宇宙的历史

几个世纪以来，宇宙的起源、演化和本质一直让人类着迷，也让人类困惑。20 世纪提出的新思想和重大发现改变了宇宙学（cosmology）——这个术语指的是我们构想和研究宇宙的方式——尽管仍有许多未知之处。以下是宇宙学家根据当前理论讲述的宇宙历史。

宇宙暴胀

大约 138 亿年前，宇宙在不到一秒的一瞬间以超过光速的速度膨胀，这一时期被称为宇宙暴胀（cosmic inflation）。科学家还不确定暴胀之前发生了什么，也不确定是什么为它提供了能量。这一时期的能量也许只是时空结构的一部分。宇宙学家认为，暴胀解释了今天我们观测到的宇宙的许多方面，比如它在最大尺度上的平坦性，也就是没有弯曲。暴胀可能还放大了空间在最小量子尺度上自然出现的密度差异，这些差异最终帮助形成了宇宙的大尺度结构。

大爆炸与核合成

当宇宙暴胀停止时，驱动它的能量转移给了物质和光

Recombination

Around 380,000 years after the big bang, the universe had cooled enough that atomic nuclei could capture electrons, a period astronomers call the epoch of recombination. This had two major effects on the cosmos. First, with most electrons now bound into atoms, there were no longer enough free ones to completely scatter light, and the cosmic fog cleared. The universe became transparent, and for the first time, light could freely travel over great distances. Second, the formation of these first atoms produced its own light. This glow, still detectable today, is called the cosmic microwave background. It is the oldest light we can observe in the universe.

黑暗时代

在宇宙微波背景之后，由于所有那些氢原子的吸收作用，宇宙在更短波长上再次变得不透明。在接下来的 2 亿年里，宇宙一直处于黑暗之中。没有恒星发光。此时的宇宙由一片氢原子、氦以及痕量较重元素的海组成。

第一批恒星

气体在宇宙中并非均匀分布。太空中较冷的区域更成团块，拥有更致密的气体云。随着这些团块质量增大，它们的引力吸引了更多物质。当它们变得更致密、更紧凑时，这些团块的中心变得更热——最终热到足以在其中心发生核聚变。这就是第一批恒星。它们的质量是太阳的 30 到 300 倍，亮度是太阳的数百万倍。在数亿年的时间里，第一批恒星聚集成了第一批星系。

再电离

起初，星光无法传播很远，因为它被第一批恒星周围相对致密的气体散射。渐渐地，这些恒星发出的紫外线打碎（或称电离）了气体中的氢原子，使其分解为组成它们的电子和质子。随着再电离的推进，星光传播得更远，打碎越来越多的氢原子。到宇宙 10 亿岁时，恒星和星系几乎已经改变了所有这些气体，使宇宙对我们今天所看到的光变得透明。

未来

多年来，科学家一直认为宇宙当前的膨胀正在减慢。但事实上，宇宙膨胀正在加速。1998 年，天文学家发现某些超新星——明亮的恒星爆炸——比预期更暗。他们得出结论，只有当这些超新星以比预测更快的速度移动到更远处时，才会发生这种情况。

科学家怀疑，一种他们称为暗能量的神秘物质正在加速膨胀。未来的研究可能会带来新的惊喜，但宇宙学家认为，宇宙很可能会永远继续膨胀下去。