這似乎已成了一個根深蒂固、顛撲不破的「真理」:宇宙起源於一次大爆炸而且正在不斷膨脹。但現在,根據英國《自然》雜誌報導,德國海德堡大學的理論物理 學家克里斯托弗・維特裡克提出了新的看法,他已經構建出了一種完全不同的宇宙學框架,在這套框架內,宇宙並非在膨脹,而且,萬事萬物的質量一直在增加。這 一理論或許有助於科學家們理解一些有爭議的問題──比如宇宙大爆炸中出現的「奇點」等。
說實在的,奇點理論已經超越一般人的思維理解了,大多科學家認為它是宇宙產生之初,由爆炸而形成宇宙的那一點。它具有所有物質的勢能,但奇點又是無形 的。同時我們還可以想像,在某一點上宇宙奇點的這一勢能平衡被打破,於是偶然地,能量便不斷轉換為物質,而經過若干年而形成了我們的宇宙。它是存在於宇宙 形成之前的「第一推動」──然而我們不能想像出的是什麼東西引發了這一奇點勢能平衡的被破壞。數學上,奇點是沒有大小的「幾何點」,就是不實際存在的點。 令人難於理解的還有,沒有大小的奇點竟然是能級無限大的物質。
普通人看到這個答案後接下來忍不住想問的是,這個奇點從何而來、奇點之前又是什麼?當然,已經有科學家以普通人更加難以理解的「量子漲落」來回答這個 問題。看樣子,宇宙起源的問題似乎並不是答案越多越清晰,反而是成了知道得越多越糊塗了。宇宙為什麼存在?宇宙是怎麼起源的?……很多人認為物理學家追問 這些問題是為了獲得「內心的平安」。其實不然,物理學有一套非常不同的邏輯。
天文觀測和經典理論都表明宇宙起源於大爆炸,而量子引力的進展則表明大爆炸比此前想像的要快得多。牛頓這位現代科學的奠基人認為,引力是一種普遍的 力,作用於宇宙中一切物體之間。每個恆星,每個星系,都因引力而互相靠近。但20世紀20年代,美國天文學家哈勃發現,各個星系不是在相聚,而是在以很高 的速度相離。哈勃注意到,各星系的光在顏色上稍稍有些異常(用術語來說就是「紅移」),這說明各個星系在急速倒退。因為光是由不同的光波組成的。因此,一 個移動的光源能將光波拉長或縮短,正如一輛行進中的車輛會把它發出的聲波拉大或縮短一樣。一輛汽車的發動機聲音或一列火車的汽笛聲,在該汽車或火車急速開 過我們身邊時,音高會降低很多。這裡,把「音高」替換成「顏色」就是宇宙學中赫赫有名的「哈勃紅移」理論。根據哈勃紅移推算,遙遠的星系每秒鐘要退行成千 上萬公里。據科學家們觀察,大多數星系都展現出這樣一種紅移,而且,星系距離地球越遠,紅移越大,據此,科學家認為宇宙一定在不斷膨脹。
但現在維特裡克卻認為,在名為暴脹的短期之內,宇宙仍然在快速膨脹,但在暴脹之前,宇宙大爆炸不再包含有一個宇宙密度無限大的奇點時刻。星系的飛速遠去是因為空間質量在不斷增加。
這一說法實在是驚人,但它也有一個大問題:它無法被檢驗。地球上萬事萬物的質量最終都是相對於國際千克容器這一千克標準得出的數值。如果包括國際千克容器在內的萬事萬物的質量都會在隨著時間的流逝而不斷增加,那麼,我們上哪兒去找到檢驗質量的標準呢?
一般任何一種新理論的誕生需要有一系列前期突破作為醞釀,不可能憑空就來。目前維特裡克的新理論尚未得到更多同行的回應。但科學就是這樣的一個過程:就是一個不斷提出假說,不斷被驗證或證偽。
(本文出自techbbs科技縱橫)
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