頗具矛盾意味的是,大爆炸時(shí)產(chǎn)生的原始光線(xiàn)的解放,同時(shí)也宣告了宇宙黑暗時(shí)代的到來(lái)——一個(gè)新的光線(xiàn)不再產(chǎn)生的時(shí)代。由于在黑暗時(shí)代中沒(méi)有新光源(那時(shí)恒星還沒(méi)形成),因此我們?cè)跀?shù)百萬(wàn)年間失去了宇宙的圖像和信息。在黑暗中,引力繼續(xù)施加著它不可阻擋的影響。隨著每個(gè)小塊兒的引力將越來(lái)越多的物質(zhì)匯聚在它身邊,物質(zhì)分布中的這些不均勻區(qū)域也變得越來(lái)越大。

黑暗時(shí)代隨著第一批恒星的出現(xiàn)而結(jié)束。我們并不知道第一顆恒星誕生的準(zhǔn)確時(shí)刻,僅粗略知道大約是在大爆炸之后的幾百萬(wàn)年間。氫氣云在它們自身的重壓下坍塌,導(dǎo)致氣體中心的溫度和壓力增加,進(jìn)而引發(fā)了點(diǎn)亮恒星和宇宙的熱核反應(yīng)。大型恒星的產(chǎn)生過(guò)程非常迅速和猛烈,而它們的終結(jié)過(guò)程更是如此。在短暫地存活了一會(huì)兒之后,它們就會(huì)發(fā)生爆炸,并釋放出大量的能量和粒子。伴隨著這一過(guò)程產(chǎn)生的還有重元素,其中包括我們賴(lài)以生存的鐵元素。

在接下來(lái)的130億年間,由恒星組成的小型星系開(kāi)始形成,并在合并和吞噬的過(guò)程中慢慢變大,隨后和其他數(shù)以百計(jì)甚至數(shù)以千計(jì)的星系組合在一起形成星系團(tuán)。當(dāng)這些星系中的新生恒星不斷燃燒時(shí),在它們形成過(guò)程中所遺留下的盤(pán)狀殘骸(debris disk)則有可能合并成為行星,包括大型氣體行星、小型冰行星和富含礦物質(zhì)的巖石行星。作為我們所屬的恒星,太陽(yáng)大約于50億年前首次放出光芒,地球和太陽(yáng)系中的其他成員,則由環(huán)繞太陽(yáng)的盤(pán)狀氣體和塵埃形成。

時(shí)至今日,我們的宇宙已經(jīng)經(jīng)過(guò)了約137億年的演化,它包含超過(guò)1 000億個(gè)星系,每個(gè)星系中又包含數(shù)百億顆恒星。宇宙間的溫度幾乎降低為零。作為一個(gè)宇宙溫度計(jì),微波背景輻射最初能達(dá)到3 000攝氏度以上,而現(xiàn)在僅有絕對(duì)零度之上2.73度(低于-270℃),并且還將變得更冷。這部宇宙發(fā)展演化的歷史,已經(jīng)得到了來(lái)自三方面的關(guān)鍵證據(jù)的支持。在這里,我們簡(jiǎn)要列出觀測(cè)的結(jié)果,而對(duì)這些證據(jù)的深入分析將留到后面的章節(jié)。