牛頓當年發現白光是一種複合光，在通過三稜鏡時，分解成紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七色光，它們組成白光光譜。人眼看成不同顏色的光，是因為它們的波長不同。紅光位於長波段，藍光位於短波段。

1842年奧地利物理學家多普勒，發現了一種後人以其名字命名的多普勒效應：物體輻射的波長，因為波源和觀測者的相對運動而產生變化。如光源面向觀測者運動，觀測者接受的波長越來越短，光色藍移；光源背向觀測者運動，觀測者接受的波長越來越長，光色紅移。而且光源的速度越高，藍移或紅移的效應越大。

日常生活中，我們也熟悉這種效應。如救護車趨近我們時，音調越來越高（對應波長變短，頻率增高）；當遠離我們而去時，音調逐漸變低。

哈勃紅移現象表明，遙遠的星系都在遠離我們而去，而且離得越遠，速度越快。不過星系遠離我們而去，主要是空間膨脹造成的，而非星系本身的運動。這像一個氣球，表面有很多斑點，隨著吹氣膨脹，斑點間距離越來越大，好像相互間快速運動一樣。

這一結果表明，宇宙不是靜態的，而是動態膨脹的。宇宙膨脹的思想，徹底顛覆了人們以前的信念。

若宇宙在不斷地膨脹中，則它原先一定是緊密地擠在一起。如此，它會有一個開端。

1946年物理學家伽莫夫正式提出大爆炸理論，認為宇宙是由137億年前的一個緻密熾熱的奇點爆炸形成的。

爆炸之初，物質只能以電子、光子、中微子、中子和質子等基本粒子形態存在。隨後的不斷膨脹，導致溫度和密度快速下降。隨著溫度冷卻，基本粒子結合，逐步形成原子核、原子、分子等，複合成通常的氣體。氣體逐漸凝聚成星雲，星雲進一步形成各種各樣的星體和星系，最終形成我們現在所看到的宇宙。

大爆炸理論認為，宇宙的所有元素是在大爆炸的高溫下合成的。如質子和電子合成氫，氫合成氦等。計算出宇宙物質大約由75%的氫、25%的氦和微量其它元素構成。這一結果與觀測資料基本相符，是大爆炸理論的一個重要證據。

大爆炸理論目前有三個重要證據，除了哈勃紅移和輕元素丰度比外，另一個就是著名的微波背景輻射。

大爆炸理論預測，大爆炸發生時，宇宙的溫度是極高的，之後慢慢降溫，到現在大約還殘留著3K左右的熱輻射。後來天文學家彭齊亞斯和威爾遜發現了微波背景輻射，並因此獲得了諾貝爾物理學獎。

這三個證據對大爆炸理論提供了強有力的支援，大爆炸理論逐漸深入人心，是當前最主要的宇宙模型。

大爆炸理論徹底改變了宇宙靜態無限的觀念，宇宙是動態有限的。

但大爆炸理論也有自己的侷限，它難以解釋空間各向同性和均勻性。

宇宙學原理認為，在宇宙大尺度下，三維空間是各向同性和均勻的。在夜晚的天空，無論你向哪兒看，都顯得一樣，且宇宙微波背景輻射，都是均勻分佈的。

根據相對論，宇宙最快的速度為光速，而在彼此相隔遙遠的區域，光速都未能到達，它們怎樣互通訊息，保持一樣呢？

古思提出了暴漲模型，宇宙大爆炸之後的一瞬間，不到秒的時間裡迅速膨脹了倍。

在暴漲之前，宇宙所有區域是在一起的，這一極小區域是均勻的，所以暴漲後，還是幾乎相同的。

暴漲模型，改善了大爆炸理論，但也留有問題，是什麼力量驅動如此巨大的暴漲？我們的宇宙，真的是一次大爆炸形成的嗎？

1999年，印度著名天文學家納爾利卡爾等人提出一種新的宇宙起源理論——亞穩狀態宇宙論，對大爆炸理論提出挑戰。

該理論認為，宇宙是由若干次小規模的爆炸而不是一次大爆炸形成的。宇宙之初不是沒有時間、沒有空間的起點，而是處於一個被稱為“創物場”的巨大的能量庫中。在能量場中，不斷髮生爆炸，逐漸形成了宇宙的雛形。此後又接連不斷地發生小規模的爆炸，導致區域性空間的膨脹。這種時快時慢的區域性膨脹綜合在一起，便形成了整個宇宙範圍的膨脹。

新理論使人們重新反思，宇宙開端到底是怎樣的？

若進一步思考，宇宙開端又是怎樣產生的呢，如奇點或創物場？