|
八十年代，《新华文摘》发表了一篇《批判宇宙大爆炸》，我当时一看就发笑，这明显是不懂科学的文人写的。 过了几期后，《新华文摘》又发了一篇钱学森的文章，题目我忘了，大意就是“不要盲目批判宇宙大爆炸”，说《新华文摘》做为国家级的“小型图书馆”式的刊物，所发文章应该具有较高的权威性，社会科学方面的文章水平一般都比较高，但在自然科学方面就参差不齐了，像这篇《批判宇宙大爆炸》的文章基本就是由不懂物理学和天文学的人写的，连一些基本概念都没闹清楚就批判。现在宇宙大爆炸学说已经为世界天文学界普遍承认，有坚实的实验基础，我们不能再像前些年那样，由一些外行乱批科学命题，比如批判“摩尔根遗传学”，批判“量子力学”，在国际上闹笑话。希望今天《新华文摘》编缉部增加一些真正懂科技的编辑，增加自然科学文章的比例，最好能达到三分之一。 对钱老的这篇文章我非常赞成，但当时《新华文摘》发这篇文章时有个编者按，意思是不服气，并不承认他们自己不懂科技，闹笑话。 
我不是说宇宙大爆炸不能批判，只要是科学，就不怕批判，真理就是在辩论和批判中被揭示的。问题是不能“盲目批判”，你要想批判宇宙大爆炸，首先你自己得搞懂，这样才有可能提出过硬的反驳理由和证据。 宇宙大爆炸学说的确非常难以理解，在我们以前的想象中，宇宙是无限的，空间无限，时间无限，怎么可能有起点呢？说什么150亿年之前，整个宇宙只是一个点，从那一刻才开始爆炸，膨胀，一直到今天形成了我们现在的宇宙。那么在爆炸之前是怎么回事儿呢？它为什么会爆炸？宇宙之外又是什么呢？难道宇宙就这样一直膨胀下去吗？ 这些问题，照我们许多国人的脑袋瓜是怎么都想不明白的。不过科学家的思维方式不是这样的，它首先不是考虑“为什么”？而首先考虑“是什么”。也就是说，先看看这个事实是不是存在，如果证据确凿，即使搞不懂也得先承认它，然后再慢慢搞懂。 其实宇宙大爆炸学说的产生很简单，很容易理解。天文学家哈勃通过观察“红移”现象，，根据多普勒原理，发现几乎所有天体都在后退，也就是说，整个能观察到的宇宙都在膨胀。1946年美国物理学家伽莫夫根据哈勃膨胀，很自然往前推算，认为所有天体一定在很久之前是从一个点爆炸出来的，这就是所谓“宇宙大爆炸”。 
那么怎么能证明这个设想的真伪呢？当时伽莫夫等人按照大爆炸理论的计算，得出了几个预测： 宇宙应该还残存有大爆炸后的“余温”，即6K的背景辐射。后来观察到果然有这种辐射，是2.7K左右，基本一致。 还有一个氦丰度的预测，最后的实验观测也验证了这个预测 另外，从星系红移观测到的哈勃膨胀，宇宙的大尺度结构和星系演化，这两项结果也都符合宇宙大爆炸理论。 也许我们看不懂这些预测和验证，但没关系，我们只要知道，一、这个理论提出的好几项预测确实被实验观测证实了，二、目前除了这个理论，还没有任何一个其它理论能解释这些观测结果。这就够了。 物理学不能因为中国某一些文化人、文学家、诗人听不懂就不成立，地球、太阳、宇宙还得按照科学规律运行。 当然，有一些疑问我们还是可以用浅显的办法说一说的。 首先，物理学里的宇宙，跟我们在哲学上学的宇宙不是一码事。哲学上说宇宙无边无际，无始无终，那只是一个想象的说法，没办法验证。而物理学家只研究用仪器可以观测得到的世界，观测不到无法验证的世界他们不考虑，他们从来不凭空想象，只根据数据说话。 现代天文学说宇宙是有限而无边的，这话听起来似乎很矛盾。实际上可以这样简单地理解，因为宇宙在膨胀，离我们越远的星空离开我们的速度越高，最终将接近光速，因为任何粒子的速度都无法超过光速，所以此处就是我们所能观测的极限距离，也就是宇宙的半径，所以说宇宙是有限的。但同时又是无边的，因为这个边界你永远达不到，任何观测手段都无法达到，你也就找不到这个边界。 那么大爆炸之前没有时间，没有空间又是什么意思呢？在过去，牛顿时代所理解的时间和空间是跟物质无关的，不管存在不存在物质，空间永远在那儿，时间永远流逝。而到了爱因斯坦时代，这个观念不合适了。时间和空间与物质紧密地联系起来，时间空间是物质的固有属性（这一点在现代哲学书中也能找到），没有物质就没有空间和时间。而大爆炸产生了宇宙，产生了物质，有了物质才有空间和时间，没有大爆炸也就没有物质，哪儿来的空间和时间呢？所谓“大爆炸之前”这个概念不成立，没有“之前”，一切都从那一刻开始。 也有人因为很难理解大爆炸宇宙学，所以总觉得这个学说也不一定正确，早晚有一天会被推翻。我们当然不能说大爆炸宇宙学一定就是最后真理，将来也一定会发展的，但它确实在很大程度上反映了真理，有不少过硬的证据在支持，想完全推翻它不那么容易。 比如说，爱因斯坦的相对论也是这样，也不是最后真理，它还会发展的。但似乎中国很少有人去批判它，为什么？因为它比宇宙大爆炸还抽象，还难理解，一般人根本看不懂，听不懂，整个是天书，根本就无从批判起，没地方下嘴。既然全世界的物理学家都尊崇它，那它一定不得了。 而大爆炸宇宙学则似乎比较形象，比较具体，即使小说家诗人也能大体听出是怎么回事，能想象出来，大概就是比核爆炸还厉害亿万倍的爆炸吧？所以我们有地方下嘴，而它的一些说法又很离奇，不好接受，所以我们就想要批判，起码换个我们能接受的说法来取代它吧。 总之，对我们很难理解的科学知识，不要盲目批判。要相信大多数科学家的判断肯定有它的道理，我们实在弄不懂就不要“外行领导内行”了。 大爆炸宇宙学一定会发展，但不见得一定会被推翻。就像牛顿力学最后发展为爱因斯坦力学，它发展了，但并没有被推翻。 美国天文学家团队最近宣布，首次观测到宇宙原初引力波（即宇宙大爆炸第一波震荡）存在的直接证据。这是宇宙刚刚诞生时急剧膨胀的首个直接证据，被认为是诺贝尔奖级别的重大成果。如果最终得到证实，这一发现就足以比肩暗能量、大爆炸本身等重大科学发现。显然，这个新发现使大爆炸学说的地位个加巩固，更加难以被推翻。 
2013年12月10日 |
|
|
