如果說原初核合成與2.73開氏度的CMB黑體譜一并證實了宇宙在童年時期的成長歷程，那么CMB譜上這些微小的各向異性溫度漲落則為認(rèn)知宇宙在原初嬰兒時代的樣貌提供了一扇窗口。

在之后的二十多年間，美國宇航局的威爾金森微波各向異性探測器（WMAP）衛(wèi)星和歐洲空間局的普朗克（Planck）衛(wèi)星相繼發(fā)射升空。它們不僅使得CMB天圖的分辨率有了巨大提高，還讓人類能夠接近大爆炸奇點這個物理理論的“禁區(qū)”。

在順利通過諸多高精度天文實驗的檢驗后，熱大爆炸學(xué)說晉級為現(xiàn)代宇宙學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)理論模型。它描述的基本圖像為：大約138億年前，我們的宇宙創(chuàng)生于一個時空奇點的大爆炸。在漫長歲月的洗禮下，它從極高溫的混沌狀態(tài)開始演變，逐漸形成基本粒子、核子，然后經(jīng)過原初核合成產(chǎn)生氫和氦的原子核。之后約38萬年，宇宙中形成穩(wěn)定的中性氫原子與早期CMB。接著在原初密度漲落的影響下，又逐漸形成由宏觀物質(zhì)構(gòu)建起來的大尺度結(jié)構(gòu)雛形。到了宇宙4億歲時，第一代恒星終于形成，而最早的星系和類星體則誕生于大爆炸后約十億年。從那以后，由星系和星系團(tuán)等構(gòu)成的宇宙大尺度結(jié)構(gòu)開始形成。最終，我們的宇宙演化到當(dāng)前由暗能量驅(qū)動的加速膨脹狀態(tài)。

宇宙需要一個奇點嗎

在包含暴脹過程的熱大爆炸宇宙學(xué)中，密度極大、溫度極高的奇點不可避免。而反彈宇宙圖像中，宇宙先是收縮，然后反彈進(jìn)入熱大爆炸膨脹階段，避免了讓科學(xué)家頭皮發(fā)麻的奇點問題。

宇宙的故事并非看起來這么簡潔明了，當(dāng)反演宇宙演化到剛剛呱呱墜地的嬰兒時期，熱大爆炸學(xué)說本身就面臨著初始條件選取的困難。比如說，是什么導(dǎo)致了今天的宇宙在大尺度上均勻各向同性，而又具有各種星系、星系團(tuán)等結(jié)構(gòu)？故事的開端——大爆炸奇點真的存在嗎？那一刻宇宙發(fā)生了什么？人類在與熱大爆炸學(xué)說如此匹配的CMB黑體譜上發(fā)現(xiàn)了微小的各向異性溫度漲落，又意味著什么？

暴脹學(xué)說，是一款為描述宇宙在原初時期動力學(xué)而量身打造的宇宙學(xué)圖像。它認(rèn)為，在大爆炸后約10-36秒到10-32秒短暫的時間內(nèi)，宇宙的單位空間尺度被放大約1080倍。這相當(dāng)于瞬間把亞原子尺度的空間擴(kuò)張到了太陽系尺度，這樣可以抹平原初宇宙可能存在的不均勻性，于是很自然地解釋了我們今天看到的均勻宇宙。不過，本該存在于微觀世界的量子漲落也被拉扯到了宏觀尺度上，導(dǎo)致了CMB溫度漲落與原初密度擾動的產(chǎn)生，也為大尺度結(jié)構(gòu)的形成埋下了種子。