左叶小说网

手机浏览器扫描二维码访问

第8部分（第3页）

但是科学不能解释为何它在大爆炸后的那一瞬间是那个样子的。

这样，许多科学家对此结论感到不悦就毫不足怪了。

为了避免存在大爆炸奇点以及由此引起的时间具有开端的结论，人们进行了若干尝试。

其中一种称为稳恒态理论。

它的思想是，随着星系互相分离而去，由连续产生的物质在星系之间的空间中形成新的星系。

这样宇宙就多多少少以今日这样的状态不但已经存在了，而且还将继续存在无限长时间。

为了使宇宙继续膨胀并创生新物质，稳恒态模型需要修改广义相对论。

但是所需要的产生率非常低：大约为每年每立方公里一个粒子，这不会和观测相冲突。

该理论还预言了，星系和类似物体的平均密度不但在空间上而且在时间上必须是常数。

然而，由马丁·赖尔和他的剑桥小组进行的银河系外射电源的普查显示，弱源的数目比强源的数目多得多。

人们可以预料，弱的源在平均上讲应是较遥远的。

这样就存在两种可能性：或许我们正位于宇宙中的一个强源不如平均源频繁的区域；或者过去的源的密度更高，光线在离开这些源向我们传播时旅行了更遥远的距离。

这两种可能性没有一种和稳恒态理论相协调，因为该理论预言射电源密度不仅在空间上而且在时间上必须为常数。

1964年阿诺·彭齐亚斯和罗伯特·威尔逊发现了从比我们的银河系遥远得多的地方起源的微波辐射背景，这是对该理论的致命打击。

它具有从一个热体发射出的辐射的特征谱，尽管在这种情形下热这个字根本不适合，因为其温度只不过比绝对零度高2。

7度而已。

宇宙是一个既寒冷又黑暗的地方！

稳恒态理论中没有一种产生具有这种谱的微波的合理机制，所以稳恒态理论难逃被抛弃的命运。

1963年两位俄国科学家欧格尼·利弗席兹和伊萨克·哈拉尼科夫提出另一种思想，企图用来避免大爆炸奇性。

他们说，只有当星系直接相互接近或离开时，它们才会在过去的一个单独的点上相重叠，才导致无限密度状态。

可惜的是，星系还多少具有一些侧向速度，宇宙早斯就可能存在过这样的一种收缩相，这时，星系虽然曾经非常靠近过，却能设法避免互相撞击。

然后宇宙会继续重新膨胀，而不必通过一种无限的密度的状态。

当利弗席兹和哈拉尼科夫提出其设想时，我正是一名研究生，亟需一个问题以完成博士论文。

因为是否有过大爆炸奇点的问题对于理解宇宙的起源关系重大，所以它引起了我的兴趣。

我和罗杰·彭罗斯一道发展了一套数学工具，用以处理这个以及类似的问题。

我们指出，如果广义相对论是正确的，任何合理的宇宙模型都必须起始于一个奇点。

这就表明，科学能够预言，宇宙必须有一个开端，但是它不能够预言宇宙应如何启始的：正因为如此，人们必须求助于上帝。

审察人们对奇性看法的变化是十分有趣的。

当我还是一名研究生时，几乎没人认真地看待之。

现在，作为奇性定理的一个结果，几乎无人不信宇宙是从一个奇点起始的，物理定律在该处失效。

然而，现在我认为，虽然存在奇点，物理定律仍能确定宇宙是如何起始的。

广义相对论是一种被称为经典的理论。

也就是说，它没有顾及这个事实，即粒子不具备精确定义的位置和速度，由于过于力学的不确定性原理位置和速度在小范围内被〃抹平〃，不确定性原理不允许我们同时既测量位置又测量速度。

因为在正常情形下时空的曲率在和粒子位置的不确定性相比较时非常大，这些对我们没什么影响。

然而奇性定理指出，在现在的宇宙膨胀相的开端，时空被高度地畸变，并且具有很小的曲率半径。

不确定原理在这种情形下变成非常重要。

这样，广义相对论因预言奇性而导致自身的垮台。

为了讨论宇宙的开端，我们需要一种结合广义相对论和量子力学的理论。

那种理论便是量子引力论。

我们尚未知道正确的量子引力论应采取的准确形式。