10.远古的余晖：大爆炸理论的证据

空间膨胀时，其内部会发生某种变化。例如，充满氦气的气球飞上天空时，随着气球的高度不断上升，它周围的气压会逐渐降低，从而导致气球发生膨胀。此时，气球内部也会发生一种变化，即“温度降低了”。气球膨胀会导致内部能量变“稀薄”（密度变小），因而内部温度会降低。

宇宙的情况也与此类似，温度也会随着宇宙的膨胀而降低。现在宇宙的温度为零下270摄氏度（换算为绝对温度约为3开尔文）。这是一个极其寒冷的世界，不过宇宙过去并非如此。如果将宇宙历史的时间轴往回拉，那么宇宙会不断收缩。当其缩小到极限时，那就是“大爆炸”的瞬间。那时的宇宙应该是非常炽热的。

虽说如此，但这不过是根据星系正在互相远离的事实推导出来的。如果主张宇宙是从“小而热的状态”膨胀而来，也就是真的存在“大爆炸”的话，就需要有能证明它的证据。

美国的乔治·斯穆特和约翰·马瑟发现了宇宙大爆炸的相关证据，他们两人因此获得了2006年的诺贝尔物理学奖。他们通过人造卫星COBE发现了大爆炸的证据——“宇宙微波背景辐射的各向异性”。

这里出现了看似非常晦涩的专业术语，不过“微波”就是微波炉和手机等设备使用的无线电波。这种无线电波从宇宙的各处向我们传过来，就是“宇宙背景辐射”。

“宇宙微波背景辐射”为什么是大爆炸的证据呢？这是因为，这种微波原本是宇宙炽热时代的“光”。从现在的温度反向计算的话，宇宙发生大爆炸40万年后的温度约为3000摄氏度，这时光就可以自由传播了。

于1946年提出大爆炸理论基础模型的乔治·伽莫夫主张，如果这一假设（宇宙到达3000摄氏度，光可以自由传播）正确，那么宇宙初期的光的波长，会随着宇宙的膨胀被拉长，并应该以微波的形式被观测到。

1965年，阿诺·彭齐亚斯和罗伯特·威尔逊发现了证明这一预测的“大爆炸的余晖”，他们因此获得了1978年的诺贝尔物理学奖。然而遗憾的是，提出这一预测的伽莫夫因酒精依赖而离世，未能成为诺贝尔奖得主。

不过，仅依靠宇宙微波背景辐射这一证据，还无法保证大爆炸理论万无一失。宇宙背景辐射从整个宇宙几乎均等地倾注到地球上，但大爆炸理论却仅预测出了其中的“小斑点”。

前文中出现的“各向异性”指的就是这里的“小斑点”。斯穆特和马瑟通过COBE卫星的观测发现了这种现象。他们发现的各向异性仅为整体的十万分之一。这一发现如果没有科技的进步是无法实现的。

据说，斯穆特收到瑞典皇家科学院的获奖通知时是凌晨2点，被电话吵醒的他非常生气，对着话筒喊道：“你怎么知道我的电话号码！？”其实，瑞典皇家科学院先查到的是斯穆特邻居家的电话号码，然后又从邻居那里打听到了斯穆特的电话。瑞典皇家科学院行事，有时候也让人看不太懂。

不过，没过多久斯穆特就转怒为喜了，他把自己的爱车停到了加州大学伯克利分校物理学教室前的停车场。为什么说这是他高兴的表现呢？因为这所大学有诺贝尔奖得主的专用停车位，他迫不及待地想体验一下这种荣誉带来的优越感。

然而，斯穆特当时只是接到了获奖通知，还未参加正式的授奖仪式，因此被开具了“你还没有资格把车停在这里”的罚单。不过，据说后来在斯穆特的央求下，加州大学伯克利学校撤销了他的那项违规停车记录。