你小时候所认知的星空是怎么样的?
在没有被动地或者主动试图去了解星空,乃至于整个宇宙之前,我清楚地记得,星空在我最初的观念里,那完全是静态的,就是它永远只能挂在天空的那个位置上,不会移动。这种观念,实际上跟古人所描述的“恒星天”是基本一致的,天上的恒星,基本处在同一层天里,就如同蛋壳那样,我们的宇宙就是那么大。在鸡蛋般的宇宙里,在那个时候小小的我的观念里,那已经是难以想象的庞大了,可是如今发现,宇宙的大并不是难以想象,而根本就是无法想象。
宇宙无法想象的大,其实这并不是从人们认知世界,认知宇宙的时候就开始的。很久以前的人们,对于宇宙存在的概念也如同我们小时候的那样,自己眼看到的星空就是宇宙的一切,而这一切,除了太阳系内的八大行星(如果我的记忆没有出错的话,在很久以前,连同哈雷彗星跟冥王星,那应该是十大行星)以及月亮跟一些流星彗星,其余的都是静止不动的。这个不动的宇宙还曾得到过爱因斯坦本人的认同,并还亲自利用他自己的广义相对论进行推算演变,最终得到一个叫做爱因斯坦场方程,通过这个方程,他最终计算得到了一个有限、无界、静态的宇宙模型。
对于宇宙的有限,在当时人们的宇宙观里,这是很容易理解,并得到认同的,因为一个鸡蛋外面包裹着一层壳(恒星天),就那么大而已。而对于无界呢?即是没有边界的一种理解,比如一个人在地球上沿着直线一直走,最终他还会回到原来的出发的地方,而这过程中,他不可能走到地球的边界。以同样的设想放大到整个宇宙中,他在“恒星天”这层蛋壳上走,最终也必定是会回到原点而无法走到边界的一种理解。
那么静态呢?爱因斯坦将宇宙理解为静态的原因实际上并不是完全地遵循他自己的广义相对论算出来的,而是他自己本人已“中毒”太深,跟随着前人的观念认定宇宙的存在必然是静态的,毕竟在那时候的人们眼中,“恒星天”里的恒星是不会动的。他本人通过自己的广义相对论算出来的宇宙是膨胀的,这膨胀的宇宙违背了他本人观念里所认定的宇宙的样子,于是为了使他自己通过广义相对论演变而来的爱因斯坦场方程计算出来的宇宙成为一种静态的宇宙,他就在这方程里面加入了一个修正项进去,而这个修正项名为宇宙项。通过修正后,他的爱因斯坦场方程所算出来的宇宙就变得安静了,不再膨胀了。
爱因斯坦场方程完美地解决了当时人们观念里面所认知的有限、无界、静态的宇宙模型。爱因斯坦当时或许就如同我们读中学考试时将一道数学题目完完整整地解出来了,然后有信心肯定自己会得到满分的那种感觉。可是试卷发来下后,这结果往往会有一种让人要崩塌的感觉,因为自己原本信心满满的答案往往会被发现是错误的。
1922年,一名前苏联的科学家亚历山大.弗里德曼研究了爱因斯坦的广义相对论方程,然后通过这个方程演变而解出了宇宙跟爱因斯坦本人当初所计算的一样,宇宙是会膨胀的,也就是说,他所解出来的,跟当年爱因斯坦自己解出来的结果是差不多的。只是当时爱因斯坦认为宇宙是静态的,所以就给自己的方程强加了个宇宙项进去。弗里德曼认为方程解出来是什么样子的就该是什么样子的,按照人们的认知以及自己的看法而随便给方程加个宇宙项进去,这显然是不对的,于是就去找报社发表言论。弗里德曼发表的言论被爱因斯坦看到了,可是当时的爱因斯坦并不认同,于是这事也就这样子过去了。
几年后,比利时的一名神父兼天文学家勒梅特也通过爱因斯坦的场方程计算出了宇宙要膨胀并最先提出了宇宙大爆炸学说。宇宙的大爆炸学说完美地配合了利用广义相对论所计算出来的星系退行的计算结果,于是他也写了文章给爱因斯坦看。爱因斯坦看了也不认同这位神父的理解,但是在短短几年内,自己的权威被别人挑战了两次,这时的他已经需要开始反思了。
传统的惯性认识让人难以接受宇宙在膨胀,更难以让人接受之前的宇宙竟然只是一个致密的宇宙奇点,几乎什么都没有,但是事实就是事实,而这个事实的作证者就是美国的爱德温.哈勃。
1929年,哈勃通过自己的大量的观测证实了宇宙确实在膨胀,这宇宙膨胀的实据,再加上之前自己遭到的两次权威挑战,爱因斯坦终于是承认了自己是真的错了。
爱因斯坦当时还放出了一段名言:
想象力比知识更重要,因为知识是有限的,而想象力概括着世界的一切,推动着进步,并且是知识进化的源泉。严格地说,想象力是科学研究的实在因素。
成功=艰苦的劳动+正确的方法+少谈空话。
我们现代的宇宙观基本上可以说是从爱因斯坦跟哈勃这两个人的成果中开始的形成的。爱因斯坦为宇宙建立了理论模型,而哈勃则为宇宙的事实提供了观测实据。
有时候,我总会有一种为自己感到幸运,起码我们能借助爱因斯坦跟哈勃这两个伟人的成果来了解到我们所处的真实宇宙到底是怎么样的。虽然我们目前所能了解的宇宙还很有限,但是相较于以前的人来说,这已经是非常的幸运了,因为我们对宇宙的认知已经突破了“恒星天”的那一层蛋壳,我们的宇宙不再是有限而静态的。
不过,换个角度,对于前人来说,认识蛋壳般大的宇宙也未必有什么不好,毕竟认知的局限小了,想的也就不复杂了,同时也就不会有像我们现在所认定的那样,明明白白地知道自己甚至是整个太阳系银河系不过只是宇宙中一粒毫不起眼的尘埃而已。
要知道,在前人的观念中,我们可是宇宙的中心啊,那多了不起,存在感多么强烈。
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