在最初的三分钟内，约有22-24%的物质形成氦4，剩下的物质几乎都以氢的形式存在，只有十万分之几的部分变成氦3和氘，百亿分之几的部分变成锂。

所以大爆炸模型预测宇宙中22-24%的物质应该是氦，其余大部分是氢。前三分钟形成的氢和氦构成了宇宙中99%以上的物质。形成行星和生命的丰富多彩的重元素，只占宇宙总质量的不到1%，大部分形成于大爆炸后很久。

对全宇宙氦、氘等元素的观测证明了上述丰度值的普适性。简单的大爆炸模型和严格的天文观测之间有着奇妙的一致。这个预言是大爆炸最大的成功。大约在一百万年前，温度下降到107 ~ 6K，宇宙中充满了由轻元素原子核、电子和质子组成的等离子体。2.5亿年后，当温度下降到103K时，辐射减弱，形成中性原子，等离子体重新组合成正常气体。星系大约在10亿年前开始形成，第一批恒星大约在50亿年前开始出现，太阳系大约在10亿年前形成。

随着时间的推移，在几乎均匀分布的物质空间中，密度稍大的区域通过引力吸引附近的物质，从而密度变大，形成了今天的气体云、恒星、星系等天文结构。具体过程取决于宇宙物质的形态和数量，其中可能存在冷暗物质、热暗物质和重子物质三种形态。