在科学的所有分支中，宇宙学大概是最玄乎的，因为它要以整个宇宙作为研究对象。宇宙学家研究宇宙就有点类似瞎子摸象，仅凭摸到的象鼻或者象牙就要推想出整只大象的样子来，其难度是可想而知的。所以，倘若你贴着宇宙学家的肚皮，把他们的心声都听一遍，那么不外乎是：新数据，新数据……这就不难理解，为何2013年3月21日对于他们来说，就像过节一样。因为这一天，欧洲宇航局发布了迄今分辨率最高的全天宇宙微波背景辐射图（简称CMB图）。对于宇宙学家来说，这不啻是一份厚礼。
宇宙中的“第一缕光”
据《圣经》“创世纪”上的说法，宇宙原先一片混沌，后来上帝说：“要有光！”，于是才有了光。
在科学版的“创世纪”里，宇宙起源于一场大爆炸。不过宇宙在诞生之后很长一段时间里，差不多也是一片混沌。因为那时温度太高，飞行的尽是高能光子，而高能光子很容易被附近的原子吸收，飞行不远，所以整个宇宙几乎是不透明的。
事情到了后来才有改观。随着宇宙膨胀，温度越来越低，高能光子的比例渐渐减少，而低能光子却增多起来。在大爆炸之后大约38万年，宇宙的温度降低到了约3000K。此时高能光子已寥寥无几。低能光子因没有足够的能量把原子电离，所以不能被原子吸收。这样，低能光子在宇宙中就可以畅行无阻了。这才有了宇宙的“第一缕光”。这些低能光子充斥整个宇宙，形成物质运动和演化的背景，就好比戏台上的布景一样，所以叫“宇宙背景辐射”。
涨落中包含重要信息
背景辐射最初波长是很短的。你要是把一根钨丝加热到3000K，它发出的光波差不多就是背景辐射最初的样子。但后来宇宙不断膨胀，波长被拉长了。从背景辐射出现至今，宇宙的尺度变大了1100多倍，所以这些充斥宇宙的光，波长被拉长了1100多倍，今天已相当于微波的水平了，所以又称其为“宇宙微波背景辐射”。它所对应的温度也由原来的3000K降低到了2.7K，仅比绝对零度高出一点点。
大致来看，微波背景辐射的温度在整个天空几乎是均匀的，但也有微小的涨落，有的地方温度稍高一点，有的地方稍低一点。这些差异是怎么来的呢？
宇宙学家认为，既然我们今天的宇宙已经形成了恒星、星系、星系团等结构，就说明宇宙小时候，物质的分布不是绝对均匀的。这里多一点点，那里少一点点，这样由于万有引力和宇宙膨胀的共同作用，才能形成宇宙今天的样子。
既然微波背景辐射是宇宙小时候的第一张“照片”，那么这个原初的“胎记”就应该在照片上有所体现。所以，微波背景辐射温度分布的不均匀性，反映了宇宙早期的一些特征。
这就是宇宙学家要一次次描绘CMB图，精度一次比一次高的原因。最近这一次的全天高精度CMB图是由2009年升空的普朗克卫星描绘的。那么，这一次它能告诉我们些什么呢？
宇宙暴涨像球从碗底滚下
根据标准的宇宙学理论，宇宙在大爆炸发生后不到10-35秒，即发生了一场急剧的膨胀，在不到10-33秒的时间内，体积膨胀了1078倍，这就是所谓的“暴涨期”。经过暴涨之后，宇宙才又渐渐恢复为正常的膨胀。
但是暴涨是如何发生的？以什么形式发生的？宇宙学家对此却大有分歧。比如说大家都承认，在暴涨发生时，宇宙膨胀得越来越快，但这个加速过程是类似于一个球从碗的内边缘滚到碗底呢？还是像球从倒扣的碗，沿着碗壁滚到桌上？虽然两种情况下，小球的速度都越来越大，但在前一种情况，加速度由大变小，后一种情况，加速度由小变大。还有，这口“碗”是像瓶子一样深呢，还是像碟子一样浅？
普朗克卫星绘制的高分辨率CMB图表明，暴涨中宇宙膨胀获得越来越快的速度，这一点类似于一个球从一口倒扣在桌子上的碗底沿着外缘滚下来。这样一来，现有的暴涨模型中，大概70%就可能要被淘汰了。
不过，那个最大的问题依然悬而未决，即“为什么会发生暴涨？”这就好比我们看到了一桩罪行已经发生，但要等福尔摩斯来告诉我们这一切是怎么回事。
宇宙“邪恶轴心”真实存在
在CMB图上，温度较高的地方叫“热斑”，温度较低的区域叫“冷斑”。如果宇宙的各个部分是按照均匀一致的方式暴涨的，那么宇宙在任何方向看起来应该都一样，热斑和冷斑的分布也应该是随机的。但事实上，在更早由“威尔金森各向异性探测器”描绘的CMB图上，冷热斑的分布就表现出一定的对称性，对称轴被宇宙学家戏称为“邪恶轴心”。其实，这根轴跟邪恶不邪恶毫无关系，只是宇宙学家开开玩笑。
这样一根轴的存在已经不可思议，更吊诡的是，这根轴还平行于太阳系所在的平面。包括我国科学家在内的一些人对“邪恶轴心”的真实性高度怀疑，认为它很可能是个假象，是由“威尔金森各向异性探测器”人为制造出来的。他们希望通过普朗克卫星绘制更精确的CMB图，来把它消除掉。
但结果恰好与他们的愿望相反。普氏CMB图再次证实了“邪恶轴心”的存在。尽管新描绘的“邪恶轴心”已经不完全与太阳系所在平面平行，但它到底是怎么来的，仍然需要一个解释。
此外，在威氏CMB图中，有一个大冷斑。在普氏CMB图中，这个冷斑依然存在。这可能是存在另一个宇宙的证据。有一种理论认为，宇宙可以不断地冒出来。一些宇宙学家认为，这个大冷斑就是我们的宇宙跟另一个宇宙相撞留下的“伤痕”。
宇宙最终结局是“大撕裂”
普氏CMB图还提供了关于宇宙未来演化的线索。它送给宇宙学家的一份厚礼是宇宙膨胀速度的一个新数据。
宇宙膨胀速度是用一个叫“哈勃常数”的参数来衡量的。普朗克卫星发射之前，这个数据是通过造父变星得到的。造父变星是宇宙中一类明亮、且亮度呈周期性变化的天体。根据造父变星亮度的周期性变化可以确定星团、星系的距离，因此造父变星被誉为“量天尺”。正是通过比较宇宙现在的膨胀速度跟往回追溯不太遥远的过去的膨胀速度，天文学家宣称宇宙在加速膨胀（用膨胀加速度来衡量），并把加速膨胀的背后推手归因于一种叫“暗能量”的东西。
普氏CMB图则可以让宇宙学家推演出宇宙早期的膨胀速度及膨胀加速度。这样，我们就有了两个膨胀加速度的值，一个是从现在的宇宙计算出来的，另一个是从早期宇宙计算出来的。
主流理论认为，宇宙加速膨胀的加速度应该是个常数，所以这两个加速度值应该基本一致。但现在的情况是两个加速度并非一致。一个可能的解释是，暗能量的密度随着时间的推移而变大。如果是这样，那么今后宇宙膨胀还会不停加速，最后宇宙将面临“大撕裂”的结局：所有星系团被撕裂成星系，星系被撕裂成恒星……最后，原子被撕裂成原子核和电子，原子核继续被撕裂，直至变成基本粒子。
此外，反映宇宙膨胀速度的哈勃常数也根据普朗克卫星的最新测量结果做了修正。宇宙年龄与哈勃常数密切相关，修正之后的哈勃常数意味着宇宙年龄约为138.2亿年，不再是原先的约137亿年。
不存在第四类中微子
普朗克卫星还“干掉”了设想中的第四类中微子。
人类目前已知中微子有三类：电子型中微子、μ子型中微子和τ子型中微子。早先的威氏CMB图表明，宇宙比我们想像的要均匀得多。宇宙学家在理论上引入第四类中微子来解释这一现象。这类中微子比现有的中微子行动还诡秘，跟普通物质的作用比前三类还弱，这允许它能够携带能量从宇宙的一个地方飞到另一个地方，而不会被普通物质拦截。这样它就起到搅拌的作用，能让宇宙中的物质分布变得更加均匀。
但普朗克卫星绘制的最新CMB图表明，宇宙物质的分布并没有原先想像的那么均匀，而这个不均匀性用现存的三类中微子就足可解释。这样，假设第四类中微子存在就没必要了。
最后还有一件礼物，可惜暂时还在分析中：普朗克卫星还被设计用来寻找引力波存在的证据。引力波是爱因斯坦广义相对论所做的一项重要预言，但一直没有得到验证。普朗克卫星能否找到引力波存在的证据，结果要过些时候才能出来，让我们拭目以待。
