1700898625
图解时间简史：人人都可以读懂的霍金 [:1700895577]
1700898626
图解时间简史：人人都可以读懂的霍金 第四章 大爆炸、黑洞和宇宙演化
1700898627
1700898628
1700898629
1700898630
1700898631
当你面临着夭折的可能性，你就会意识到，生命是宝贵的，你有大量的事情要做。
1700898632
1700898633
——霍金
1700898634
1700898635
1700898636
1700898637
1700898638
图解时间简史：人人都可以读懂的霍金 从太阳系到银河系，从河外星系到星系团，人们对于宇宙空间的认知不断扩张。但是，宇宙在时间轴上的景象是怎样的呢？宇宙什么时候开始形成，怎样形成的？宇宙中的大小天体又是怎样形成和演变的呢？大爆炸理论给这些问题作出了解答，描绘出了宇宙的演变史。
1700898639
1700898640
大爆炸起初只是一个并不为人关注的理论猜想，之后却得到了观测事实的支持。哈勃定律、宇宙微波背景辐射及宇宙氦丰度都为大爆炸理论提供了强有力的证据。
1700898641
1700898642
1700898643
1700898644
1700898645
图解时间简史：人人都可以读懂的霍金 [:1700895578]
1700898646
图解时间简史：人人都可以读懂的霍金 1 宇宙膨胀和光的波长 拉长的光波
1700898647
1700898648
前面我们已经提到，运动的光源会改变光波的频率和波长，这样我们可以根据星系光谱的红移和蓝移，测量星系运动速度，从而得出它离我们的距离。现在我们再详细说明光波的变化。
1700898649
1700898650
1700898651
光是一种电磁波
1700898652
1700898653
1864年，英国科学家詹姆斯·克拉克·麦克斯韦在总结前人对电磁现象的研究的基础上，建立了完整的电磁波理论。他断定电磁波的存在，并推导出电磁波与光具有同样的传播速度。1887年，德国物理学家赫兹用实验证实了电磁波的存在。之后，人们又进行了许多实验，证明光也是一种电磁波。
1700898654
1700898655
电磁波与声波不同的是，即使没有媒质，它也能传播。比如光波不用凭借任何媒质，就可以在真空中传播。如果硬要说有媒质的话，空间就是它的媒质。虽然可见光的波长范围很小，只占电磁波中很窄的一个波段，但是光的性质以及它与物质间的相互作用与电磁波相同。光可以为物质所发射、吸收、反射、折射和衍射。
1700898656
1700898657
1700898658
红移的产生
1700898659
1700898660
光是由不同波长的电磁波组成的，我们在上一章中已经提到，在光谱分析中，光谱图将某一恒星发出的光划分成不同波长的光线，从而形成一条彩色带，也就是光谱图。一个天体的光谱向长波（红）端的位移叫作红移。这是由光的多普勒效应所致，即当光源和观测者相对快速运动时造成了光的波长发生变化。在宇宙膨胀的过程中，光传播的媒质被延长了，光的波长同时也被拉长。
1700898661
1700898662
遥远的星系远离我们而去，它们的红移随着它们的距离增大而成正比地增加。这就是说，一个天体发射的光所显示的红移越大，该天体的距离越远，它的退行速度也越大。反过来说，天体越远，光的波长改变越大，红移越大。
1700898663
1700898664
1700898665
1700898666
1700898667
图解时间简史：人人都可以读懂的霍金 麦克斯韦的电磁学
1700898668
1700898669
1700898670
1700898671
1700898672
在此之前，电和磁看起来似乎是互不相干的现象，雷电风暴和太阳光也没有和地球的磁场联系起来。
1700898673
1700898674
