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闲话烟雨/三千大千世界\白头翁

2020-11-25 04:24:13大公报
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  霍金在《时间简史》第一章中就提出:“宇宙从何而来?又将向何处去?宇宙有开端吗?如果有的话,在开端之前发生了什麼?时间的本质是什麼?这会有一个终结吗?”

  霍金绝不是第一个思考宇宙的人,他不过是夏夜抬头观望银河星系中的一人。宇宙的存在和起源是人类最大的谜题之一,人类文明也伴随着宇宙的谜题产生了无数的猜想、传奇、故事、说梦、鬼神。宇宙无边,人类的思考就无边;人类的文明无际涯,对宇宙的探索就无止境。

  公元前五世纪,亚里士多德就曾写过《论天》,亚里士多德叩问的是宇宙,论说的是宇宙的神秘,它的外延和内核,它的存在和天;老子也论“道”,有物混成,先天地生,寂兮寥兮,独立而不改,周行而不殆。可以为天下母。无名天地之始,有名万物之母。无状之状,无生之象,是谓恍惚。

  而释迦牟尼对天地之外的宇宙的寄望是:一个太阳和一个月亮就是一个世界;一千个太阳和一千个月亮就是一个小千世界;一千个小千世界就是一个中千世界;一千个中千世界就是一个大千世界;那麼大千世界裏究竟有多少个太阳和月亮呢?还有三千世界,三千世界之外也许就无言可说,无法憧憬了。没想到释迦牟尼还是位伟大的物理学家、宇宙学家、哲学家。公元前五世纪,是世界公认的人类文明的鼎盛时期。如此看来,这其中的一个标志,是人类对宇宙的探索,对地球物理学的开研。

  据科学家论证,宇宙的寿命应为一百三十七亿年。人类真正获取宇宙知识,绝大部分发生在近一百年内。一百年间才让人类朦朦胧胧地看见宇宙的外形,神龙见尾不见首。再有一百年,人类才有可能认识宇宙。当然,将来的一百年间还必须有数位牛顿、爱因斯坦、伽利略、霍金式的天才。

  一九二九年,哈勃发现了红移定律。他观察到大多数星系正飞离我们而去,其速度和与我们的距离成正比,这意味着宇宙正在膨胀。这还表明星系在相互离开,而时空是不变的,对於不具备爱因斯坦广义相对论思维的人来讲,直接且易懂。爱因斯坦一九一五年提出广义相对论后,这个场景应被正确理解成宇宙的空间在膨胀。爱因斯坦在一九一六年发表的第一篇相对论宇宙学的论文中,由於引力的吸引作用得不到宇宙的稳恒的分解,因而为了抗衡引力,爱因斯坦在论证中引进了宇宙常数,从广义相对论中能得到宇宙膨胀的原理。

  爱因斯坦应该是叩问探索宇宙最有科学成就的伟人。一九一五年,他在柏林作了影响人类,当然也是震惊世界的科学演讲,那个演讲推算的物理和数学公式太複杂了。他要首先输入水星的轨道参数和水星与太阳的最小距离,将光速带入方程。这还仅仅是得出来的一个数据。对一般人来说,一点不比让人把一盆水分离出具体的水分子来得容易。但爱因斯坦在一九一五年十一月柏林的科学演讲,向世界公开了一项走向新征程的一整套科学密码,这就是我们现在称道的广义相对论。

  爱因斯坦的广义相对论之伟大,意味着现代物理学的大门被悄然打开。时间回到一六八四年,牛顿和他的好友哈雷,就是那位发现哈雷彗星的科学家,开始尝试用一套简洁明确的数学理论来概括宇宙间大到月球,小到苹果的任何物体的基本运动规律。这就是伟大的万有引力定律。

  哈雷的耀眼还在於他为牛顿的巨著《自然哲学的数学原理》写的序言,当中有这样一句话:“我们洞悉了牢不可破的世界秩序。”难道连万有引力定律也是“牢不可破”的吗?浅显地表述就是牛顿发现了世界上只有一个宇宙,而爱因斯坦却探明推演出世界上不止有一个宇宙。一个爱因斯坦展示的全新时代,让人难以置信。谁能相信世界上还有用舌头微笑的吗?就在那次科学大会上,爱因斯坦让全世界的科学家开眼,原来舌头也能微笑。这个世界上还有什麼不可能的吗?那年离霍金掌握的广义相对论却只有五十年。

(“霍金黑洞论”之二,标题为编者加)

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