日期查询:2022年12月21日

探讨宇宙起源的科普读物

  【内容简介】
   书中深入浅出地讲解了宇宙的大尺度结构、漩涡星云的性质、遥远星系的红移、宇宙微波背景辐射、科学家们提出的各种宇宙模型及宇宙的未来前景等问题。该书被评为“改变世界的25本科普书之一”。
  
  【精彩试读】
   关于宇宙的起源,冰岛巨匠斯诺里·斯托里森在1220年编纂的斯堪的纳维亚神话集《新埃达》里写道:“最初是一无所有的。既没有地,也没有天,只有一个裂口,也没有草原。而在这混沌虚无的北方和南方,则是冰雪的区域尼夫尔翰和火的区域木斯皮尔翰。木斯皮尔翰的火融化了尼夫尔翰的冰,在融化的水中产生了巨人伊默,伊默吃什么呢?好像还有一头牛阿豪姆拉,那牛又吃什么?哦,好像还有一些盐,故事就这样一直继续下去。”
   我可不想触犯宗教感情,哪怕是北欧海盗的宗教感情也不行。但我得承认这样描述宇宙的起源是不能令人满意的。即使不说对那些无稽之谈的非议,就故事本身而言,这个故事所产生的问题与它所提供的答案一样多,而且每个答案都使初始状态变得更为复杂。
   我们不能仅对此书一笑了之,并且坚决放弃所有的宇宙学推测——追溯宇宙的历史起源,这种念头是不可抗拒的。自16世纪和17世纪现代科学诞生以来,物理学家和天文学家就在不断地研究宇宙起源的问题。但这些研究一直笼罩在一种不体面的氛围下。我记得,当我还是个学生及后来在20世纪50年代开展研究工作 (当时研究的是其他问题)时,人们就普遍认为,研究早期宇宙是体面的科学家不屑为之的事情。这种观点也不无道理。纵观整个现代物理学和天文学历史,用来构建早期宇宙史的观测和理论基础压根就不存在。
   然而,在过去的10年中,所有这一切都发生了变化。人们普遍接受了一种早期宇宙理论,天文学家们将这种理论称为“标准模型”。它与我们所说的“大爆炸”理论基本相同,只不过它对宇宙成分的认识更加具体,而这种早期宇宙理论正是本书所关注的论题。为了便于理解,或许应该首先根据当前标准模型所理解的早期宇宙的历史作一概述。但这里仅仅是一个简要说明,我们会在接下来的章节中对这一历史及相信它的理由作出详细解释。起初,发生了一次爆炸。这个爆炸不同于我们所熟悉的地球上的那些爆炸,即先从一个明确的中心开始,然后向四周扩散,周围被吞噬的空气越来越多。这个爆炸是在各个地方同时发生的,从一开始便充满了整个空间,每个物质粒子都与其他粒子迅速分离开来。这里的“所有空间”可以指整个无穷宇宙,也可以指像球面那样蜿蜒曲回的有穷宇宙。无论哪种情况都不易被理解,但这并无大碍。空间到底是有穷的还是无穷的,这对早期宇宙的研究来说并不重要。