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一篇文章让你搞懂宇宙大爆炸、引力波和强子对撞机







     布莱恩·克雷格说,在他还是一个小男孩的时候,在电视中看到人类第一次登陆月球,当时就禁不住心生好奇:“这一切都是如何开始的?”

       在他的著作《宇宙大爆炸之前》中,这位英国科作家探讨了物理学家和哲学家提出的各种旨在解释“我们是如何走到今天这一步的?”这个问题的理论。克雷格将科学比作一个社会网络,认为我们应该在保持心智的情况下,跳出现有的条条框框来思考问题。克雷格还用《吸血鬼猎人巴菲》(美国长篇魔幻电视剧,讲述了世上唯一有能力猎杀吸血鬼的女孩巴菲的故事。她肩负使命,独自对抗吸血鬼、恶魔和黑暗势力。在好朋友薇洛和赞德以及守望者贾尔斯的帮助下,在猎杀吸血鬼的同时,巴菲努力在亲情、友情和爱情之间寻找平衡……)来诠释爱因斯坦的理论。


          布莱恩·克雷格





    M.J. 斯蒂斐(以下简称“斯”):在这本书中,你将宇宙大爆炸理论描述成“给人的感觉就像是用创可贴粘在一起的某些东西”。

     布莱恩· 克雷格(以下简称“克”):科学家常常描述宇宙大爆炸,就好像宇宙大爆炸是一个已知的事实。但事实并非如此。宇宙大爆炸只是宇宙学中的一个理论,而宇宙学是一个非常具有推测性的科学领域。如果你问我它的推测性成分有多大,我会说要多大有多大。我并不是说宇宙大爆炸理论是不正确的,但它还只是一个“半成品”。


     斯:在你看来,这一理论的主要缺陷有哪些?

     克:根据理论,宇宙大爆炸会产生一种涟漪效应,差不多跟地震后会有余震一样。基于此,我们应该能够看到自宇宙大爆炸以来一直荡漾在宇宙中的、引力上的细微变化。而且,人们已经花了大量金钱用于尝试探测这些引力波,但毫不夸张地说,他们从未有过任何发现。即使这些引力波真的存在,很可能也在我们可以检测的范围之外。而且,宇宙为什么会发生大爆炸?目前,我们对宇宙大爆炸的发生没有合情合理的解释,除非你转而寻求宗教的帮助,“好吧!大爆炸之所以会发生,是因为上帝启动了它”。

     这就是许多科学家一提到宇宙大爆炸,就会变得紧张兮兮的原因。他们更倾向于用某种理论给出合理的解释,而不是由某人(暗指上帝)用手一指,然后说:“现在开始吧!”


     斯:在你的这本书中,当我读到“许多科学家拒绝质疑宇宙大爆炸理论,是因为他们的职业生涯就是建立在这个理论上”时,我感到困惑不安。你为什么会这么说呢?

     克:科学就像其他任何的社会网络,这是现实。在社会上或者在科学上都一样,那就是随波逐流、人云亦云要容易得多。在科学上,时不时就会有一场革命,新的理论模式会取代旧的理论模式,就像爱因斯坦出现时一样。可是要把人们禁锢在某一特定的思维方式里,或者说建立一种时兴的理念,简直是太容易了。最终,每个时代在科学上都有一种正在流行的“时尚”——某种思想现在正流行,某种思想过时了。


     斯:你说“大爆炸”这一术语是由一位不赞成该理论的科学家首先提出的,真是让人感到惊讶。

     克:一位名叫弗雷德·霍伊尔的人,在收听一个广受欢迎的科学节目时,想到了这个词,但他对这个理论根本上是持否定态度的,认为这个想法真是太搞笑了。就拿黑洞的概念来说吧。什么是黑洞?黑洞就是这么一种“东西”, 那就是没有东西能够逃出黑洞这种“东西”。即便是与事实不太相符的思想,就其概念本身而言,也有自身的生命周期。


    斯:但是,就像你在书中所写的,有些概念仍须用流行文化元素表达以便大众理解,像电影《黑客帝国》和《土拨鼠日》一样。

     克:在试图说明科学是怎么一回事时,人们往往会掉进术语使用过多的陷阱。当你听一位科学家演说时,有时确实会感到肃然起敬。我不得不说,我最喜欢的电视节目之一——我不知道是不是该承认这一点——是《吸血鬼猎人巴菲》。有那么一个时期,我接连出了四五本书,试图找到一种方式,用《吸血鬼猎人巴菲》来阐释我想表达的东西。

     流行文化与科学之间的交流是双向的。让我们再回到弗雷德·霍伊尔的话题上,他支持的理论与宇宙大爆炸理论是相互竞争的。他和他的同事围绕当时一部广受欢迎的电影《死亡之夜》,并借助其中的部分理念,创建了自己的理论。《死亡之夜》是一部恐怖片,影片的最后一幕和开始时的情节完全一样。从实际上来说,这个故事并没有一个开头也没有一个结尾。他们都看了这部电影,然后说:“太好了!这正是我们所想的一个周而复始的宇宙,从来没有一个开头,也没有一个结尾。”

                      大型强子对撞机




    斯:你还写到了可以为弄清宇宙起源带来一线曙光的新工具,如大型强子对撞机。不过,有些批评者仍在争论不休,认为这台机器会给我们的世界造成严重的破坏。

     克:人们担心的事情之一是大型强子对撞机会制造出黑洞。但即使它确实制造出了黑洞,这些黑洞也是非常非常小的。而且黑洞并不像真空吸尘器,能把所有的东西吸进去,然后越变越大。一个小黑洞实际上是会塌陷的,然后就会消失。

     大型强子对撞机正在把事情推进到之前我们从未到达过的、更高远的境地,它是迄今人们制造出的最大、最复杂的机器。当你更深入地研究后,你会发现它的可靠性足够大,足以说明它不会毁掉这个世界。而且,如果你打算把大笔的钱花在科学上,我认为像大型强子对撞机这样的东西,是比太空计划更好的投资。就科学本身而言,像登陆月球、登陆火星之类的太空计划实在是产出不多,它们更主要的是出于政治上的需要。


    斯:在这本书中,其中一章的开头方式我很喜欢。你建议读者拿上一杯自己最喜欢喝的饮料,找一个安静的地方,因为你就要“把读者的思想扭曲得像法国号一样了”。

     克:哈,是的,那是关于时间的那一章。前一段时间我写过另外一本关于“无穷尽”的书,也有同样的效果。当你开始思考什么是时间的时候,你多少会进入一种迷失在自身思路中的状态,“哦,到了这里我真的懵了!” ——那是因为你不可能置身于时间之外对“时间”进行思考。时间是我们用来体验宇宙的一部分。想象一下时间诞生以前的事情,好了,你已经陷入困境了,因为你正在想“以前”,而“以前”恰恰是度量时间的一种方式。你就会很容易让自己的心乱作一团。对我而言,每当到了这个时候,我就不得不去喝上一大杯酒,以平息那混乱的思绪了。




             本文选自《飞碟探索》2014年第8期,本期杂志正在淘宝【文华来风】书店预售,6.5元包挂号,您可同时购买其他杂志,一起包邮。

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