起初之初──宇宙大爆炸的故事（繁體）

In the Beginning: The Story of the Big Bang (Traditional Chinese)

解世煌

宇宙光Christian Cosmic Light Holistic Care Organization

台灣Taiwan

2017

國家圖書館出版品預行編目資料

起初之初：宇宙大爆炸的故事/ 解世煌著.--一版.--臺北市：宇宙光全人關懷，2017.05 面；公分 ISBN 978-957-727-508-0（平裝） 1.宇宙2.通俗作品 323.9 106006241

起初之初

宇宙大爆炸的故事

作者：解世煌 主編：金薇華 責任編輯：威朗 網頁編輯：王品方

發行人：林治平 出版發行：財團法人基督教宇宙光全人關懷機構 地址：台北市和平東路二段24號8樓 電話：（02）23632107傳真：（02）23639764 網址：www.CosmicCare.org/Book 郵政劃撥：11546546（帳戶：宇宙光全人關懷機構） 經銷商：貿騰發賣股份有限公司http://www.namode.com 新北市中和區中正路880號14樓電話：（02）82275988 2017年5月15日初版一刷 2019年5月1日修訂版一刷

版權所有，無論全書或部分內容翻印、轉載、或以廣播、錄音等方式使用本書內容時，皆須事先告知本社，並於使用時註明出處；如在著作或任何形式發表時，簡短的引用本書內容則只須註明出處。（如有破損或裝訂錯誤，請寄回本社更換。） All Rights Reserved

目次Contents

圖序宇宙大爆炸的故事

序文即使兩條平行線會交叉瞿海良

ACKNOWLEDGEMENT

前言

第一章 宇宙大爆炸的故事

宇宙大爆炸論簡介

聖經中有關上帝創造的啟示

第二章 阿爾伯特･愛因斯坦和他的相對論

愛因斯坦的生平

相對論的發展

相對論在生活上的驗證

相對論在宇宙學上的應用

第三章 二十世紀初期的天文學研究和發現

喬治･海爾——加州威爾遜山天文觀測站

變星——星星距離的測量

多普勒效應及星雲的紅移現象

大辯論

天文學家——愛德文･哈伯

第四章 哈伯的發現和物理學家喬治･羅梅村

島宇宙的發現

宇宙擴張的發現

比利時的神父，物理學家——喬治･羅梅村

在英國劍橋大學的研究

在美國哈佛大學的研究

羅梅村關於宇宙擴張的研究

第五章 宇宙大爆炸論的開始

黑洞

1927年索爾維國際物理學化學研究會

太初原子的宇宙模式

加州理工學院的Athenaeum Club

愛因斯坦的信仰

大爆炸論所衍生出來的問題

第六章 喬治･伽莫的研究工作——太初核合成

喬治･伽莫的研究工作

恆星核合成和太初核合成

第七章 宇宙大爆炸論和穩恆態模型以及化學元素

弗雷德･霍伊的穩恆態宇宙模型

天主教教廷的反應

社會的反應

科學界和科學家們的反應

恆星核合成及化學元素

第八章 天火餘輝——宇宙大爆炸論的證據

宇宙背景輻射的發現

宇宙背景幅射的衛星探測

諾貝爾獎和大爆炸論

第九章 近代高能物理學的研究

宇宙力

基本粒子

普朗克時期

宇宙的年齡

愛倫･古斯的宇宙早期暴脹模型

電子伏特

歐洲核子研究組織

楊—米爾斯規範場理論

對稱性破缺與希格斯機制

基本粒子理論的標準模型

2013年希格斯玻色子的發現

可觀測的宇宙

第十章 聖經和宇宙科學

大爆炸論的重點

聖經裡相關的經節

有關大爆炸論的問題

一段神祕又有趣的聖經經文

本章的結語

第十一章 結語

參考資料

本書以知名科學家的故事為經，大爆炸論為緯，從1905年愛因斯坦的相對論開始，一直到2013年歐洲核子研究組織發現了「上帝粒子」，記述了過去一百年來宇宙科學的研究和發現。

天文學家哈伯在1925年和1929年發現，宇宙有無數的類似於銀河系的星系，並且這些星系是在擴張開來，宇宙是在膨脹的過程。聖經〈以賽亞書〉在西元前700年前後，記載了以下的經文：「神坐在地球大圈之上，地上的居民好像蝗蟲，他鋪張穹蒼如幔子，展開諸天如可住的帳棚。」

圖序宇宙大爆炸的故事

宇宙大爆炸論（又稱大霹靂）是過去100年來，科學家們努力研究出來的成果。宇宙大爆炸論認為宇宙是有一個開始的，宇宙的時間空間起始於一個密度極高，熱量極高，體積極小的一個奇點，從這個奇點擴張開來的，一直發展到今天的宇宙。現在宇宙物理學的幾乎所有研究都與宇宙大爆炸理論有關，或者是它的延伸，或者是進一步解釋。這一理論得到了當今科學研究和觀測最廣泛且最精確的支持。

從美國太空總署（NASA）的大爆炸論示意圖可見，在大爆炸之後大約四億年左右，星球開始出現，從此以後，星球和星系不斷發展，宇宙也不斷擴張；科學家還發現，宇宙的暗能量造成宇宙加速擴張。示意圖最右邊是美國太空總署的太空衛星探測儀——威爾金森微波各向異性探測器（WMAP）。

阿爾伯特･愛因斯坦和他的相對論

愛因斯坦於1879年出生於德意志帝國的猶太家庭。1905年愛因斯坦發表了狹義相對論，這個理論告訴我們相對於靜止狀態，運動中的時間會變慢，長度會變短，並且質量和能量可以互相轉換。1915年，他更提出了廣義相對論，告訴我們在重力場影響下，時間和空間會被扭曲，這個理論還導出了場方程式，成為開啟宇宙奧妙的一個鑰匙。

1921年，正在演講的愛因斯坦

1931年愛因斯坦訪問威爾遜山天文台（圖書館裡）

愛因斯坦的廣義相對論預測，地球周圍的時間和空間被地球的自轉扭曲

二十世紀初期天文學的研究發展

在1920年代，科學界普遍相信一個恆常不變的宇宙，宇宙和物質元素都是自有永有的，也不需要上帝的創造。1912年，哈佛大學的女科學家發現利用變星的光度週期來測量星星的距離。1922年，喬治･海爾建立了加州威爾遜山天文台，並且聘請了知名的天文學家，哈羅･夏普利及愛德文･哈伯在天文台工作。從此哈伯開啟了天文學新的篇章。

哈伯太空望遠鏡在仙女座發現的造父型變星V1，亮度有週期變化

這是仙女座星系的照片，由數個太空望遠鏡的影像組合而得。仙女星座距離我們的銀河系250萬光年，直徑大約是26萬光年

壯觀的銀河系

哈伯的發現和物理學家——喬治･羅梅村

自古以來，人們相信我們夜晚所看到的銀河系就是全部的宇宙，並且這個宇宙是恆常不變的。哈伯於1925年在威爾遜天文台的觀測，發現了宇宙是由許多類似於銀河系的星系所組成。1929年，哈伯利用紅移現象，發現宇宙不是恆常不變的，而是動態的擴張出去。稍早於哈伯的發現，比利時的神父，物理學家喬治･羅梅村利用愛因斯坦的場方程式推算出宇宙是動態擴張的。

哈伯觀察到宇宙有無數的星系，並且宇宙是動態的擴張開來

銀河系——UGC1810像一朵玫瑰，距離地球3億光年

哈伯太空望遠鏡所拍攝的宇宙星系照片