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在膨胀过程中，辐射物质逐渐凝聚成星云，进而形成各种恒星体系，成为今
天的宇宙。伽莫夫还预言，由于大爆炸后宇宙有残余的辐射遗留下来，因而
其背景辐射应为绝对温度几度。大爆炸理论在元素形成和星系演化上遇到一
些困难，因此很长时间沉寂无闻。1965年，3K微波背景辐射的发现，使大爆
炸理论东山再起。由于探测到的背景辐与伽莫夫的预言基本一致，所以这一
发现为大爆炸宇宙理论提供了有力的证据。
大爆炸理论能够较好地解释许多重要的观测事实：①星系的退行，即遥
远的星系均以很高的速度在彼此退行，并符合哈勃定律；②宇宙时标，即用
各种独立的方法对各种不同天体测定的时标均在200亿年以内，这与大爆炸
理论推断的宇宙演化年龄相一致；③宇宙中30％的氦丰度，如此多的氦是在
宇宙演化早期高温条件下产生的；④宇宙背景辐射。现在大爆炸理论被多数
科学家接受，称之为“标准宇宙模型”。必须指出，大爆炸理论的立论基础
是星系的光谱红移代表星系离我们而去的退行。但也有人提出“非速度红移”
的观点。所以宇宙大爆炸理论实际上只是诸多宇宙演化假说中的一种。而且
它还有视界困难、磁单极困难等许多问题尚不能回答。
80年代以来，宇宙学又有新的发展。标准宇宙模型对于0秒到1/100秒
宇宙演化的极早期无法说明。新理论则着重探讨宇宙极早期的演化。1981
年，美国的古思提出了“暴涨宇宙论”。后来原苏联物理学家林德等人对它
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加以修正改进。根据暴涨宇宙理论，宇宙在10秒时刻处于暴涨期。这时没
有粒子，没有辐射，只有暴涨（以指数形式快速膨胀）着的高度对称的真空。
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10秒一过，暴涨期结束，真空发生相变，宇宙出现不对称，相变中放出的
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能量转化为辐射和粒子。在10秒后，暴涨宇宙理论与大爆炸理论对宇宙的
描述完全一致。暴涨理论还初步解释了诸如宇宙为何是平直的等大爆炸理论
所不能回答的几个问题。1983年，英国的霍金等人提出了量子宇宙学。它认
为宇宙起源于一个没有时空的物态。所以它讨论的是宇宙在0秒时刻发生的
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事情 （精确地说是0—10秒中发生的事情）。量子宇宙学对宇宙大爆炸发
生的时刻及大爆炸前的状态等问题作了尝试性的回答。暴涨宇宙理论和量子
宇宙学填补了宇宙在0秒到0。01秒间如何演化的理论空白，弥补了标准宇宙
模型的不足。但它们毕竟还远不如标宇宙模型成熟，得到的观测证据还不充
分，许多问题有待于进一步探讨。
3。地球考察的进展
当代开始以来，人们利用各种先进的调查手段，对地球的大陆和大洋进
行了广泛而深入的考察，取得了超过以往任何时代的丰富资料及一些重大发
现，对地球的历史及构造有了更为深刻的认识。
（1）对地球历史的考察
大约6亿年前的地球地质时期称为前寒武纪时期。它是研究地球起源、
元素起源和生命起源问题的重要时期。同位素地质年代学的发展，航天考察
的出现，极大地促进了对前寒武纪地质历史的研究。
1902年，卢瑟福提出了不稳定元素衰变原理，为同位素地质年代学的产
生奠定了基础。1907年，美国的波特伍特（1870—1927）取得了第一个矿物
放射性铅的年龄数据。英国地质学家霍姆斯 （1890—1965）写出了《地球的
年龄》等专著和论文，并于1947年首次提出了地质时间表。他对地球年龄的
估计为45。5亿年。这一估计后来被普遍认可。50年代以来，由于质谱仪和
同位素稀释技术的广泛应用，使地质年代学的研究取得很大成就。1978年，
原苏联在乌克兰发现了地球上距今40亿年前形成的岩石。1990年和 1991
年，美国在加拿大西部和拉布拉多北部发现了39。6亿年前和38亿年前的岩
石。此外，在格陵兰、南极、澳大利亚、中国的辽宁鞍山和河北迁安都发现
了35亿—43亿年前的岩石。这些发现都表明，地球的球壳早在40多亿年前
就形成了。
1969年，美国“阿波罗”登月的成功，为人类认识地球的早期历史又打
开了一扇大门。“阿波罗”6次登月，采集月岩和月壤标本270公斤，并将
月震仪、磁强针、太阳风能谱仪送上月球。通过对月球的综合考察，人们对
月球的构造、矿物和元素都有了深入的认识。60年代以来同位素年龄测定表
明，地球、月球、陨石大约是在46亿年前同时产生的。月球质量小，能量不
足，生成到30岁亿年前左右，演化基本停止，保持了30多亿年前的构造特
征。地球能量大，继续演化，后期的地壳运动破坏了前期的地形、地貌和构
造。因此，月球成为认识地球30亿年前演化历史的重要参照物。
70年代以来，美国、原苏联利用深钻和超深钻技术直接研究古老地盾深
部的构造特征，使对前寒武纪构造分析和分区由地表、近地表的研究进入到
地壳深层和上地幔阶段。
有关前寒武纪古生物地层学的研究也有重大进展。60年代后，人们应用
电子显微镜，发现了许多化石如苦泉群体、贡佛林特微植物群等。采用化学
方法，人们于60年代在澳洲陨石中发现了十几种氨基酸，还有人分析了5
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亿年前的三叶虫甲壳里的游离蛋白质。这些研究对探明地球上生命的起源和
生物发展都具有重要意义。同时，分子古生物学也逐步形成。
由于前寒武纪地层中蕴藏着丰富的铁矿等矿产，所以对前寒武纪地质史
的研究不仅有理论价值，而且也有重要的经济意义。
（2）海洋地质学与海洋调查
海洋地质学是研究海岸和海底的地质、地貌的一门科学。第二次世界大
战以后，随着军事、海洋渔业及石油等海底资源开发的日益增长的需要，海
洋地质学发展异常迅猛。
海洋调查始于19世纪70年代。英国的“挑战者”号在环球航行期间，
进行过较大规模的深海调查。此后，不少国家都开展了海洋调查。1947—1948
年，瑞典的“信天翁”号进行了海洋综合性调查，获取了相当丰富的海洋资
料。
第二次世界大战中潜艇的频繁活动、声纳的发明、50年代海上石油勘探
的广泛进行，使人们对海洋有了进一步的认识。海洋地质学逐步成为一门独
立学科。60年代以来，人们应用海底探测新技术，开展大规模的国际性联合
大洋综合调查和勘探，获得了许多新资料，并发现了遍及各大洋的洋中脊、
洋底磁异常条带、地幔对流和海底沉积物厚度变化的规律。1968年到 1977
年，美国的“格·挑战者”号钻探船航行25万海里，遍及世界各大洋，在海
底钻探429处，总进尺达62。5万英尺，获取了大量的大洋底沉积层和玄武岩
样品，同时还进行了其他考察工作。大量海底考察资料表明，所有海洋盆地
岩石样品都不老于1。6亿年。离洋中脊越远，海底沉积层的地质年代就越老。
他们还发现，自白垩纪以来，南大西洋板块单侧扩张速度为 2厘米/年。这
些发现为海底扩张学说的提出提供了大量证据。
潜水调查在当代也有很大发展。1949年，瑞士人皮卡尔 （1884—1962）
研制成可以自行升降的深潜器。1960年，他的儿子J·皮卡尔与其他美国人
一起，乘坐“的里雅斯特”号深潜器下潜到上万米深的马里亚那海沟。1971
—1974年的“法美洋中脊潜水研究”规模宏大，取得了丰富成果，其中有大
洋裂谷的第一手资料。这些资料对板块边界扩张的研究起了重要的推动作
用。这次潜水研究的另一项重大成果是证实了火山活动把地球深处的新物质
沿着大裂谷的中线喷射出来。日本建造了以考�