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八十年代,《新華文摘》發(fā)表了一篇《批判宇宙大爆炸》,我當(dāng)時一看就發(fā)笑,這明顯是不懂科學(xué)的文人寫的。 過了幾期后,《新華文摘》又發(fā)了一篇錢學(xué)森的文章,題目我忘了,大意就是“不要盲目批判宇宙大爆炸”,說《新華文摘》做為國家級的“小型圖書館”式的刊物,所發(fā)文章應(yīng)該具有較高的權(quán)威性,社會科學(xué)方面的文章水平一般都比較高,但在自然科學(xué)方面就參差不齊了,像這篇《批判宇宙大爆炸》的文章基本就是由不懂物理學(xué)和天文學(xué)的人寫的,連一些基本概念都沒鬧清楚就批判?,F(xiàn)在宇宙大爆炸學(xué)說已經(jīng)為世界天文學(xué)界普遍承認(rèn),有堅實(shí)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ),我們不能再像前些年那樣,由一些外行亂批科學(xué)命題,比如批判“摩爾根遺傳學(xué)”,批判“量子力學(xué)”,在國際上鬧笑話。希望今天《新華文摘》編緝部增加一些真正懂科技的編輯,增加自然科學(xué)文章的比例,最好能達(dá)到三分之一。 對錢老的這篇文章我非常贊成,但當(dāng)時《新華文摘》發(fā)這篇文章時有個編者按,意思是不服氣,并不承認(rèn)他們自己不懂科技,鬧笑話。 ![]()
我不是說宇宙大爆炸不能批判,只要是科學(xué),就不怕批判,真理就是在辯論和批判中被揭示的。問題是不能“盲目批判”,你要想批判宇宙大爆炸,首先你自己得搞懂,這樣才有可能提出過硬的反駁理由和證據(jù)。 宇宙大爆炸學(xué)說的確非常難以理解,在我們以前的想象中,宇宙是無限的,空間無限,時間無限,怎么可能有起點(diǎn)呢?說什么150億年之前,整個宇宙只是一個點(diǎn),從那一刻才開始爆炸,膨脹,一直到今天形成了我們現(xiàn)在的宇宙。那么在爆炸之前是怎么回事兒呢?它為什么會爆炸?宇宙之外又是什么呢?難道宇宙就這樣一直膨脹下去嗎? 這些問題,照我們許多國人的腦袋瓜是怎么都想不明白的。不過科學(xué)家的思維方式不是這樣的,它首先不是考慮“為什么”?而首先考慮“是什么”。也就是說,先看看這個事實(shí)是不是存在,如果證據(jù)確鑿,即使搞不懂也得先承認(rèn)它,然后再慢慢搞懂。 其實(shí)宇宙大爆炸學(xué)說的產(chǎn)生很簡單,很容易理解。天文學(xué)家哈勃通過觀察“紅移”現(xiàn)象,,根據(jù)多普勒原理,發(fā)現(xiàn)幾乎所有天體都在后退,也就是說,整個能觀察到的宇宙都在膨脹。1946年美國物理學(xué)家伽莫夫根據(jù)哈勃膨脹,很自然往前推算,認(rèn)為所有天體一定在很久之前是從一個點(diǎn)爆炸出來的,這就是所謂“宇宙大爆炸”。 ![]()
那么怎么能證明這個設(shè)想的真?zhèn)文兀慨?dāng)時伽莫夫等人按照大爆炸理論的計算,得出了幾個預(yù)測: 宇宙應(yīng)該還殘存有大爆炸后的“余溫”,即6K的背景輻射。后來觀察到果然有這種輻射,是2.7K左右,基本一致。 還有一個氦豐度的預(yù)測,最后的實(shí)驗(yàn)觀測也驗(yàn)證了這個預(yù)測 另外,從星系紅移觀測到的哈勃膨脹,宇宙的大尺度結(jié)構(gòu)和星系演化,這兩項結(jié)果也都符合宇宙大爆炸理論。 也許我們看不懂這些預(yù)測和驗(yàn)證,但沒關(guān)系,我們只要知道,一、這個理論提出的好幾項預(yù)測確實(shí)被實(shí)驗(yàn)觀測證實(shí)了,二、目前除了這個理論,還沒有任何一個其它理論能解釋這些觀測結(jié)果。這就夠了。 物理學(xué)不能因?yàn)橹袊骋恍┪幕?、文學(xué)家、詩人聽不懂就不成立,地球、太陽、宇宙還得按照科學(xué)規(guī)律運(yùn)行。 當(dāng)然,有一些疑問我們還是可以用淺顯的辦法說一說的。 首先,物理學(xué)里的宇宙,跟我們在哲學(xué)上學(xué)的宇宙不是一碼事。哲學(xué)上說宇宙無邊無際,無始無終,那只是一個想象的說法,沒辦法驗(yàn)證。而物理學(xué)家只研究用儀器可以觀測得到的世界,觀測不到無法驗(yàn)證的世界他們不考慮,他們從來不憑空想象,只根據(jù)數(shù)據(jù)說話。 現(xiàn)代天文學(xué)說宇宙是有限而無邊的,這話聽起來似乎很矛盾。實(shí)際上可以這樣簡單地理解,因?yàn)橛钪嬖谂蛎?,離我們越遠(yuǎn)的星空離開我們的速度越高,最終將接近光速,因?yàn)槿魏瘟W拥乃俣榷紵o法超過光速,所以此處就是我們所能觀測的極限距離,也就是宇宙的半徑,所以說宇宙是有限的。但同時又是無邊的,因?yàn)檫@個邊界你永遠(yuǎn)達(dá)不到,任何觀測手段都無法達(dá)到,你也就找不到這個邊界。 那么大爆炸之前沒有時間,沒有空間又是什么意思呢?在過去,牛頓時代所理解的時間和空間是跟物質(zhì)無關(guān)的,不管存在不存在物質(zhì),空間永遠(yuǎn)在那兒,時間永遠(yuǎn)流逝。而到了愛因斯坦時代,這個觀念不合適了。時間和空間與物質(zhì)緊密地聯(lián)系起來,時間空間是物質(zhì)的固有屬性(這一點(diǎn)在現(xiàn)代哲學(xué)書中也能找到),沒有物質(zhì)就沒有空間和時間。而大爆炸產(chǎn)生了宇宙,產(chǎn)生了物質(zhì),有了物質(zhì)才有空間和時間,沒有大爆炸也就沒有物質(zhì),哪兒來的空間和時間呢?所謂“大爆炸之前”這個概念不成立,沒有“之前”,一切都從那一刻開始。 也有人因?yàn)楹茈y理解大爆炸宇宙學(xué),所以總覺得這個學(xué)說也不一定正確,早晚有一天會被推翻。我們當(dāng)然不能說大爆炸宇宙學(xué)一定就是最后真理,將來也一定會發(fā)展的,但它確實(shí)在很大程度上反映了真理,有不少過硬的證據(jù)在支持,想完全推翻它不那么容易。 比如說,愛因斯坦的相對論也是這樣,也不是最后真理,它還會發(fā)展的。但似乎中國很少有人去批判它,為什么?因?yàn)樗扔钪娲蟊ㄟ€抽象,還難理解,一般人根本看不懂,聽不懂,整個是天書,根本就無從批判起,沒地方下嘴。既然全世界的物理學(xué)家都尊崇它,那它一定不得了。 而大爆炸宇宙學(xué)則似乎比較形象,比較具體,即使小說家詩人也能大體聽出是怎么回事,能想象出來,大概就是比核爆炸還厲害億萬倍的爆炸吧?所以我們有地方下嘴,而它的一些說法又很離奇,不好接受,所以我們就想要批判,起碼換個我們能接受的說法來取代它吧。 總之,對我們很難理解的科學(xué)知識,不要盲目批判。要相信大多數(shù)科學(xué)家的判斷肯定有它的道理,我們實(shí)在弄不懂就不要“外行領(lǐng)導(dǎo)內(nèi)行”了。 大爆炸宇宙學(xué)一定會發(fā)展,但不見得一定會被推翻。就像牛頓力學(xué)最后發(fā)展為愛因斯坦力學(xué),它發(fā)展了,但并沒有被推翻。 美國天文學(xué)家團(tuán)隊最近宣布,首次觀測到宇宙原初引力波(即宇宙大爆炸第一波震蕩)存在的直接證據(jù)。這是宇宙剛剛誕生時急劇膨脹的首個直接證據(jù),被認(rèn)為是諾貝爾獎級別的重大成果。如果最終得到證實(shí),這一發(fā)現(xiàn)就足以比肩暗能量、大爆炸本身等重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)。顯然,這個新發(fā)現(xiàn)使大爆炸學(xué)說的地位個加鞏固,更加難以被推翻。 ![]()
2013年12月10日 |
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