宇宙大爆炸理论,让哲学家静悄悄的走开

宇宙大爆炸理论,最初是从广义相对论里面推导出来的一个结果。

在1917年之前,在全世界的主流思想界,基本上一致的认为,宇宙是一个静态的存在。特别是哲学界,哲学家们早就给出了一个结论,即宇宙已经存在了无限之久远,以前是那样的,现在也是那样的,在之后无限的未来依然会那样。总之,在整个哲学界来看,时空是稳定的、平衡的存在,波澜不惊,不会有什么大的变化。

甚至连当时38岁的爱因斯坦都持有这种静态的宇宙观。

尽管在之前的1916年,爱因斯坦已经总结性地完成了广义相对论,并且还提出了宇宙是有限无边的观念。无论是广义相对论,还是宇宙有限无边的观念,它们最终都会指向一种必然性的推导结论,即宇宙是有一个开端的。既然宇宙有其原始开端,则宇宙本身就不可能是静态的状态,否则不会有现今的状况。比如,广义相对论描述的是一个可变化的宇宙时空,时空是像橡皮泥一样可塑的弹性结构。而如果将相对论方程运用到描述整个宇宙时空时,就会发现一个结果,即宇宙一直处于一个动态的,被拉伸、扭曲、难以恒定的状态之中。

爱因斯坦

爱因斯坦仔细审查了这个结果,他发现,如果相对论方程是正确的,则暗示了宇宙一定会有一个原初的起点,或者叫做爆发点。这个推论让爱因斯坦内心非常的忐忑不安,因为这与当时全世界的主流思想不符合,特别是与哲学界的传统不一致。内心不安的爱因斯坦,为此辗转难眠,在经历了一番挣扎之后,他终于决定给其一手创造的相对论方程动一动手术,即在其方程式中新加入一个要素,让这个要素可以使得方程式在描述宇宙的时候,可以得出一个静态宇宙的结果。爱因斯坦把这个新要素命名为“宇宙常数”。

多年以后,爱因斯坦在回忆当年添加“宇宙常数”一项时,他说,这是当初向哲学界做了妥协。在那个年代,哲学界几乎统治一切,哲学家可以高谈阔论,可以嘲笑科学,而当时的科学家底气不足,还没有诞生向哲学界挑战的勇气。由于当年哲学界普遍认可宇宙是静态的,所以年轻的爱因斯坦尚未摆脱哲学对他的影响,在思想上始终持有传统。

实际上,一直到1921年,在当时的整个哲学界,都极端藐视爱因斯坦的理论,甚至把他视为“小丑”。哲学界第一大佬柏格森,多次在公开场合嘲笑爱因斯坦的相对论,说那是“乡巴佬搞出来的玩意”。

柏格森

柏格森甚至论证说,那个家伙提出的相对论,仅仅属于认识论,根本就不属于物理学。柏格森此人是世界哲学界一哥,也是大文豪,他的哲学观念多强调形而上学和反理性主义。由于柏格森的巨大名气,爱因斯坦一直处于被打压的地步。而爱因斯坦苦于其理论得不到完全证实,一直居于孤立无援的地步,尽管来自哲学界的傲慢一直让他无比的恼火。

后来,英国天文学家爱丁顿公开支持爱因斯坦,并且推动了一系列验证相对论的实验,最终证明相对论是正确的。但是,相对论还预言了时空可变,这与爱因斯坦脑海中的静态宇宙观是冲突的。

爱丁顿

时间到了1929年,美国天文学家哈勃公布了一篇论文,在论文中,哈勃指出他通过一系列的观测,证明了宇宙是处于不断膨胀的状态之中。哈勃利用多普勒效应,测量了一系列星系的推行情况,他对其中的18个星系中的光亮度进行测量,预估出这18个星系的距离,又通过不同距离的星系与各个星系的退行速度进行比对,他最后分析出一个结果,即距离地球比较近的星系,远离我们的速度较慢,而距离地球比较远的星系,远离我们的速度较快。

1931年,哈勃又继续发表了新的论文,提出了“哈勃常数”的概念。他通过计算,确认几乎所有被观测的星系,它们都在不断地远离地球。如此这般,则意味着宇宙并非是静态的,而是在膨胀之中。

哈勃

哈勃的新发现让爱因斯坦为此大吃一惊,爱因斯坦立即参观了哈勃工作的天文台,哈勃做了陪同。参观结束,爱因斯坦沮丧地对哈勃说,你是对的。于是,爱因斯坦修正了他的相对论方程,将“宇宙常数”一项删除。爱因斯坦对其理论的的修改,意味着他接受了全新的宇宙观,即宇宙一直处于膨胀扩大之中。而这个事实,是与当时哲学界几千年的传统观念所冲突的。是科学家的不懈努力,粉碎了哲学界的千年陈腐谬论。后来的1990年,美国发射了哈勃望远镜,再一次验证了哈勃的理论。

在1927年,比利时的天文学家勒梅特也发表了一篇论文,他基于爱因斯坦的广义相对论,对整个宇宙空间进行研究。他发现,宇宙空间之中的物质和能量具有的万有引力,会导致宇宙空间结构被压缩或者拉伸,根本不可能处于静态。

勒梅特在论文中指出,宇宙之中星系与星系之间的距离在不断的扩大,显然昨天的宇宙与今天是迥异的。如果我们还原宇宙的演化,就会在很久远之前得到一个无限小的宇宙空间。这个无限小的宇宙空间,勒梅特命名为“奇点”。在奇点处,时空被无限的弯曲,所有的物质和能量都被容纳到这个小小的“原始之点”之内,而且时间在此开端。

之后,勒梅特的论文启发了俄裔美籍物理学家伽莫夫。这位伽莫夫就是科普神作《物理世界奇遇记》《从一到无穷大》的作者。他在勒梅特的研究基础上,完善了宇宙大爆炸理论。

伽莫夫

如今,宇宙大爆炸理论已经得到了全世界主流知识界的肯定,无论是科学界还是哲学家,都认同这一科学学说。知识界普遍认可这样的事实,即宇宙大爆炸理论是对哲学的一次重大突破,这证明了科学家比哲学家更有能力研究世界本质。当科学一旦介入某项研究领域的时候,哲学家只能静悄悄的走开。

为宇宙大爆炸理论作出贡献的科学家,如爱因斯坦、哈勃、勒梅特、伽莫夫他们,都名列教科书,名字熠熠生辉,可是有多少人还记得住当初那个嘲笑过爱因斯坦的柏格森呢?


作者:怀疑探索者