“我们将不停探索，
而我们一切探索的终点，
将是到达我们出发的地方。”
开始的开始
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我们完全不清楚，在大爆炸最初的最初时刻，宇宙到底是什么样子。这个最初时期被一些科学家称为“普朗克时期”，因为它是从大爆炸的时刻到普朗克时间（~10-43秒）的阶段，宇宙只有普朗克长度（~10-35米）的范围。所有已知的物理学都无法描述这一无比短暂的时期。我们有充分的理由怀疑，在宇宙最初的极端温度和压力下，只存在一种超级力。但这种超级力在接下来不到一秒的时间内，一个接一个地分裂出来，形成了我们熟悉的四种基本力——引力、强核力、弱核力和电磁力。
急速膨胀
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当大爆炸之后约10-36秒，宇宙开启了一段颇具争议的时光，它急速变大，这一事件被称为暴胀。巨大的能量向外释放，此时的宇宙正以一种无可想象的速度扩张，宇宙的大小在极短时间内增长了至少1050倍。虽然我们没有直接观测到这一重大的宇宙事件，但一些间接的观测证据表明，宇宙曾经历过这样一段指数式的膨胀。
物质的胜利
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随着宇宙年龄的增长，神秘的事件继续发生着。我们生活在一个“物质”的宇宙中，而每种物质粒子在“镜子”里都有一个伙伴，两者具有完全相同的性质（比如质量、自旋等），但电荷相反，这些“镜中伙伴”就被物理学家被称为反物质。物质遇见反物质就会发生湮灭。物理学家现在已经有能力制造出反物质，同时，他们也注意到了一个有趣的现象。在宇宙初期，所有物质都应该和它的反物质“伙伴”完美配对，按理来说，它们应该是对称的。但不知出于什么原因，在之前基本力分离的时候，物质和反物质的对称性被“打破”了——每诞生10亿个反物质粒子，相应地会出现10亿零1个物质粒子。千万不要小瞧了这个不起眼的差距，正因为这种微小的不平衡，才有了如今这个物质主宰的宇宙。
要有光
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在接下来的几十万年间，宇宙好像没有发生太多的事情，物质和能量纠缠，搅成一锅“浓汤”。这一时期，我们无法“看见”宇宙，因为光子在进入你的眼睛之前就会被你面前的电子弹开。直到宇宙约38万岁时，它已经冷却到足以让原子凝结，光子也可以自由地传播，宇宙从此开始变得清晰。随着宇宙的膨胀，光子会逐渐损失能量。那些高能光子的波长会被不断拉长，变成紫外线、可见光、红外线，直到今天，它们已经成了微波光子，形成了微波背景辐射（CMB）——这是一幅真实的宇宙“照片”，透露了许多早期宇宙的奥秘。如果再过1000亿年，仍然存在“天体物理学家”这份职业，那时的天体物理学家可能会把这种背景辐射称为“宇宙射电背景辐射”。
宇宙“黎明”
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原子非常非常慢地聚集在一起，形成了原子团。这些团块越变越大，它们对周围环境产生了更强的引力作用，从而吸引到更多原子的加入，这进一步加速了它们的成长。这时，故事的时间尺度也开始变成“天文数字”。每个星际尘埃微粒都由数十万甚至数百万个原子组成，密集的气体和尘埃组成云团。在数亿年的过程中，其中一些云团的密度增长，在自身引力的作用下坍缩。这样的坍缩会使引力势能转化为热能，坍缩内部的温度迅速上升，恒星就此诞生，并被“点燃”。随后，恒星在其内部把氢和氦变成更重的元素，开始了创造元素的新纪元。
再电离
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在宇宙年龄到了5亿年左右的时候，人们推测，一些最古老的超大质量恒星（星族Ⅲ恒星）开启了一种猛烈的转变。它们发着紫外线和X射线的光，在灾难性的超新星爆发中自我毁灭，并坍缩成“贪得无厌”的黑洞。它们用强烈的辐射淹没了宇宙，这种辐射穿透剩余的中性氢，使气体再度变回电离的等离子态。宇宙中经历了又一次伟大的相变，第一批恒星开启了宇宙黎明，接着就是再电离时期。但这仅仅是再电离的能量来源的其中一种假设。事实上，有关这段时期的诸多细节仍然是空白。
暗能量
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渐渐的，宇宙中出现了气体团、恒星、星系，似乎剩下的就是无尽的“虚空”。看起来，宇宙好像已经把暴力激烈的过去抛诸脑后，开始了一种更为“安静”的生活。然而，不要被表象蒙蔽。宇宙的膨胀从未停止，甚至在宇宙演化的后期开始加速。20世纪末，两组科学家几乎同时从超新星爆发中发现了宇宙加速膨胀的证据，但我们不知道这是什么原因造成的。基于现有的理论模型，解释这一事实的一种主流假说理论被称为暗能量。神秘的暗能量在今天的宇宙中依旧存在，甚至可以说是无处不在。它和暗物质在一起构成的“黑暗物理学”，是如今科学中最大的谜团所在，也是许多科学家追寻的目标。
地球诞生
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大约46亿年前，一件看似毫不起眼的事情在宇宙中发生了。在某个普通星系（银河系）的某片普通的区域（猎户座旋臂）中，某个普通的气体云（太阳星云）开始坍缩，这段“舞蹈”在宇宙中屡见不鲜。气体云形成一个圆盘，中心的核达到临界阈值，成为一颗恒星（太阳）。残存的碎片合并成了恒星周围的行星。一些在圆盘靠外部分的行星体积巨大，包含大量的氢和氦。而内侧的行星则要小巧的多，大多是岩质行星，挤在新生恒星周围温暖而舒适的地方。其中的一个就是我们今天的家园。
孕育月球
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在太阳系中，地球是一颗既普通又特殊的行星。在太阳系内侧所有行星中，只有地球拥有体积较大的卫星，且仅有一颗长期稳定的卫星。原先，科学家对月球的形成有诸多猜想。直到半个多世纪前，阿波罗任务带回的月岩提供了一些最直接的证据。这些月岩讲述了一个看似矛盾的故事，月岩的成分与地球很相似，表明两个天体并非全然无关；但两者也存在着细微而关键的差别，说明月球并非完全来自地球。目前有一种主流的解释是，月球是在太阳系初期的混乱时刻，某个火星大小的巨大天体与地球相撞的结果，所以月球既有来自地球的材料，又有一些外来物质。
我思故我在
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地球的特别之处还在于，它的位置绝佳。如果地球轨道离太阳更近一些，海洋就会蒸发，如果它离太阳更远一点，海洋就会结冰。
当太阳系的混乱逐渐平息，这个“恰到好处”让地球得以孕育生命。在所有生命中，一类名叫哺乳动物的群体里，有一群脑袋特别大的灵长目，最终演化出了一个特殊的智慧物种——智人。
我们智人花了很久才学会仰望并思考星空，又花了更长的时间才把那些有关宇宙的碎片拼凑起来。大约500年前，一种理解自然的新方法被建立，现在我们称它为科学。作为科学中最年轻的领域之一，宇宙学是将整个宇宙作为一个单一的物理对象进行研究。直到100年前，埃德温·哈勃发现了宇宙的膨胀，宇宙学才有了一个明确的开端。到了1965年，宇宙微波背景才被偶然发现。就在同一个十年里，我们意识到恒星对重元素的诞生至关重要。暴胀理论最早是在20世纪80年代提出的，而我们对地球的认识也才刚刚起步。
20世纪中叶，哈勃曾说，“带着自己的五感，人类开始探索周围的宇宙，并将这场冒险命名为科学”。半个多世纪后，尼尔·泰森和唐纳德·戈德史密斯两位天文学家风趣地将这句话改成，“带着自己的五感，以及望远镜、显微镜、质谱仪、地震仪、磁力计、粒子探测器、加速器和记录整个电磁波谱辐射的设备，我们开始探索周围的宇宙，并将这场冒险命名为科学”。
在不断的追问中，我们确实学到了很多，也还有更多问题等待着解答。
参考来源：
http://origins.osu.edu/connecting-history/top-ten-origins-universe-s-greatest-hits
尼尔·德格拉斯·泰森 & 唐纳德·戈德史密斯，《140亿年宇宙演化全史》，未读，2019年8月
https://www.newscientist.com/term/dark-energy/
插图设计：互动设计小能手雯雯子，帮了个小忙的岳岳
插图素材：NASA/ESA/ESO/Wikicommons/Pixabay
封面来源：NASA
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