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如果霍伊尔打算扭转舆论潮流并赢得这场辩论，他就必须更努力地去做而不是对大爆炸的支持者进行诽谤。通过与同事如贾扬特·纳里卡、钱德拉·维克拉马辛哈和杰佛瑞·伯比奇等人的合作，他将原始的稳恒态模型改造成一个开始看上去与天文学观测比较一致的升级版。新的准稳恒态模型要求宇宙在两次长期膨胀之间有一个规则的收缩阶段。修订版不再声称物质被不断创造出来，而是依赖于爆发时所创造的物质。尽管有了这些修改，宇宙的准稳恒态模型还是未能赢得广泛的支持。
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图98 霍伊尔与他的朋友和同事贾扬特·纳里卡。后者帮他发展出宇宙的准稳恒态模型。他们一边喝着茶一边在黑板上讨论他们的理论。
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尽管如此，霍伊尔继续捍卫他的模型：“我认为，公平地说，这个理论已表现出强大的生命力，它就是我们应该正确寻找的理论。一方面理论和观察并行不悖，另一方面突变和自然选择均有用武之地。理论提供了突变机制，观察提供了自然选择的结果。理论从来不能被证明是正确的。它们能做到最好的就是生存。”但稳恒态模型及其准稳恒态版本还是挣扎在生死线上。任何不抱偏见的观察者都可以看出，它们处在灭绝的边缘，而大爆炸模型不仅生存无忧，而且蓬勃发展。
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宇宙显然在大爆炸模型的背景下显得更具意义。例如，在1823年，当时的科学家们认为宇宙是无限的和永恒的，而德国天文学家威廉·奥尔伯斯却想知道为什么夜空不是被星光照耀得如同白昼。他的理由是，一个无限大的宇宙包含有无限数量的恒星，如果宇宙真是无限古老，那么就将允许星光经过无穷长的时间达到我们这里。因此我们的夜空应该充满了来自所有这些恒星的无限量的光。
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空间明显不具有这种无限大的光的事实被称为奥尔伯斯佯谬。可以有多种方法来解释为什么夜空不是无限明亮，但其中大爆炸的解释也许是最具说服力的。如果宇宙只是在数十亿年前被创造出来的，那么星光就需要有足够长的时间从有限体积的空间到达我们这里，因为光速只有30万千米/秒。总之，宇宙的有限年龄和光速的有限性导致夜空只存在有限的光，这就是我们观察到的结果。
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最能说明大爆炸对稳恒态宇宙占据明显优势的方法是重新审视我们在本章开头给出的关键判据表（表4）。它呈现的是1950年辩论双方的状态，一些研究结果有利于大爆炸，另一些则看好稳恒态模型。但是，自1950年以后，每项新的观测证据似乎都支持大爆炸模型，不利于稳恒态模型，如表6所示。这个表显示的是1978年对垒双方的状态，这一年彭齐亚斯和威尔逊荣获了诺贝尔物理学奖。
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在7项决定性的判据中，大爆炸模型在其中4项上较强。其余3项可以判断为：有一项稳恒态模型胜出，一项是两个模型均成功，一项是两个模型均失败。
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撇开创生问题，这个问题对两个模型都仍很困难，宇宙学家的注意力集中在大爆炸模型剩下的唯一问题上：目前还不清楚从大爆炸创生的宇宙如何能够演化出星系。正如霍伊尔曾经指出的：“如果你假定足够猛烈的爆发能够解释宇宙的膨胀，那么像星系这样的凝聚状态就永远无法形成。”换句话说，霍伊尔抱怨的是，大爆炸之所以荒谬，就是因为它把所有现存物质炸得四分五裂来创建一个包含稀薄的，甚至一鳞半爪的物质的宇宙，而不是一个物质集中于星系的宇宙。
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大爆炸的支持者被迫同意，大爆炸将导致——至少在初期——一锅物质汤，它确实被宇宙膨胀炸得四分五裂。大爆炸模型面临的挑战是明确的——宇宙如何能够从无可比拟的平淡景观中演化出一个由巨大的虚空隔开的大质量星系？
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大爆炸宇宙学家希望，早期宇宙虽然很均匀，但不可能一直呈完全的均匀。他们乐观地认为，早期宇宙中一定存在某种程度上的小扰动，是它打乱了宇宙的同质性。如果是这样的话，那么他们认为，这些密度上最微小的变化足以引发宇宙必要的演化。
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稍致密点的区域将会形成吸引物质的引力中心，从而使得这些区域吸引更多的物质，变得更为致密，如此循环，直至形成第一个星系。换句话说，如果宇宙学家推测密度上存在丝毫变化，那么就不难想象引力是如何驱使宇宙形成丰富而复杂的结构和次级结构的。
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如果这就是大爆炸模型的星系形成机制，那么宇宙极早期的密度涨落将成为非凡的宇宙凝结的最早的种子。今天宇宙中充满了平均密度大约为1 g/cm 3的物质，这个密度与水的密度差不多。例如，太阳的密度比水稍致密些，为1.4 g/cm3，而土星则不太密集，为0.7 g/cm3。另一方面，宇宙也有巨大的虚空，虚到几乎没有任何物质。因此，宇宙的整体平均密度，如果同时将星系和虚空空隙考虑进来，大致是0.000000000000000000000000000001g/cm3。这意味着有些宇宙区域，特别是我们居住的地方，要比平均密度致密1030倍。
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因此，大爆炸的看法是，早期宇宙是一锅最均匀、最一致、最顺滑的可以想象的物质汤。在这个几乎处处均匀的海洋里有那么一丁点变化，它在数十亿年间引发了一连串事件，使得宇宙变成既有高密度的星系又有密度接近于零的虚空空间。
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表6
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下表列出了大爆炸模型和稳恒态模型孰是孰非的不同判据。它显示的是在1978年所获数据基础上这两个模型的表现。本表是表4的升级版。“√”和“×”给出每个模型在相关判据前的大致优劣，问号表示该项缺乏数据或赞同和不赞同的难辨胜负。
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为了证明真的发生过这种巨大的转变，大爆炸宇宙学家们将不得不去寻找触发星系形成的密度变化的证据。否则，没有这些确凿的涨落证据，大爆炸模型就无从回答少数稳恒态理论家（如霍伊尔）的批评。
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寻找早期宇宙涨落的最合适的地方显然是宇宙最古老的遗迹，即CMB辐射。这种辐射是宇宙历史上某个特定时刻发射出来的，因此现在被当作化石，它代表宇宙在创生后大约30万年间最早原子形成时的状态。因此通过检测这种CMB辐射，射电天文学家能够在时间上有效地回溯宇宙在其早期阶段的演化。大爆炸模型估计，宇宙至少有100亿岁，所以能够看到年龄30万年的宇宙就相当于看到了仅为目前年龄的0.003%时的宇宙。让我们给宇宙一个更人性化的时间尺度。我们将当今的宇宙比作一个70多岁的老人，那么CMB辐射的出现则发生在宇宙还只是一个出生仅短短几个小时的初生婴儿。
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观察CMB辐射相当于时间上回头看可能不是那么显然，但天文学家观测一颗遥远恒星时其实做的是同样的事情。如果一颗恒星距离我们100光年，那么它的光就将要100年才能到达我们这里，所以我们只能看到的这颗恒星是它100年前的状态。同样，如果CMB辐射是在数十亿年前被释放出来的，并用了数十亿年才到达我们这里，那么当天文学家最终发现它时，他们实际看到的便是数十亿年以前的宇宙，那时它只有30万岁。
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如果在宇宙史上此时发生了密度变化，那么它们应该在我们今天看到的CMB辐射上留下印迹。这是因为如果宇宙有些地方的密度稍高于平均密度——一个鼓包——那么在这个地方CMB辐射就会有明显的效应。从这个区域放出的辐射在逃脱鼓包的高于平均密度的额外引力时就会经历一个稍大的挣扎。因此，鼓包处的CMB辐射会失去一些能量，因此它的波长稍长。
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这样，通过检查来自宇宙不同方向的CMB辐射，天文学家希望检测到其波长稍有不同。来自波长稍长方向的辐射将表明，它来自古宇宙那些密度稍大的地方，而来自波长略短的不同方向的辐射将表明它源自古宇宙那些密度略小的地方。如果天文学家能从CMB辐射中找到这些波长变化，那么他们将能够证明，在宇宙早期确实存在密度涨落，它们就是形成星系的种子。这样，大爆炸模型将变得更加引人注目。
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彭齐亚斯和威尔逊已经证明，存在CMB辐射而且它有大致正确的波长，但现在天文学家们开始要更精确地来测量它，以便表明来自宇宙某一部分的辐射的波长确实不同于其他部分所发出辐射的波长。不幸的是，CMB辐射看起来似乎处处一样。它应该是大致一致的，因为早期宇宙在空间每一点上是非常相似的，但测量显示，来自各个方向的辐射不只是相似，而是完全相同。波长上没有一丁点增加或减少的迹象。
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稳恒态理论家抓住这个否定结果作为大爆炸模型的危险征兆，因为今天的CMB辐射的波长观测不到变化意味着在早期宇宙中不存在密度变化，这意味着我们今天看到的星系没法解释。
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