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第4章 创世混沌(1)

对于混沌之回想的困难是:我们的回想总是太有条理,或者囿子某种理念,使回想中的混沌如同天文馆一样一目了然。

回想创世纪,其实就是回想混沌。

混沌包含了一切,但混沌却是无、无有。当混沌时,必定为黑暗。

是的,我们可以说那是黑暗,有黑暗了。但黑暗是什么?黑暗什么都没有,就连黑色也不成其为黑色,因为那时没有白色,没有任何别的颜色。所谓黑色、黑暗是在有光之后,人类分辨出来的一种颜色,然后用来言说创生之初。混沌无色,无色即原色。

对于混沌之回想的困难是:我们的回想总是太有条理,或者囿于某种理念,使回想中的混沌如同天文馆一样一目了然,一切都由人摆布好了的各种图案、模型,其实明明白白。

那不是混吨。

让思想渐入混沌之境,犹如把秋日丹枫白露的各种色彩揉碎在一条林中路上,并且切断电源,还要让星月无光。

创生就是给混沌以光吗?

大爆炸的概念是1927年由天主教神父、物理学家勒梅特〈1894?1966)首先提出来的。他认为河外星系红移说明宇宙正在膨胀,而膨胀总是从一个特殊的端点开始的,因而勒梅特进一步提出宇宙起源于一个“原始原子”,同时也带来了奇点物理学上质量、密度、时空曲率都无穷大的点的问题。

20世纪40年代末,出身俄国的极聪慧的美国物理学家伽莫夫发挥了勒梅特的思想,认为宇宙起始于一个极端高温、高密度的“原始火球”。伽莫夫也称这个原始火球为混沌,在这一火球中物质以基本粒子形态存在。大约180亿年前,这个混沌体发生大爆炸,向外飞走扩散,密度降低,温度也从几十亿度渐降至几百万度。约在5500万度时,中子自动形成质子与电子,辐射使这些微粒结合形成氢原子、氦原子等等,人类所知的一切元素都是在这次混沌初开的大爆炸之后半小时之内产生的。在随后的大约3000万年中,那些原子继续外冲,宇宙进一步冷却,原子开始化合,出现了密度较高的气体团星系的雏型或者说母体。

大爆炸理论的基本想法是把宇宙时空的膨胀与物质产生、演化联系起来,伽莫夫并且预言,宇宙之中肯定还有作为大爆炸余迹的背景辐射。

标、准的大爆炸宇宙模型分为四个演化阶段:

原始火球,亦即混沌体阶段。大爆炸发生,时间为零,宇宙在一开始便急剧膨胀,辐射和物质均匀分布,一切成分都处在热平衡状态,温度极高极高。历经普朗克时代、大统一时代、强子时代、轻子时代,进入辐射为主的辐射阶段。这时候宇宙年龄为10秒,几乎所有能量均以辐射形式出现。经过最初3分钟,宇宙已膨胀为直径约1光年的实体,同时约有近三成的物质合成为氦,核反应消失,但宇宙的辐射密度仍大于物质密度。直到1000万年时,宇宙从福射阶段过渡到物质阶段。自此,物质密度大于辐射密度,并出现原始星团,星系形成,有了最早的类星体。然后一直到现在,我们看见的和看不见的宇宙的这个样子,这个样子的宇宙。

伽莫夫的这一理论对天文学、宇宙学界的影响有如巨大冲击波一般。有的深表赞同,甚至进一步加以发挥,认为宇宙已经经历了一连串无数次的大爆炸,扩张之后收缩,收缩之后爆炸,如是往复等等。

但,对于大多数当时的科学家来说,霹雳一声突造创生出宇宙的想法,是太大胆了,尤其是一些赫赫有名的高等学府,流传着一句笑话:“伽莫夫的理论妙极了,一次爆炸可以造出所有元素!”伽莫夫的批评者进而追问伽莫夫:“混沌从何而来?因何而爆炸?”伽莫夫并非无词以对。他让圣奥古斯汀出面奚落了一通他的对手们,据伽莫夫说,圣奥古斯汀在著作中曾经答复别人的质问上帝在创造天堂与人间之前在做什么时,圣奥古斯汀回答道:“上帝那时在创造地狱,以准备接收问此种问题的人。”几乎与伽莫夫同时,宇宙起源的另一种学说也兴起了,英国宇宙学家提出了稳恒态学说。

稳恒态学说没有大爆炸那样的突发奇想,以无始无终巧妙地避开了最敏感也是最激动人心的宇宙的开始和终结的话题。按此理论,宇宙不仅每一处大概相同,而且在每一时也大概相同,要保持这种稳恒状态,必须有新的物质不断被创造出来。因而宇宙便越来越大,永无限度,这也同样使不少学者感到不安。

两派宇宙学者基本上不失风度地激辩了许多年。

到20世纪50年代后期,稳恒态论者渐处下风,因为天文学家发现在宇宙的辽远区域中,强力射电源的数目多于较近的区域。这些遥远的射电源是射电星系及类星体,它们之间的距离足以证实它们是宇宙中的古老天体,这表示宇宙在幼年时期确实要比后来拥有多得多的强大射电源。

稳恒态学说眼看就要支离破碎了,因为他们的一根重要理论支柱是:宇宙只膨胀而无变化。

1965年,美国的两位射电天文学家彭齐亚斯和威尔逊无意中发现了宇宙中的微波辐射,此时距伽莫夫最初发表大爆炸论已经相隔19年了。

彭齐亚斯和威尔逊得以青史留名纯出偶然,他们当时并不想寻找什么东西,而只是致力于消除他们的射电望远镜的一些千扰。他们把望远镜接收机用液体氦冷却到绝对零度之上的几度,但仍有残余的噪声,均匀地由天空各方面传来,昼夜不息。

这是一种奇妙的信息。

彭齐亚斯和威尔逊请教从事宇宙研究的美国物理学家迪克。迪克的研究正沿着伽莫夫的理论进行,他认为宇宙的各个方向上都残存有大爆炸之后的射电波,随着宇宙的膨胀和冷却,射电波也愈来愈长。经过科学家们的论证,彭齐亚斯和威尔逊无意间探测到的“噪声”正是当年大爆炸的余音,多么遥远的回声啊!那是古老得不能再古老的宇宙创生时期所发生的宇宙过程的信息,人称“宇宙微波背景辐射”。

至此,稳恒态论烟消云散。

按照大爆炸宇宙学理论看,宇宙物质在大尺度上是均匀而各向同性的,宇宙的膨胀造成了星系的退行,大爆炸的宇宙是一个演化着的宇宙,宇宙年龄大约在100亿~200亿年间,所有天体的年龄都比它年轻。这一以爱因斯坦广义相对论为基础的模型,是迄今为止最成功的一个理论模型。

宇宙学原理、遥远星系退行和微波背景辐射是大爆炸宇宙模型的有力支撑,这个模型把一个极端密度的原始点作为宇宙的起源。相信这一模型的人愈来愈多了,但问题而且还是老问题一样纷至畓来:宇宙为什么发生大爆炸?宇宙为什么是由物质而不是反物质组成的?宇宙是如何在开放或封闭这两种可能性之间作出选择的?宇宙的未来还是一个谜吗?如果稍稍改动一下语汇,那么这些追问仍然是:从哪里来?到哪里去?

科技使人类知道的事物无疑是愈来愈多了,在看起来十分壮观的深入中,我们仍然茫然,甚至更茫然,那是离开本质愈来愈远吗?以上种种老问题,科学家用科学的语言告诉我们:

初始条件一旦确立,(普遍的)定律就预言了结果。因此因果性问题通常釆用物理定律以内的初始条件来作回答。同样地,给出宇宙现在的情景,爱因斯坦方程“预言”大爆炸必然已经发生。当然这不是对“为什么发生大爆炸”的令人满意的解释,但是目前所能说的确实也只能如此。(《宇宙的观念》,肖巍)

不过,我们可以从另外一些角度来回想大爆炸。

那是真正的神机妙算。

1977年,英国天文学家,射电天文学创始人之一洛弗尔在《人类和宇宙的现代观》的讲话中,提供了若干有趣的数据证明着宇宙的无以伦比的奇妙。按他的计算,倘若在宇宙大爆炸开始第1秒钟时,它的膨胀速度慢了一万亿分之一秒,那么在短短的百万年后,宇宙便会收缩并且崩坍,若晷花一现。这就没有了地球形成的时间,更别谈地球之上的万物生灵如何出现了。

这是巧合吗?

为使这样的巧合得以成为事实,其高难度有科学家认为等于一个人能准确地猜中太阳是由多少粒原子构成的。

洛弗尔又说,假如大爆炸的理论条件稍有改变,宇宙只能产生氦气,而实际上宇宙产生了100多种元素。

洛弗尔问:

我们的宇宙是不是为了创造生命而建立的呢?

洛弗尔强调说:“我们的出发点是人类在地球上生存的知识。”因而,人们不能不问:“宇宙之所以如此,是否为了人的生存呢?是思维的逻辑错了,还是我们数学和物理的基本公理不对?”因而,洛弗尔指出:

科学的各部门存在着大董悬而未决的问题,而专业科学家的基本信念是,应用科学的方法和技术定能找到谜底和答案。许多情况已经表明,这种信念是正确的。然而本世纪却有如下特点,即当人们在一些关键的领域探讨时,诸如涉及宇宙的存在、人在宇宙中的地位和人对它的理解等基本问题时,却宛如在黑暗中摸索,一程暗似一程。