宇宙大爆炸不是宇宙起源的唯一理論，卻是一種被大多數科學家接受的學說；宇宙大爆炸不是一個完美無缺的理論，卻是一個和理論預期、觀測事實高度符合的學說。1964年5月，科學家首次發現宇宙大爆炸的“餘暉”——宇宙微波背景輻射，美國貝爾實驗室的兩位射電物理學家彭齊亞斯和威爾遜在測量天空的噪音時極為偶然地發現一種覆蓋整個天空的背景噪音輻射，它的背景溫度值為3.5k，這種輻射噪音始終存在，它不可能來自某個局部的輻射源，背景輻射顯示了各向同性。普林斯頓大學的物理學家皮爾斯當時在研究宇宙大爆炸遺存的射電輻射信號，“伽莫夫預言”指明瞭這種信號的存在。皮爾斯鑑定了彭齊亞斯和威爾遜發現的天空背景噪音輻射，證實它們是伽莫夫理論預測的3k宇宙背景輻射。歐洲航天局的科學家利用普朗克衛星在兩年前獲得微波背景輻射迄今最精確的數據，他們繪製了宇宙大爆炸之後宇宙的“嬰兒圖譜”，從中讀出宇宙微小的“量子波動”最終孕育今日宇宙的大尺度結構。
在宇宙大爆炸的幾項主要證據中，微波背景輻射證據的爭議性最少。測定的微波背景輻射值相當於宇宙背景輻射曲線上的一對座標點，曲線的座標橫軸是時間因素，曲線的縱座標軸是波長、或溫度因素，在曲線時間軸的接近原點處，背景光輻射的波長最短、或溫度最高，而在曲線時間軸的137.5億年處，背景光輻射的波長被拉伸到微波波段、或背景溫度下降到接近3k的水平。在宇宙大爆炸後的一秒鐘，背景溫度下降到數億度，質子和中子從“離子羹湯”中出現，在宇宙大爆炸的最初三分鐘，在大爆炸核合成過程中亞原子粒子聚合成氫和氦的原子核，在宇宙大爆炸的30萬年，背景溫度下降到近3000攝氏度，氫原子核和電子聚合成氫原子，在宇宙大爆炸的1億年到3億年之間，背景溫度下降到很低的水平，在第一批恆星和星系中誕生了“第一縷曙光”。天文物理學家不遺餘力構建精確的宇宙學，他們的主要對象是微波背景宇宙學，相比較而言，他們對宇宙膨脹率“哈勃常數”的測量並不精確。
宇宙大爆炸的“第六個證據”是宇宙奇點理論、或宇宙黑洞理論，愛因斯坦的廣義相對論是宇宙黑洞理論和宇宙奇點理論的基礎，黑洞理論的創始人則是俄羅斯物理學家弗裡德曼，比利時物理學家勒梅特和英國物理學家霍金為“黑洞宇宙學”的創建立下汗馬功勞。愛因斯坦、弗裡德曼、勒梅特、霍金都有資格稱為現代宇宙學之父，其中弗裡德曼的傑出貢獻常常受到誤解和低估。弗裡德曼在1922年至1924年期間第一次給出廣義相對論場方程的一組非靜態解，這些解的物理學意義表明了宇宙膨脹和收縮的動態性，宇宙可以塌縮為一個“奇點”，可以從奇點開始膨脹。“弗裡德曼方程”描述了具有均勻質量密度的理想流體宇宙的演化，他建立以廣義相對論為基礎的宇宙學框架，預言了非靜態宇宙未來演變的三種情形。1925年，弗裡德曼去世，從1930年代以後，科學人士將宇宙大爆炸理論的最初創立歸功於勒梅特，忽略和降低了弗裡德曼的主要貢獻。
宇宙大爆炸“第六個證據”的哲學基礎是黑洞和宇宙起源的“等效原理”，或者黑洞和宇宙物理學符合哲學物理論的“等效原理”。從恆星和類星體黑洞的形成和起源能夠推測宇宙黑洞的形成和起源；甚至從恆星和星系黑洞的“奇點”能夠推測宇宙的“奇點”。我們可以將物理學家理解的黑洞和宇宙原初結構的相似性概括為兩者的等效性，在所有符合宇宙哲學“等效原理”的情形中，星系黑洞和宇宙黑洞的等效性是最令人感到驚訝的例證，黑洞物理學有可能成為宇宙大爆炸理論最有力、甚至“最後的證明”。黑洞的神秘性和宇宙誕生的奇異性符合宇宙哲學未知論的“等效原理”，物理學家在多大的程度上認識黑洞的性質，天文學家就會在多大的程度上認識宇宙起源的奧秘。物理學家對黑洞性質的“一知半解”決定了天文學家和宇宙學家對宇宙起源和宇宙大爆炸認識的“是非不明”。星系中心的超大質量黑洞像一個微型的“宇宙黑洞”，星系和宇宙結構的一致性、星系中心超大質量黑洞和”宇宙黑洞”的一致性符合宇宙哲學結構論的“等效原理”。宇宙大爆炸發生在極其遙遠的137.5億年以前，沒有一位“宇宙監督者”見證了宇宙誕生的奇蹟，但是，早期的星系和類星體還在，星系和類星體中心的超大質量黑洞影響了星系的演變，科學家毫無爭議地成為星系和類星體誕生和演變的見證者。
霍金和彭羅斯提出的“奇點理論”表明，黑洞內的物質能無限收縮，核心區的物質在引力作用下不斷做一種向內的收縮運動，隨著黑洞核心區時空的縮減，在黑洞中心逐漸形成一個物質密度和引力趨向無窮大的奇點。宇宙的“奇點”在大爆發的瞬間釋放了整個宇宙的物質化能量或能量化物質。宇宙誕生的圖景完全超乎人們的日常意識，一些科學家拒絕接受我們的宇宙起源於“奇點”的理論，從體積無限小、密度和溫度無限大的奇點膨脹到“無邊無際”的宇宙網。既然物理學家將宇宙大爆炸和黑洞“串接”起來，那麼他們必然從黑洞中心的“奇點“推測宇宙大爆炸中心的“奇點”。科學家目前遇到的最大困難不是證明宇宙奇點的可能，而是證明黑洞奇點的存在。實際上，證明宇宙奇點的存在不是證明宇宙大爆炸理論的必要條件，宇宙“奇點”和宇宙“奇球”並不影響宇宙起源時作為一種“宇宙黑洞”的存在，或者宇宙的“奇點”和“奇球”符合哲學性質論的“等效原理”。科學家受到宇宙哲學認識論“廣義測不準原理”的制約，在相當長的時期內不能判斷黑洞的中心是一個“奇點”、一個“奇球”，還是一堆奇異的粒子球體。
與霍金支持宇宙“奇點”的觀點不同，早先的比利時物理學家勒梅特在1932年提出了“宇宙蛋”概念，宇宙的所有物質在宇宙演化的最早期聚集在一個“原始原子”或“奇球”中，宇宙大爆發產生無數的“碎片”，這些向四面八方飛散的碎片在引力作用下形成宇宙的星系，今日宇宙的星系“根本停不下來”，還在向四處飛散，這看起來就像一幅宇宙大爆炸的圖景，勒梅特萬物誕生的“宇宙蛋模型”或“原子模型”顯得直觀、質樸而粗糙。俄裔美籍物理學家伽莫夫將勒梅特的宇宙大爆炸理論發展到精緻、完善、更加科學的高度，他成為科學宇宙大爆炸理論的創始人。1948年，伽莫夫提出了宇宙“原始火球”的模型，這是一個高溫、高壓、高密的“三高火球”，火球內充滿基本粒子，高能量的粒子通過核聚變反應產生氫和氦等元素，巨大的核能釋放引起了宇宙的膨脹，各種元素的物質在向外飛散的過程中形成宇宙的星系物質。勒梅特的“原始原子”和“伽莫夫的“原始火球”符合哲學概念論的“等效原理”。目前的物理學家不能回答是霍金的宇宙“奇點”模型，還是和勒梅特和伽莫夫的宇宙“奇球”模型更為正確，這一難題是未來科學家的使命。
（鄧如山 2018-6-25 [email protected]）
（ "The sixth proof" of the Big Bang ）
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