那麼回過來説為什麼永遠走不到盡頭?就因為在我們目前這個宇宙中,我們量宇宙的距離是通過什麼來量呢?是通過光線,根據廣義相對論這個光線在宇宙中是彎曲的,而這個彎曲已經被實驗證實了。就説通過日全食的觀測已經證明了光線的確是彎曲的,因此我們看這個宇宙是永遠看不到盡頭,所以我們的宇宙是無限的。
另外一點我們要説,你總是想找誰是宇宙的中心?誰是宇宙的邊緣?這個不存在。我們説在這個宇宙中根據這個理論,我們宇宙中的任何一點都是平權的。我們説哥白尼把地球為中心搬到太陽為中心,我們就引用他這個名字,把這個原理叫做哥白尼原理。哥白尼原理用在宇宙上怎麼説?就在宇宙中各點都是平權的,都是一樣的。我們宇宙的話,你站在任何一點來觀測宇宙,得到的效果都是一樣的,大家都是平權的。這就是説我們的宇宙是一個不會有一個邊界宇宙,不會有一個特殊的位置。
那麼還要回答一個問題,你説宇宙從大爆炸起始的,那麼大爆炸之前是什麼?我剛才圖裏演示了,但是一種可能大爆炸之前也是一個宇宙,它收縮了以後開始大爆炸。那麼也可能是有其他的可能性,這個可能性我們目前實事求是的説不是太了解。而且宇宙最初這個物理狀態這麼極端,我們研究透了沒研究透,也實事求是的説也沒有研究透,這個狀態還是非常特殊。但是不管怎麼説,這個大爆炸理論到目前為止無論從理論上還是從觀測上已經被大部分人都接受了。所以有種説法,我們管目前的大爆炸理論叫做標準的宇宙。由於這個大爆炸它是一個熱的大爆炸,而不是一個冷的,所以我們管這個模型叫做熱大爆炸宇宙模型。這個熱大爆炸宇宙模型,目前呢,已經被廣泛地接受了。
雖然是説廣泛地接受了,但是畢竟有好多不盡如人意的地方,想想起來非常困難。特別是我在介紹宇宙最初三分鐘的時候你們都很難想像,説是0。01秒我們整個宇宙都裝進去,你會想到不要説整個宇宙把地球裝進去都很困難。所以不見得令人那麼滿意,那麼就問了?有沒有更理想、更令人滿意的學説呢?這個回答應該説是有。儘管有的學説還沒有被完全的普遍的接受,但是也不無道理。這樣的學説很多,我來介紹其中的一個就是霍伊爾的學説。霍伊爾是英國的一位天文學家,他前年去世的,這個人的在天文學上面有很多重要的貢獻。那麼其中他就創立了一個學説,叫什麼學説呢?叫穩恒態學説。他説我簡直就不可思議,你這個宇宙起始的時候就那麼一個大爆炸,這個不可思議是兩方面:一方面你這個物理狀態就不可思議。你説是夸克湯,哪來這麼多夸克湯?誰來煮這個夸克湯能煮出這麼一鍋來?所以這個物理狀態不可思議。另外一個他説你這個物理規律也不可思議,在那樣極端的條件下,目前我們理解的物理規律在那個地方大概早就破壞了。所以他説你那個學説不對,我現在建立另外一個學説,叫什麼學説呢?叫穩恒態學説。
它有兩層含義,我們以前介紹的時候,往往講的不是很清楚。哪兩層含義呢?就説我們這個物質,目前宇宙的物理狀態是比較穩定的,不會有大的起伏,不會有破壞性的,是一個穩恒的狀態。第二層含義,這個宇宙不管怎麼演化,從最初到現在到將來,它的物理規律都是一致的,就是説宇宙的最初演化到現在,這個物理規律應該是保持不變的。他説我們現在的宇宙模型不錯,是在膨脹的,原來的宇宙呢?也是這個樣子,只不過比現在小了一點。那麼小了一點的話,裏邊的物質怎麼樣呢?他就説也少了一點,那過去那個物理狀態怎麼樣?就比現在的密集,所以過去要小的話,裏邊的物質也少,現在比較大了,物質就增加了。如果我這個宇宙在膨脹,那物質就增加。人家就問了你這個物質怎麼來的?他説很簡單,怎麼個簡單法呢?這個宇宙一邊膨脹,物質就一邊産生,隨著宇宙的膨脹,我這物質就不斷地在那兒産生。這個理論過去説起來呀,那是大逆不道,我們説我們有種看法認為物質是不生不滅等等,那你物質無中生有,那不是大逆不道是什麼?現在看來也不無道理,既然真空中都可以産生物質,那就一邊膨脹,就一邊有物質産生。這就是霍伊爾的宇宙觀的基本思想。那麼他這個理論曾經遭到過一些非議,但是,支持的人也大有人在。有很多觀測想支持他這個理論,他本人也很聰明,想了很多辦法去解釋。
我講了這麼多,現在我講講我們中國古代的天文觀念。我們中國人很聰明,不光在現在,古代我們就想了很多模型。我們來看一下,這個圖片就告訴我們,我們中國人古代想出的宇宙,那麼這個你看這個模型很簡單,但是我要告訴你,這是周朝時候就想出來的,你就覺得不簡單了。它像一個鍋蓋一樣,叫做什麼學説?蓋天説,像一個鍋蓋蓋在那個地方,天上有好多星星,而且在這個基礎上編了很多故事。我們這個鍋蓋可能有好多柱子在那兒支著,有八個柱子,一開始説有四個柱子,後來説四個柱子支的鍋蓋支不住,八個柱子還支不住,所以那個女媧氏,她怎麼辦?去補天,她補一補。所以我們想像力很豐富,這是我們的什麼説?蓋天説。後來發現蓋天説有不足之處,到了春秋戰國的時候我們又想了一個,叫什麼説?不光有一個鍋蓋蓋在上面,下邊還有,叫做什麼説?混天説,就是我們整個宇宙就混混沌沌這麼一個大圓球,我們地球像蛋黃一樣,在這個宇宙中間,就叫混天説。所以我們想像力很豐富,根據混天説就造了混儀,這就是通過混天説的觀點造的混儀,我們古代這位天文學家叫做張衡。説到這個地方,我就想到這麼一個事情,就是天文學有沒有用?有多大的用處?
我講了半天,似乎大家感覺呢,非常的深奧,有沒有現實意義呢?我可以回答你這個天文學雖然是非常深奧,但是天文學正是我們人類接觸自然科學裏邊的第一門學科。我説人類接觸自然的第一門科學就是天文學,為什麼那麼説呢?古代人要耕作,耕作的話你要知道春夏秋冬,他怎麼知道春夏秋冬?通過什麼來知道?就是通過看天上的星象,那麼日月我們看一般的每日每月,這個季節呢?它就通過看天上的星象,什麼星星出來了,到了什麼什麼季節了,也就是季節的劃分等等都是靠著天文學。所以從最早的話,人類依靠的自然科學就是天文學,所以説這個天還是非常美麗的。研究宇宙呢!還是很有意義的。你看這個小姑娘,在目視著天空,在想宇宙的各種可能的模型以及我們宇宙的發展未來。(本稿內容來自《百家講談》欄目)
|