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宇宙的 “三分鐘熱度”

  • 發佈時間:2015-11-28 01:30:40  來源:科技日報  作者:佚名  責任編輯:羅伯特

  三分鐘對我們來説是很短的時間,我們在這段時間裏只能做一件小事,比如吃一個三明治,聽一首歌,或者看幾頁書。對於有著130多億年曆史的宇宙來説,三分鐘看起來更加微不足道。

  然而,在諾貝爾物理學獎獲得者史蒂文·溫伯格的《最初三分鐘:關於宇宙起源的現代觀點》中,宇宙最初的三分鐘卻是一段波瀾壯闊、絢麗無比的史詩。這三分鐘不僅決定了宇宙的現在,還預言了宇宙的未來。

  此書第一版出版于1977年。1993年,溫伯格根據當時最新的天文學知識,補寫了後記,出版了此書的增訂版。溫伯格在第一版的序言中交待了此書肇始於他于1973年在哈佛大學的一次講演,其時他正任教于哈佛。在此之前,他和格拉肖還有薩拉姆已經建立起電弱統一理論。在此書第一版出版後兩年,三人就因為這項成就獲得了1979年度諾貝爾物理學獎。

  近些年來,隨著理論的不斷完善和觀測水準的不斷提高,我們對於宇宙有了越來越深入的認識。我們可以更加準確地了解宇宙在最初幾分鐘、甚至是最初幾秒鐘內發生的故事。不過與此同時,宇宙學的基本框架並沒有改變,我們還在用溫伯格的“語言”討論宇宙學。溫伯格在書中一開始就介紹了宇宙膨脹這個事實;布萊恩·施密特、亞當·裏斯和索爾·珀爾馬特則在1998年發現了宇宙加速膨脹的證據並獲得了2011年諾貝爾物理學獎。

  溫伯格還在書中著重講到了發現宇宙微波背景輻射的過程和意義;2001年,美國宇航局的威爾金森微波各向異性探測器(WMAP)發射升空,對宇宙微波背景輻射的溫度進行了更精確的測量,並在分析宇宙的質能組成、測量哈勃常數等方面貢獻頗多。這些重大發現並沒有顛覆溫伯格此前的表述,而是更好地填充了原有的框架。

  溫伯格能在學術界之外獲得巨大的影響力,很大程度上要得益於他創作的普及類讀物。《終極理論之夢》和《最初三分鐘》等作品的不斷重印説明,溫伯格描述科學的方式仍然受到讀者的歡迎。一本成功的科學讀物,既要講事實,又要講故事。溫伯格在書中不是冷冰冰地陳述事實和數據,而是加入了很多方便讀者理解的處理。

  比如,在介紹多普勒效應的時候,溫伯格就用到這樣一個比喻:“這就好比一位推銷員出發去旅行,在旅途中,他要每週定期寄出一封家書一樣。當他離開家的時候,每封信的路程都比上一封稍遠,因此他的信的到達時間也會相差一週多一點;當他返回家的時候,每封信的路程都比上一封稍近,因此它們到達的頻率比每週一封要多。”這樣的講解,配合前文對多普勒效應的物理描述,使得讀者既不會覺得淺嘗輒止,也不會覺得艱深晦澀。

  《最初三分鐘》是一本傑出的科學讀物,溫伯格在書中不僅對宇宙學進行了總結和展望,更是以他深邃的洞見和卓越的學識,激勵了後來人探索宇宙的巨大熱情。正如他在前言中所説:“能夠説出在最初一秒鐘、最初一分鐘或者最初一年,宇宙是什麼樣子,那真是一件非常了不起的事情。”即使他的讀者沒有從事物理學的研究,也同樣會被這種情緒所深深感染,並始終對我們生活的世界懷有好奇心。這是一本成功的科學讀物的最大成就。

  生活中我們常用“三分鐘熱度”來形容做事情空有熱情,卻欠缺毅力,因此無法把事情做好。可是38年來,我們發現,原來我們的宇宙真的是被最初的“三分鐘熱度”所塑造;我們還發現,我們探索宇宙的熱情並沒有絲毫的減弱,我們了解未知的雄心正與日俱增。因此,在回顧這段歷史的時候,我們要感謝物理學的世界有溫伯格,也要感謝我們的書架上有《最初三分鐘》。

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