你知道嗎?「宇宙大爆炸」最初竟得名於它的反對者

2020-11-27 cnBeta

北京時間4月2日消息,據國外媒體報導,宇宙大爆炸是一項科學菜鳥都熟知的理論,而且就表面含義來看不難理解:我們知道宇宙正在朝各方向不斷膨脹,而一些物理學家認為,這個過程肯定有一個最初的起點。現存的全部物質最初都擠在一小塊極小、極熱、極稠密的區域中。突然間發生了大爆炸,一切自此翻天覆地,宇宙從此便一直在不斷膨脹。

你也許想不到,作為宇宙起源最廣為人知的學說之一,「宇宙大爆炸」這個名字的提出者其實根本不相信這一理論,認為它完全是胡扯。事情要追溯到1949年3月28號,那天物理學家弗雷德·霍伊爾(Fred Hoyle)在BBC廣播中談論了自己對宇宙起源的看法。事實上,他認為根本沒有宇宙「起源」這一說。霍伊爾認為宇宙並沒有一個確切的起點,並大力支持「穩態模型學說」(steady state model),即宇宙持續不斷地在各處生成新的物質,一直到無限遠的過去都是如此。

「他特別強調了穩態模型學說和『認為宇宙中的全部物質均產生自遠古時期的某個時間點發生的一場大爆炸的假說』之間的區別,」歷史學家赫爾格·克拉夫(Helge Kragh)解釋道,「他認為後者『不合情理』,也不合科學。」

人們普遍認為,這是「大爆炸」一詞首次登場,並使該詞迅速流行開來。BBC以廣播和紙本形式發布了這次訪談、以及接下來幾次運用了這一新詞的訪談(不過這個詞過了一段時間才真正得到廣泛運用,一直到上世紀60年代,「大爆炸」才頻繁出現在學術論文中,此後又過了20多年,它才成為天文學界的首選詞彙)。不過值得一提的是,克拉夫在2013年表示,霍伊爾最初使用這個詞時並沒有嘲弄的意味。他的確堅決反對大爆炸理論,但給它取這個名字並無嘲笑之意。他只是覺得用這個詞描述「爆炸性起源」很合適,並且突出了該理論與他支持的理論之間的關鍵區別。

數百年來,科學家一直對「宇宙有確定的起源」這一觀念嗤之以鼻。但在20世紀,對這一假想事件的探索逐漸興起。1931年,繼埃德溫·哈勃(Edwin Hubble)觀察到宇宙在持續膨脹之後,喬治·勒梅特(Georges Lema?tre)提出了「太古原子」(primeval atom)的概念。它就像一個「宇宙卵」,爆炸後便形成了宇宙。

並非所有物理學家都支持「宇宙卵」理論,尤其是因為這還牽涉到「宇宙雞」的猜想(沒有雞何來蛋?)如果宇宙中萬物都源自一場爆炸,那麼爆炸之前又發生了什麼呢?爆炸前的宇宙裡究竟有些什麼呢?

科學家做了很多嘗試,希望能解答(或避開)這一問題。霍伊爾支持的穩態模型學說便是其中之一。上世紀50年代後,針對宇宙背景輻射(即大爆炸留下的痕跡)的研究基本上推翻了霍伊爾的原始模型。但他對這套模型做了調整,使之能符合新發現的證據。1993年,他和幾名同事提出了修訂版的穩態宇宙學模型,允許偶爾出現所謂的「迷你爆炸」。但接受者仍然寥寥。

霍伊爾於2001年逝世。他的成就遠不僅於為「宇宙大爆炸」命名(以及反對它的存在)。他還和威廉·福勒(William Fowler)共同證明,構成生命和大部分生命必需物質的重元素是在恆星內部和恆星死亡時的大爆炸中形成的。福勒由於這項工作獲得了諾貝爾物理學獎,但由於福勒的疏忽,霍伊爾與此獎失之交臂。而有些人認為,霍伊爾之所以受到諾貝爾獎委員會的冷落,是因為他曾在1973年公開批評他們決定將諾貝爾獎頒給首次發現脈衝星的安東尼·休伊什(Antony Hewish),而忽略了他的學生、同樣參與了這項工作的約瑟琳·貝爾·伯奈爾(Jocelyn Bell Burnell)。

雖然對普通人而言,霍伊爾和他的貢獻並不如其他更知名的天體物理學家那麼備受認可,但他的一席話至今仍常被人們引用,只不過也許偏離了他的本意。

「言語就像魚叉,」霍伊爾在1995年接受採訪時說道,「插進心裡容易,拔出來難。」(葉子)

相關焦點

  • 奇點大爆炸造就了宇宙,那麼奇點哪來的?你相信它最初也不存在嗎
    這個問題理論上已經不再是謎,因為可以用宇宙大爆炸理論來解釋,宇宙開始有一個起點,經過不斷的膨脹和演變,逐漸形成了現在的規模,科學家認為它的直徑已經達到了920億光年,其中包括大約兩萬億個星系,每個星系有大約一千億顆太陽這樣的恆星,而每個恆星幾乎都有行星、彗星,衛星、小行星等,這樣的規模真的是讓人嘆為觀止。
  • 這些對於宇宙大爆炸的誤解,看看你都知道嗎?
    想要知道了解其中的原因,你需要理解愛因斯坦的廣義相對論,或者至少對它有個大概的認識。這聽起來可能有點嚇人,但廣義相對論是20世紀最具革命性的科學進步,我們都應該在世紀結束前對它有所了解。此外,它也是大爆炸宇宙學基礎的一部分。也正是因為有了廣義相對論,我們才能知道大爆炸過去(也是現在,它持續進行中)與爆炸完全不同。愛因斯坦發展廣義相對論是為了使他著名的狹義相對論包含重力的影響。這是個比牛頓更好的解釋重力原理的方法。
  • 宇宙大爆炸理論靠譜嗎?
    沒有造物主,宇宙大爆炸怎麼可能發生?  在你提出沒有造物主,宇宙大爆炸(宇宙從最初的高溫和大密度狀態急速膨脹)是如何發生的這個問題之前,你必須先解釋「純精神」狀態的造物主是如何存在於空間和時間之外的。
  • 宇宙誕生於大爆炸,大爆炸之前的宇宙又是怎樣呢?
    它不是一個州。甚至什麼都不是。很簡單,它並不存在。 想像一下聖誕節期間,奶油攪打鬍鬚在三度內叮噹作響。你無法想像嗎?那是因為我的表達雖然語法正確,卻毫無意義。動詞、名詞、形容詞等都在正確的位置,但這個表達仍然沒有意義。好吧,「大爆炸前」就是這樣。沒有意義的表達。
  • 宇宙大爆炸理論靠譜嗎?
    沒有造物主,宇宙大爆炸怎麼可能發生?在你提出沒有造物主,宇宙大爆炸(宇宙從最初的高溫和大密度狀態急速膨脹)是如何發生的這個問題之前,你必須先解釋「純精神」狀態的造物主是如何存在於空間和時間之外的。到底是什麼導致了大爆炸,唯一誠實的答案是:我們不知道。如果你想要提供一些實際的證據以證明你從出生就被灌輸信仰的那個特定的「造物主」確實存在(或者說可能存在),請隨意。接著我們來討論這個「造物主」是否要為大爆炸負責,但在那之前,談論造物主是沒有意義的。
  • 宇宙大爆炸是怎麼一回事?
    有意思的是,「Big Bang」本來是它的反對者為了嘲笑它而取的名稱。1949年3月,穩恆態宇宙模型的提出者弗雷德·霍伊爾在BBC廣播節目「The Nature of Things」諷刺性的把對手的宇宙模型形象地稱作「Big Bang」,不料歪打正著,這個詞卻成了這個理論最深入人心的名稱。
  • 關於宇宙大爆炸,沒有人親眼目睹,那科學家又是怎麼知道的?
    然而,如果140億年前沒有人活著,我們怎麼知道大爆炸是否真的發生了呢?「大爆炸」簡介簡單地說,大爆炸理論認為我們生活在一個不斷膨脹的宇宙中,這個宇宙大約有140億年的歷史,在宇宙誕生的最初時刻,宇宙中的所有物質都從一個被稱為奇點的無限密度點爆發出來。
  • 宇宙大爆炸是爆炸嗎?
    而膨脹的宇宙表明它始於一個更小、更熾熱的初始狀態,勒梅特將這個狀態稱作「宇宙蛋」或「原始原子」,但這些詞從未流行開來。1949年,天文學家霍伊爾做客BBC的時候,提出了「大爆炸」一詞,一下子吸引了所有人的注意,而霍伊爾本人實則是大爆炸理論的反對者
  • 宇宙是怎樣產生的?只是因為宇宙大爆炸嗎?
    宇宙之浩瀚小的時候,我們和小朋友辯論一個東西有多大的時候,比如會說:有大象那麼大,有房子那麼大,在我們的思想中,它們都是我們認知最大的極限了,如果突然人群中有人說:有宇宙大嗎?我相信大家都是啞口無聲,並且會問宇宙是什麼,它是有多大?
  • 宇宙大爆炸的最初物質從哪裡來?
    在生活中,我們總喜歡打破沙鍋問到底,特別是不清楚某一東西來自於哪裡,比如說:人類是從哪裡來的,地球是從哪裡來的,銀河系又不是哪裡來的,直至宇宙大爆炸最初的物質是哪裡來的?在我們的知識體系和思維裡,我們總覺得一個東西的存在必須得有其出處,比如說吃飯的桌子是人們用木頭加工出來的,人民幣是銀行造出來的,直到銀河系是來自於宇宙大爆炸產生的,一直把自己問到死角
  • 宇宙中最初的氫和氦來真的是無中生有嗎?愛因斯坦告訴你答案
    我們都知道,元素周期表有118種元素,這只是目前人類已經發現的,而在宇宙中可能還存在著一些我們沒有發現的未知元素。如此多的元素都是恆星通過核聚變轉化而來的嗎?當然不是,恆星的核聚變只能將氫元素轉化到鐵元素這個位置,而後面的那些更重的元素則需要其它的方式,比如恆星末期發生的超新星爆發,中子星碰撞等。
  • 一波三折的「大爆炸宇宙模型」,最終被接納,怎麼做到的?
    科學史上故事很多,今天老郭不想給大家分享那些勵志奮鬥的感人故事,而是要給大家分享一件趣事:神父提出的宇宙火球模型,被反對者譏諷為「大爆炸模型」,後來火球模型逐漸被實驗觀測所證實,這個曾經被大家用來譏諷的名稱「大爆炸模型」反而被學術界沿用了下來。
  • 你還記得電視機上的「雪花屏」麼?那竟與宇宙大爆炸有關!
    遇到這樣的情況,誰都知道信號被幹擾或者屬於無信號狀態,但很少有人知道,此時我們看到的這個雪花屏其實來自宇宙大爆炸。宇宙大爆炸發生在130億年以前,那時候人類並不存在,宇宙大爆炸是非常劇烈的,而其散發的熱量至今未完全消退,大爆炸的熱量最初是超高溫X射線,隨著溫度下降、波長拉伸、它們轉化成了可見光,並從藍端移向紅端,進而變成微波,最終成為無線電波,無線電波無時無刻不在宇宙內散發,也傳向地球,被稱為宇宙微波背景輻射,這就是大爆炸自身的回聲,是宇宙誕生時那道衝擊波的餘輝。
  • 宇宙的演變一直使人們著迷,但極少人知道,它的最初階段是什麼?
    前言不只是科學家,還包括我們這些凡夫俗子,都想知道宇宙剛開始發生了什麼?又是在哪裡發生的?現在有了一個宇宙大爆炸的模型,揭示了我們宇宙的形成過程,當然,最有趣的是,這個過程的最初階段是什麼。演變過程(1)在宇宙大爆炸之後,宇宙是由各種基本粒子和反粒子組成的等離子體,在1027K的溫度下,它們處於熱力學平衡狀態,並自由地相互轉化。然後,宇宙開始膨脹,同時它的密度和溫度也開始下降。宇宙的進一步演化是分階段進行的,一方面伴隨著分化,另一方面伴隨著它結構的複雜化。
  • 宇宙中最初的氫和氦
    我們都知道,元素周期表有118種元素,這只是目前人類已經發現的,而在宇宙中可能還存在著一些我們沒有發現的未知元素。    如此多的元素都是恆星通過核聚變轉化而來的嗎?當然不是,恆星的核聚變只能將氫元素轉化到鐵元素這個位置,而後面的那些更重的元素則需要其它的方式,比如恆星末期發生的超新星爆發,中子星碰撞等。
  • 你知道宇宙最大謎團-大爆炸的真相嗎?
    也就是說我們現在的宇宙是由這種太初狀態演化來,稱之為大爆炸。僅僅從廣義相對論這個經典引力理論而言,如上所述的時間倒退可以一直推至T等於零,它對應於數學上的時間節點。但是實際上,當空間小到一定尺度,也就是說應對於時間早到一定的時刻,就必須考慮量子效應。
  • 宇宙大爆炸——宇宙大爆炸是否產生了宇宙的所有物質
    我們知道宇宙中有超新星爆炸,可以進行這樣的思想實驗:假設我們是某巨大超新星爆炸的一部分,我們知道了我們來之於一次大爆炸,但我們的探測能力還不能遠至超新星爆炸物之外,那麼是否可以認為產生我們的超新星大爆炸產生了宇宙的所有物質呢?顯然不能,所以雖然現在的望遠鏡能力有限,但我們並不能斷定,宇宙大爆炸產生了宇宙的全部物質。
  • 什麼是宇宙微波背景?它與宇宙大爆炸有何關係?
    宇宙微波背景是大爆炸後最初幾年遺留下來的殘餘熱量,這是支持大爆炸理論的重要證據。從理論上講,我們的宇宙始於大爆炸。 整個宇宙都聚集在極小的空間中,爆炸形成了我們現在在周圍看到的宇宙。 支持這一理論的最關鍵的證據之一,是仍然可以在空曠的太空中發現的剩餘輻射:宇宙微波背景。
  • 宇宙起源於「大爆炸」?那「大爆炸」又是怎麼來的?
    「除了名字以外,大爆炸理論並不是一個真正的爆炸理論,它實際上只是一個關於爆炸結果的理論。」——阿蘭·古斯每當我們談論宇宙起源的時候,都會提到大爆炸理論,這個理論的名字從字面上就給了我們一種宇宙從一點爆炸並誕生的感覺,其實並不是這樣的,在這個理論中沒有「奇點」,也沒有任何東西爆炸,這個理論說的是一個宇宙的狀態,這個狀態在過去溫度更高、密度更大、膨脹速度更快。
  • 宇宙大爆炸沒有奇點出現?你認為有奇異點嗎?
    幾乎每個人都聽說過宇宙大爆炸理論的故事,但是如果你問任何人,從一個普通人到一個宇宙學家,會得到很多不同的答案。其中最常見的一種是「奇點」,奇點指的是宇宙中所有物質和能量都集中在一個點上的瞬間。從宇宙大爆炸到現在,在宇宙膨脹的背景下,宇宙歷史的一個例證,在熱大爆炸之前,宇宙處於暴脹狀態,但所有這些都必須在奇點之前,這一觀點已經過時了。