宇宙大爆炸理論,讓哲學家靜悄悄的走開

宇宙大爆炸理論,最初是從廣義相對論裡面推導出來的一個結果。

在1917年之前,在全世界的主流思想界,基本上一致的認為,宇宙是一個靜態的存在。特別是哲學界,哲學家們早就給出了一個結論,即宇宙已經存在了無限之久遠,以前是那樣的,現在也是那樣的,在之後無限的未來依然會那樣。總之,在整個哲學界來看,時空是穩定的、平衡的存在,波瀾不驚,不會有什麼大的變化。

甚至連當時38歲的愛因斯坦都持有這種靜態的宇宙觀。

儘管在之前的1916年,愛因斯坦已經總結性地完成了廣義相對論,並且還提出了宇宙是有限無邊的觀念。無論是廣義相對論,還是宇宙有限無邊的觀念,它們最終都會指向一種必然性的推導結論,即宇宙是有一個開端的。既然宇宙有其原始開端,則宇宙本身就不可能是靜態的狀態,否則不會有現今的狀況。比如,廣義相對論描述的是一個可變化的宇宙時空,時空是像橡皮泥一樣可塑的彈性結構。而如果將相對論方程運用到描述整個宇宙時空時,就會發現一個結果,即宇宙一直處於一個動態的,被拉伸、扭曲、難以恆定的狀態之中。

宇宙大爆炸理論,讓哲學家靜悄悄的走開

愛因斯坦

愛因斯坦仔細審查了這個結果,他發現,如果相對論方程是正確的,則暗示了宇宙一定會有一個原初的起點,或者叫做爆發點。這個推論讓愛因斯坦內心非常的忐忑不安,因為這與當時全世界的主流思想不符合,特別是與哲學界的傳統不一致。內心不安的愛因斯坦,為此輾轉難眠,在經歷了一番掙扎之後,他終於決定給其一手創造的相對論方程動一動手術,即在其方程式中新加入一個要素,讓這個要素可以使得方程式在描述宇宙的時候,可以得出一個靜態宇宙的結果。愛因斯坦把這個新要素命名為“宇宙常數”。

多年以後,愛因斯坦在回憶當年添加“宇宙常數”一項時,他說,這是當初向哲學界做了妥協。在那個年代,哲學界幾乎統治一切,哲學家可以高談闊論,可以嘲笑科學,而當時的科學家底氣不足,還沒有誕生向哲學界挑戰的勇氣。由於當年哲學界普遍認可宇宙是靜態的,所以年輕的愛因斯坦尚未擺脫哲學對他的影響,在思想上始終持有傳統。

實際上,一直到1921年,在當時的整個哲學界,都極端藐視愛因斯坦的理論,甚至把他視為“小丑”。哲學界第一大佬柏格森,多次在公開場合嘲笑愛因斯坦的相對論,說那是“鄉巴佬搞出來的玩意”。

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柏格森

柏格森甚至論證說,那個傢伙提出的相對論,僅僅屬於認識論,根本就不屬於物理學。柏格森此人是世界哲學界一哥,也是大文豪,他的哲學觀念多強調形而上學和反理性主義。由於柏格森的巨大名氣,愛因斯坦一直處於被打壓的地步。而愛因斯坦苦於其理論得不到完全證實,一直居於孤立無援的地步,儘管來自哲學界的傲慢一直讓他無比的惱火。

後來,英國天文學家愛丁頓公開支持愛因斯坦,並且推動了一系列驗證相對論的實驗,最終證明相對論是正確的。但是,相對論還預言了時空可變,這與愛因斯坦腦海中的靜態宇宙觀是衝突的。

宇宙大爆炸理論,讓哲學家靜悄悄的走開

愛丁頓

時間到了1929年,美國天文學家哈勃公佈了一篇論文,在論文中,哈勃指出他通過一系列的觀測,證明了宇宙是處於不斷膨脹的狀態之中。哈勃利用多普勒效應,測量了一系列星系的推行情況,他對其中的18個星系中的光亮度進行測量,預估出這18個星系的距離,又通過不同距離的星系與各個星系的退行速度進行比對,他最後分析出一個結果,即距離地球比較近的星系,遠離我們的速度較慢,而距離地球比較遠的星系,遠離我們的速度較快。

1931年,哈勃又繼續發表了新的論文,提出了“哈勃常數”的概念。他通過計算,確認幾乎所有被觀測的星系,它們都在不斷地遠離地球。如此這般,則意味著宇宙並非是靜態的,而是在膨脹之中。

宇宙大爆炸理論,讓哲學家靜悄悄的走開

哈勃

哈勃的新發現讓愛因斯坦為此大吃一驚,愛因斯坦立即參觀了哈勃工作的天文臺,哈勃做了陪同。參觀結束,愛因斯坦沮喪地對哈勃說,你是對的。於是,愛因斯坦修正了他的相對論方程,將“宇宙常數”一項刪除。愛因斯坦對其理論的的修改,意味著他接受了全新的宇宙觀,即宇宙一直處於膨脹擴大之中。而這個事實,是與當時哲學界幾千年的傳統觀念所衝突的。是科學家的不懈努力,粉碎了哲學界的千年陳腐謬論。後來的1990年,美國發射了哈勃望遠鏡,再一次驗證了哈勃的理論。

在1927年,比利時的天文學家勒梅特也發表了一篇論文,他基於愛因斯坦的廣義相對論,對整個宇宙空間進行研究。他發現,宇宙空間之中的物質和能量具有的萬有引力,會導致宇宙空間結構被壓縮或者拉伸,根本不可能處於靜態。

勒梅特在論文中指出,宇宙之中星系與星系之間的距離在不斷的擴大,顯然昨天的宇宙與今天是迥異的。如果我們還原宇宙的演化,就會在很久遠之前得到一個無限小的宇宙空間。這個無限小的宇宙空間,勒梅特命名為“奇點”。在奇點處,時空被無限的彎曲,所有的物質和能量都被容納到這個小小的“原始之點”之內,而且時間在此開端。

之後,勒梅特的論文啟發了俄裔美籍物理學家伽莫夫。這位伽莫夫就是科普神作《物理世界奇遇記》《從一到無窮大》的作者。他在勒梅特的研究基礎上,完善了宇宙大爆炸理論。

宇宙大爆炸理論,讓哲學家靜悄悄的走開

伽莫夫

如今,宇宙大爆炸理論已經得到了全世界主流知識界的肯定,無論是科學界還是哲學家,都認同這一科學學說。知識界普遍認可這樣的事實,即宇宙大爆炸理論是對哲學的一次重大突破,這證明了科學家比哲學家更有能力研究世界本質。當科學一旦介入某項研究領域的時候,哲學家只能靜悄悄的走開。

為宇宙大爆炸理論作出貢獻的科學家,如愛因斯坦、哈勃、勒梅特、伽莫夫他們,都名列教科書,名字熠熠生輝,可是有多少人還記得住當初那個嘲笑過愛因斯坦的柏格森呢?



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