宇宙简史:起源与归宿
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宇宙之开端

诚然,有关宇宙之开端的讨论可谓是由来已久。在犹太教、基督教或伊斯兰教的早期传说中有着若干种宇宙学,根据这类宇宙学,宇宙应始于过去某个有限而并不太遥远的时刻。之所以存在这样一个开端的一个理由是,感觉上必然要有一个造物主来解释宇宙的存在。

另一个论点由圣奥古斯丁在他的《上帝之城》(The City of God)一书中提出。圣奥古斯丁指出,文明的发展是渐进式的,而我们记住了是谁完成了这项业绩,又是谁开发出了那项技术。有鉴于此,人类——因而也许还有宇宙,就不可能已经存在了太长的时间。不然的话,今天人类文明的进展应当比我们现已取得的更为超前。

圣奥古斯丁(354—430)

依据《创世纪》一书所述,圣奥古斯丁所采用的宇宙创生之时约为公元前5000年。有意思的是,这一时间距最近一次冰河期结束之际不算太远,该冰期约终结于公元前10000年,而那时人类文明已经萌发了。另一方面,亚里士多德和大多数其他希腊哲学家并不喜欢创生的观念,因为这掺入了太多的神授因素。所以,他们认为人类和人类周围的世界在过去和将来都是永恒存在的。他们已经考虑到了前面所提到的关于文明进展的论点,对此他们的辩答是,由于洪水和其他天灾的周期性出现,人类一次又一次地退回到文明的起端。

当大部分人对一个基本上处于静态、无变化的宇宙深信不疑之时,宇宙是否有一个开端的问题,实质上便成了某种玄学或神学问题。人们可以就两条不同的途径来说明所观测到的现象:或者宇宙永恒存在,或者它在某个有限时间内处于运动之中,而运动的方式恰好使宇宙看上去就像是永恒存在一样。但是在1929年,埃德温·哈勃以天文学家哈勃为名的哈勃望远镜是世界上最大、图像最清晰的天文望远镜。1990年4月5日由美国“发现号”航天飞机送入太空,总重量约11.5吨,望远镜口径2.4米,造价20亿美元,是迄今取得科学成果最多的空间天文项目。完成了一项划时代的观测,即无论你朝何处看,遥远的恒星原文如此。这里恰当的用词应当是“星系”,而不是“恒星”。都在快速地远离我们而去。换言之,宇宙正在膨胀。这意味着在过去的某个时间,天体应该紧密地集聚在一起。

事实上,似乎在大约100亿或200亿年前的某个时间,所有这些天体都恰好位于相同的位置上。

这一发现最终把宇宙之开端的问题纳入了科学的范畴。哈勃的观测表明,曾经存在一个称之为大爆炸的时刻,那时宇宙为无限小,因而其密度必为无穷大。如果在这之前还曾出现过一些事件,那么这类事件也不会影响到现在所发生的一切。它们的存在可以忽略而不予考虑,因为它们不会产生任何观测效应。

人们可以说时间有一个起点,即大爆炸瞬刻,这意味着在这之前的时间是完全不可定义的。应该强调的是,时间有起点之说与以前习以为常的观念大不相同。在一个无变化的宇宙中,时间上的起点必然是由来自宇宙之外、某种不为人知的外因所赋予的。对于一个起点来说,并不存在物理学上的必然性。人们可以设想,上帝确实在过去的任意时刻创造出了宇宙。另一方面,如果宇宙正在膨胀,那么也许存在一些物理学上的理由,可用来说明为什么必然有过一个开端。人们仍然可以相信,是上帝在大爆炸瞬间创造出了宇宙。上帝甚至可以在大爆炸后的某个时刻创造出宇宙,不过创造的方式恰好能使宇宙看上去曾经历过一次大爆炸。但是,设定宇宙创生于大爆炸之前是毫无意义的。一个膨胀中的宇宙并不排斥创世主的存在,但它确实对创世主有可能完成其使命的时间划定了范围。

哈勃望远镜