宇宙大爆炸理論是對哲學的重大突破

2020-12-05 懷疑探索者

宇宙大爆炸理論，最初是從廣義相對論裡面推導出來的一個結果。

在1917年之前，在全世界的主流思想界，基本上一致的認為，宇宙是一個靜態的存在。特別是哲學界，哲學家們早就給出了一個結論，即宇宙已經存在了無限之久遠，以前是那樣的，現在也是那樣的，在之後無限的未來依然會那樣。總之，在整個哲學界來看，時空是穩定的、平衡的存在，波瀾不驚，不會有什麼大的變化。

甚至連當時38歲的愛因斯坦都持有這種靜態的宇宙觀。

儘管在之前的1916年，愛因斯坦已經總結性地完成了廣義相對論，並且還提出了宇宙是有限無邊的觀念。無論是廣義相對論，還是宇宙有限無邊的觀念，它們最終都會指向一種必然性的推導結論，即宇宙是有一個開端的。既然宇宙有其原始開端，則宇宙本身就不可能是靜態的狀態，否則不會有現今的狀況。比如，廣義相對論描述的是一個可變化的宇宙時空，時空是像橡皮泥一樣可塑的彈性結構。而如果將相對論方程運用到描述整個宇宙時空時，就會發現一個結果，即宇宙一直處於一個動態的，被拉伸、扭曲、難以恆定的狀態之中。

愛因斯坦

愛因斯坦仔細審查了這個結果，他發現，如果相對論方程是正確的，則暗示了宇宙一定會有一個原初的起點，或者叫做爆發點。這個推論讓愛因斯坦內心非常的忐忑不安，因為這與當時全世界的主流思想不符合，特別是與哲學界的傳統不一致。內心不安的愛因斯坦，為此輾轉難眠，在經歷了一番掙扎之後，他終於決定給其一手創造的相對論方程動一動手術，即在其方程式中新加入一個要素，讓這個要素可以使得方程式在描述宇宙的時候，可以得出一個靜態宇宙的結果。愛因斯坦把這個新要素命名為「宇宙常數」。

多年以後，愛因斯坦在回憶當年添加「宇宙常數」一項時，他說，這是當初向哲學界做了妥協。在那個年代，哲學界幾乎統治一切，哲學家可以高談闊論，可以嘲笑科學，而當時的科學家底氣不足，還沒有誕生向哲學界挑戰的勇氣。由於當年哲學界普遍認可宇宙是靜態的，所以年輕的愛因斯坦尚未擺脫哲學對他的影響，在思想上始終持有傳統。

實際上，一直到1921年，在當時的整個哲學界，都極端藐視愛因斯坦的理論，甚至把他視為「小丑」。哲學界第一大佬柏格森，多次在公開場合嘲笑愛因斯坦的相對論，說那是「鄉巴佬搞出來的玩意」。

柏格森甚至論證說，那個傢伙提出的相對論，僅僅屬於認識論，根本就不屬於物理學。柏格森此人是世界哲學界一哥，也是大文豪，他的哲學觀念多強調形上學和反理性主義。由於柏格森的巨大名氣，愛因斯坦一直處於被打壓的地步。而愛因斯坦苦於其理論得不到完全證實，一直居於孤立無援的地步，儘管來自哲學界的傲慢一直讓他無比的惱火。

後來，英國天文學家愛丁頓公開支持愛因斯坦，並且推動了一系列驗證相對論的實驗，最終證明相對論是正確的。但是，相對論還預言了時空可變，這與愛因斯坦腦海中的靜態宇宙觀是衝突的。

愛丁頓

時間到了1929年，美國天文學家哈勃公布了一篇論文，在論文中，哈勃指出他通過一系列的觀測，證明了宇宙是處於不斷膨脹的狀態之中。哈勃利用都卜勒效應，測量了一系列星系的推行情況，他對其中的18個星系中的光亮度進行測量，預估出這18個星系的距離，又通過不同距離的星系與各個星系的退行速度進行比對，他最後分析出一個結果，即距離地球比較近的星系，遠離我們的速度較慢，而距離地球比較遠的星系，遠離我們的速度較快。

1931年，哈勃又繼續發表了新的論文，提出了「哈勃常數」的概念。他通過計算，確認幾乎所有被觀測的星系，它們都在不斷地遠離地球。如此這般，則意味著宇宙並非是靜態的，而是在膨脹之中。

哈勃

哈勃的新發現讓愛因斯坦為此大吃一驚，愛因斯坦立即參觀了哈勃工作的天文臺，哈勃做了陪同。參觀結束，愛因斯坦沮喪地對哈勃說，你是對的。於是，愛因斯坦修正了他的相對論方程，將「宇宙常數」一項刪除。愛因斯坦對其理論的的修改，意味著他接受了全新的宇宙觀，即宇宙一直處於膨脹擴大之中。而這個事實，是與當時哲學界幾千年的傳統觀念所衝突的。是科學家的不懈努力，粉碎了哲學界的千年陳腐謬論。後來的1990年，美國發射了哈勃望遠鏡，再一次驗證了哈勃的理論。

在1927年，比利時的天文學家勒梅特也發表了一篇論文，他基於愛因斯坦的廣義相對論，對整個宇宙空間進行研究。他發現，宇宙空間之中的物質和能量具有的萬有引力，會導致宇宙空間結構被壓縮或者拉伸，根本不可能處於靜態。

勒梅特在論文中指出，宇宙之中星系與星系之間的距離在不斷的擴大，顯然昨天的宇宙與今天是迥異的。如果我們還原宇宙的演化，就會在很久遠之前得到一個無限小的宇宙空間。這個無限小的宇宙空間，勒梅特命名為「奇點」。在奇點處，時空被無限的彎曲，所有的物質和能量都被容納到這個小小的「原始之點」之內，而且時間在此開端。

之後，勒梅特的論文啟發了俄裔美籍伽莫夫。這位伽莫夫就是科普神作《物理世界奇遇記》《從一到無窮大》的作者。他在勒梅特的研究基礎上，完善了宇宙大爆炸理論。

如今，宇宙大爆炸理論已經得到了全世界主流知識界的肯定，無論是科學界還是哲學家，都認同這一科學學說。知識界普遍認可這樣的事實，即宇宙大爆炸理論是對哲學的一次重大突破，這證明了科學家比哲學家更有能力研究世界本質。

為宇宙大爆炸理論作出貢獻的科學家，如愛因斯坦、哈勃、勒梅特、伽莫夫他們，都名列教科書，名字熠熠生輝，可是有多少人還記得住當初那個嘲笑過愛因斯坦的柏格森呢？

作者：懷疑探索者

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