你小時候所認知的星空是怎麼樣的?
在沒有被動地或者主動試圖去了解星空,乃至於整個宇宙之前,我清楚地記得,星空在我最初的觀念里,那完全是靜態的,就是它永遠只能掛在天空的那個位置上,不會移動。這種觀念,實際上跟古人所描述的「恆星天」是基本一致的,天上的恆星,基本處在同一層天裡,就如同蛋殼那樣,我們的宇宙就是那麼大。在雞蛋般的宇宙里,在那個時候小小的我的觀念里,那已經是難以想像的龐大了,可是如今發現,宇宙的大並不是難以想像,而根本就是無法想像。
宇宙無法想像的大,其實這並不是從人們認知世界,認知宇宙的時候就開始的。很久以前的人們,對於宇宙存在的概念也如同我們小時候的那樣,自己眼看到的星空就是宇宙的一切,而這一切,除了太陽系內的八大行星(如果我的記憶沒有出錯的話,在很久以前,連同哈雷彗星跟冥王星,那應該是十大行星)以及月亮跟一些流星彗星,其餘的都是靜止不動的。這個不動的宇宙還曾得到過愛因斯坦本人的認同,並還親自利用他自己的廣義相對論進行推算演變,最終得到一個叫做愛因斯坦場方程,通過這個方程,他最終計算得到了一個有限、無界、靜態的宇宙模型。
對於宇宙的有限,在當時人們的宇宙觀里,這是很容易理解,並得到認同的,因為一個雞蛋外面包裹著一層殼(恆星天),就那麼大而已。而對於無界呢?即是沒有邊界的一種理解,比如一個人在地球上沿著直線一直走,最終他還會回到原來的出發的地方,而這過程中,他不可能走到地球的邊界。以同樣的設想放大到整個宇宙中,他在「恆星天」這層蛋殼上走,最終也必定是會回到原點而無法走到邊界的一種理解。
那麼靜態呢?愛因斯坦將宇宙理解為靜態的原因實際上並不是完全地遵循他自己的廣義相對論算出來的,而是他自己本人已「中毒」太深,跟隨著前人的觀念認定宇宙的存在必然是靜態的,畢竟在那時候的人們眼中,「恆星天」里的恆星是不會動的。他本人通過自己的廣義相對論算出來的宇宙是膨脹的,這膨脹的宇宙違背了他本人觀念里所認定的宇宙的樣子,於是為了使他自己通過廣義相對論演變而來的愛因斯坦場方程計算出來的宇宙成為一種靜態的宇宙,他就在這方程裡面加入了一個修正項進去,而這個修正項名為宇宙項。通過修正後,他的愛因斯坦場方程所算出來的宇宙就變得安靜了,不再膨脹了。
愛因斯坦場方程完美地解決了當時人們觀念裡面所認知的有限、無界、靜態的宇宙模型。愛因斯坦當時或許就如同我們讀中學考試時將一道數學題目完完整整地解出來了,然後有信心肯定自己會得到滿分的那種感覺。可是試卷髮來下後,這結果往往會有一種讓人要崩塌的感覺,因為自己原本信心滿滿的答案往往會被發現是錯誤的。
1922年,一名前蘇聯的科學家亞歷山大.弗里德曼研究了愛因斯坦的廣義相對論方程,然後通過這個方程演變而解出了宇宙跟愛因斯坦本人當初所計算的一樣,宇宙是會膨脹的,也就是說,他所解出來的,跟當年愛因斯坦自己解出來的結果是差不多的。只是當時愛因斯坦認為宇宙是靜態的,所以就給自己的方程強加了個宇宙項進去。弗里德曼認為方程解出來是什麼樣子的就該是什麼樣子的,按照人們的認知以及自己的看法而隨便給方程加個宇宙項進去,這顯然是不對的,於是就去找報社發表言論。弗里德曼發表的言論被愛因斯坦看到了,可是當時的愛因斯坦並不認同,於是這事也就這樣子過去了。
幾年後,比利時的一名神父兼天文學家勒梅特也通過愛因斯坦的場方程計算出了宇宙要膨脹並最先提出了宇宙大爆炸學說。宇宙的大爆炸學說完美地配合了利用廣義相對論所計算出來的星系退行的計算結果,於是他也寫了文章給愛因斯坦看。愛因斯坦看了也不認同這位神父的理解,但是在短短几年內,自己的權威被別人挑戰了兩次,這時的他確實已經在開始反思了。
傳統的慣性認識讓人難以接受宇宙在膨脹,更難以讓人接受之前的宇宙竟然只是一個緻密的宇宙奇點,幾乎什麼都沒有,但是事實就是事實,而這個事實的作證者就是美國的愛德溫.哈勃。
1929年,哈勃通過自己的大量的觀測證實了宇宙確實在膨脹,這宇宙膨脹的實據,再加上之前自己遭到的兩次權威挑戰,愛因斯坦終於是承認了自己是真的錯了。
愛因斯坦當時還放出了一段名言:
「想像力比知識更重要,因為知識是有限的,而想像力概括著世界的一切,推動著進步,並且是知識進化的源泉。嚴格地說,想像力是科學研究的實在因素。成功=艱苦的勞動+正確的方法+少談空話。」
我們現在的宇宙觀基本上可以說是從愛因斯坦跟哈勃這兩個人的成果中開始的形成的。愛因斯坦為宇宙建立了理論模型,而哈勃則為宇宙的事實提供了觀測實據。
有時候,我總會有一種為自己感到幸運,起碼我們能藉助愛因斯坦跟哈勃這兩個偉人的成果來了解到我們所處的這樣真實的宇宙。雖然我們目前所能了解的宇宙還很有限,但是相較於以前的人來說,這已經是非常的幸運了,因為我們對宇宙的認知已經突破了「恆星天」的那一層蛋殼,我們的宇宙不再是有限而靜態的。
不過,換個角度,對於前人來說,認識蛋殼般大的宇宙也未必有什麼不好,畢竟認知的局限小了,想的也就不複雜了,同時也就不會有像我們現在這樣所認定的那樣,明明白白地知道自己甚至是整個太陽系銀河系不過只是宇宙中一粒毫不起眼的塵埃而已。
要知道,在前人的觀念中,我們可是宇宙的中心啊,這多了不起,存在感多麼強烈。