两个世纪宇宙论的曲折发展

    ──关于科学新发展与宇宙观的变迁（之二）

    梁燕城

    �牐犑�八世纪的文化气氛

    �牐犑�八世纪的人仰首观天，已不再是庞大的水晶天球，由天使群去操作天体的运转，而是一深不可测的，可能无边无际的宇宙。人对宇宙感到更大的震惊和赞叹。

    �牐犕蛴锌赡苁且簧杓凭�深的机械系统。在十八世纪初，大部分思想家均将这伟大的天体世界和宗教感情连系起来，配合着宗教改革的自由思想，上帝的观念突破了传统中世纪那坐在天球上的统治者形象，却为无限宇宙的创造者和推动者。科学家、哲学家和神学家们，都在研究上帝和新宇宙图画的关系，欧陆的笛卡儿、史宾诺沙、莱布尼兹、巴斯葛等，均各展其逻辑思维或人生深思，构作新哲学体系，英伦的牛顿、格兰及韦思顿(Whiston)等，则从科学角度认为宇宙须由上帝所开创和护理。

    �牐犑�八世纪初的思潮，据科学史家ChristopherKaiser的分析，指出当时科哲学家认为大自然在大方面是上帝的作为，一是创造万物，依规律推动万物；二是构作现今世界的系统；三是事物之继续运作；四是事物之偶尔改造；五是有时在人间通过自然现象去作出灵性参与；六是神迹[注一]。

    �牐牪还�到十八世纪中期，思潮开始有转向，讨论上帝与宇宙关系的学说日渐减少，却倾向将对上帝的感情与科学的理性研究分开。

    �牐牥亓挚蒲Ъ襆ouisMoreaudeMaupertuis在一七五六年发表文章，讨论新宇宙论。他指出哲学界分为两派，一派认为万有之奇妙，完全可从纯自然和物质规律去解释，而不必通过智能的创造原理去理解。另一派则认为一切自然界的发现，其根源均可追溯到造物主，一切事物的最微小部分，均可显明上帝的能力、智能与美善。

    �牐燤aupertuis进而提出他自己的观点，他倾向认为一切都可由自然去解释，而不必像牛顿般推论有上帝为最后原因，他亦提出一种类似自然选择论(TheoryofNaturalselection)的原理，相信生命可以经过一些机械规则去偶然产生[注二]。

    �牐犕�期英国哲学家休谟(Hume)在其著名的自然宗教对话录中，通过对话提出一重要问题，即宇宙是否必须有开始呢？宇宙无始之假设在逻辑上并不矛盾，若果宇宙是永恒存在话，那么在永恒的时间中，万有可以无止境地不断碰撞，终于有可能撞出一个设计完满巧妙的世界来。故宇宙之复杂有序不必然须要假设有上帝，假设永恒宇宙也同样可以[注三]。

    �牐犑�八世纪中到十九世纪，是所谓启蒙运动的思潮兴起，对宇宙的玄思哲想，开始转向唯物主义或不可知论，又成为西方另一大文化发展。

    �牐犂毡壤硭褂胧�九世纪

    �牐牭笔�九世纪拿破伦兴起的时候，启蒙运动已发展到最成熟的阶段。科学家勒比理斯(SimondeLaplace)向拿破伦呈献其《天体力学》(MacaniqueCeleste)一书，拿破伦问为何里面未提及宇宙之工程师上帝，勒氏木无表情地说：“我并不需要这样的假设。”这也象征了一个完全以自然来解释一切的世纪来临。超自然的价值，形而上的法则，宗教的神圣，均被推入不可知的领域，或是仅为主观的经验，而非客观理性的真实。

    �牐犜谑�八世纪初，牛顿派和莱布尼兹派的人，都仍在热烈地讨论上帝。但十八世纪中以后，科学的讨论转向少谈第一因问题，而强调第二因的研究。哲学家如休谟，科学家如Malebranche及Alembert等，均不像牛顿等追求第一因。当时巴黎学者CharlesBatteux就曾出版《第一因研究的历史》(HistoiredesCausesPremieres)一书，代表了十八世纪后期思想的重点。

    �牐犂毡壤硭乖谝黄甙肆�年提出理论，主张土星和木星的运行，是一力学上的平行，可从数学算出。其后在一八一四年，提出或然率的数学模型，从事物的知识中寻索出其或然率大的原因，并且对太阳系的起源提出理论，认为行星系统可从或然机遇中，一步步产生，此中并不须上帝来插手。科学史家RogerHahn认为，勒氏并非唯物论者，却是将物质世界与上帝分开了，这代表一新层次的思考。

    �牐犜谝桓鑫尴抻篮愕挠钪嬷校�上帝好象没有位置，宇宙祇是一个荒凉的物质世界，祇有物质及其规律。故此黑格尔年轻时，写《信仰与知识》一书，在结尾时就引用德国圣诗的一句话，说“上帝自身死了”。这句话原是指耶稣死而复活，但黑格尔却用之指出当时的文化气息，就是上帝已死，在西方哲学与宗教所相信的上帝，已在新宇宙观中渐渐隐退，或者藏在更深远的神秘中，或者根本不存在。

    �牐牶诟穸�的哲学雄心很大，他指出上帝之死，是无限的悲痛，但这祇有在于“文化形成的历史中”。但他要“重建哲学上的绝对自由，以及绝对之情怀，使思考上的复活节(GoodFriday)取代历史上的复活节”[注五]。因此他要通过其新的辩证法，统贯古今中外的历史，视为是宇宙精神的发展，建立一伟大的形而上学体系，远远超过笛卡儿或莱布尼兹等的静态思想，并由宇宙精神的发展去重建基督教的意义，这即是他年轻时所讲的上帝复活。

    �牐犎欢�到十九世纪中，后黑格尔派的人，费尔巴哈正式宣布了无神论，认为上帝是人心灵所创造出来的。而同时尼采亦宣布上帝死了，批判那时代的无神论者是如此肤浅，仍不明白失去上帝的人生，是何等之孤寂，祇能永恒地面对轮转而虚无的世界，在自我玄想中超越自己，成为所谓超人，结果尼采最终没有成为超人，却人超人的疯狂而变成一个白痴。

    �牐犑�九世纪末，面临二十世纪，似是一虚荒的世界，也似乎是一可以建立物质天堂的美丽新世界。价值悬在虚无之中，一切变得无意义。

    �牐犎欢�尽避各大哲学家各出奇谋，科学所发现的宇宙观又在无情地转变。

    �牐犑�九到二十世纪的文化氛围

    �牐犑�九到二十世纪的新发展，似乎越来越显示，宇宙如十七世纪Digges等所推想的，是一无限无际的物质世界。无限宇宙暗示了物质以外一无所有，物质似是最后的真实，宇宙只有物质及其运动，任何心灵和精神的东西，都是以物质为基础来产生，是一些上层建筑，于是唯物论就成为十九到二十世纪初的哲学主流。

    �牐犜谡庑掠钪婀巯拢�一切都似乎有了定论，科学的发展**了旧宇宙模式，展示一个牛顿的机械宇宙论。

    �牐犜诰�对时空之下，一切都在按机械宿命法则运行，物质世界永恒无限，一切的形成，如休谟所提的假设一样，在永恒之中，万有不断组合，终有可能偶合出一秩序森严的世界。配合十九世纪达尔文提出的进化假设，生命的根源也可合理地通过自然选择而被解释，于是上帝可以像勒比理斯所言的，不外是一无必要的假设。

    �牐犜谡獯�境下，这宇宙观被视为客观真理，而艺术、道德和宗教，均被打入主观的范围，康德的道德理性只能黏附在主体之中，克罗齐的美学仅为主观的架构，宗教信仰则归入巴斯噶的个人经验，及齐克果的信仰跳跃。价值被割离于万有之外，没有真理性，而心灵世界则打入无理无序的相对主义和虚无主义中。

    �牐牭比死啻�着肤浅的乐观思想走入二十世纪时，以为凭所掌握的客观真理，可以克服一切难题，掌管宇宙，操控万有，建立一个物质天堂。

    �牐牽上Ф�十世纪的发展却标示了一个残酷暴乱的时代，当上帝及一切价值均被打入主观世界以后，人并不能创造出普遍的新价值，人的普遍性已被消灭净尽，人只能被归约为孤离的个体，各依其偏见来创造自己观点，唯一的共通性只是动物的本能，人的价值变得虚无而可怜。

    �牐犇岵伤�讲的超人，根本从来没有一个个体能完成，倒是尼采所批评的肤浅无神论者，那些嘲笑上帝而又肤浅地乐观的俗众观点，却成为主流。而尼采所讲的权力意志，则成为政客与暴君所接受的真理。而科技的操控大自然，更产生破坏和污染地球的后果。

    �牐牰�十世纪的两场大战，数十场小战，屠杀人的残暴，远超人类五千年历史的任何年代。十九世纪那否定宇宙有天理和价值，仅以物质为本的文化，结果并不带来人类理想处境。

    �牐犎欢�历史的嘲弄是，当人人信奉无限宇宙观时，二十世纪初的科学发展，又惊人地发现，宇宙的真相并非如勒比理斯、尼采和费尔巴哈所想象的一样。

    �牐牴坌强萍嫉姆⒄�

    �牐犑�八和十九世纪以来，人对那光彩灿烂的银河，仍是所知甚少。不过天文学家WilliamHerschel在一七八○年尝试量度银河的广延有多长。

    �牐犛捎诘笔币瞧鞑蛔悖�无法成功，但观察星空，有些地方星体云集，有些地方却稀松疏落，故认为银河在密集处应更长阔，稀疏处应更短窄，故其形状当是偏平而不规则的，想不到他这推测果真符合事实。

    �牐牼烤挂�河有多大呢？其边界何在呢？这首先须测量星的远近及运动状况。

    �牐牪饬啃撬薜木嗬耄�可以用简单的三角学，只要找到两个观察点，与观察的对象连成直线，两观察点的两条线形成一角度，再量度观察点的距离，即可掌握某星有多远。角度越小，星星越远。观察点越远，可测量之星星也越远。最长的观察点，是地球围太阳转时，从一边移到另一边的平衡点，须六个月。故六个月前拍下星宿的照片，六个月后再拍，比较两照片的不同，算出其角度，即可得到其距离。

    �牐犛谜馊�角学的方法，最远可测量到一百扔菳远的星星，而太阳系的边界远为接近，仅得五点二光速小时。大阳系原来仅是宇宙一渺小的角落而已。

    �牐牭�宇宙似乎远大于一百扔菳的距离，必须有新的方法去研究。一八四二年奥地利物理学家道普勒(JohannChristianDoppler)发现，声音走向观察者时，频率会越来越高，走离时则越来越低，这叫道普勒效应(Dopplereffect)。而光的情况与声音一样，也以这效应为其规律，如果光走向观察者，其频率偏高，会移向蓝色，反之，则移向红色。

    �牐犛纱思纯晒鄄焯焐闲切堑囊贫�方向及太阳系本身的运动。

    �牐牰孕堑墓馄渍莆眨�需要更好的工具，即更精密的望远镜，这要到二十世纪才有更多的突破。在一八九七年，进入二十世纪的前夕，美国天文学家GeorgeElleryHale在威斯康辛州建造了一大望远镜，其镜片阔四十吋，由于镜片太厚，操作不易，后来在加里福尼亚州韦尔逊山(MountWilson)建两大反射望远镜，用反射镜接受星光，较大的一个建造于一九二二年，阔一百吋。一九四八年在南加州又建二百吋反射望远镜，可以看到四千万扔菳以外的星光。

    �牐牬耸毙强照故疽桓鲈段�美丽惊异的世界，一扔菳是九万四千六百亿公里，四千万扔菳的距离，简直不可思议。但单靠大望远镜观察，星空的立体深度仍不明显，银河系以外是否有世界呢？那也不易测度，天际仍是一个奇特奥秘的世界。

    �牐犕黄埔�河系核心

    �牐犝苎Ъ铱档拢�在哲学上有一哥白尼革命，即把万有为中心的思维转向以人认知主体为中心。这转变曾主宰了哲学思想方向一个多世纪，其最后的继承者可能是中国哲学家牟宗三。

    �牐牰�十世纪后期哲学已慢慢走出康德主体为本的思维，不过康德这位对天上繁星与内心良知不断反省的大师，对天文学的观点，却被证明是正确的。

    �牐犜谝黄咂呶迥辏�康德提出银河系像一扁平的碟，中间有一中心，众星围此中心而转，银河系因此是有限的。但在其以外，仍有无数的星系，如岛一样的小宇宙，分布于无际的空间之中，宇宙有繁多像银河一样的星团。

    �牐牽档碌墓鄣阍�只是一种想象，由其星云说推论出来。然而二十世纪的科技，配合道普勒效应，确实发现了银河以外的广大世界。首先被注意到的是巨大的星云，从肉眼看，这些星云只是一颗星，从巨型望远镜看，才发现那是一团新星，从一团气体中产生出来。一九一二年女天文学家HenriettaLeavitt研究南天际大小两个的麦哲伦星云，发觉仙王变星群(Cepheids)，有时较亮，有时较暗，凡暗淡期长的，其亮度就较大，显明其亮度与暗淡期之长短有关。从其明暗时间长度的测量，可从其平均值中的其原本亮度，由其原本亮度再依据近距离星宿之亮度和距离为坐标，即可计算其距离。

    �牐犚痪乓涣�年用这方法测一些星云和星团的距离，令人震惊地发现，地球及太阳系所处的银河系，并不是唯一的星系，其外也不是无尽的太虚，却有无数星云和星系团，一如康德所言，有不少如岛一样的小宇宙，分布在浩瀚无际的太空间之中。

    �牐牳绨啄岽蚱屏说厍蛑行牡挠钪婀郏�但其后三百年，人仍以太阳为宇宙中心，至二十世纪的新科技发展，才让人明白，原来太阳不是中心。二十年代根据对银河中一百个左右的小球状星团(GlobularClusters)观察，其散布围银河中心的情况，显明银河系的中心不在太阳系，却在离地球三万多扔菳的地方，太阳是在较接近边缘的银河碟形的臂上。

    �牐牭惫�勃(EdwinHubble)登上天文学舞台时，整个宇宙观面临大转变。一九二三年用韦尔逊山的望远镜，肯定一些巨星，如仙女座星云(AndromedaNebula)，原来是一星系团，距地球九十万扔菳，不可能在银河之内。

    �牐犚�河系是否宇宙的核心，结果新发现也打破了这想法，银河系以外又有无数星系团，最近的是大小麦哲伦星云，至于像银河一般的邻近星系是仙女座，其体积竟比银河大一倍。此外，这类星系原来还有很多。

    �牐牶煳灰破婀�

    �牐犠怨乓岳矗�天上众星，原只有审美意义，为诗人梦想的对象。对于科学家来说，那只是遥远而闪烁的光点，人只能观察天体转动与行星运行，而掌握其轨�羌凹负谓峁梗�但对星的本身性质，很难了解。

    �牐犎欢�在十八、九世纪，光谱分析的学问日渐进步。牛顿早就主张，三棱镜所析成的光带，是阳光的不同色彩。一八一四年JosephFraunhofer用多棱镜掌握光谱色散度中的暗线。一八二三年JohnHerschel指出金属火焰的光，可以用来检验金属。一八五九年VonBunsen及Kirchhoff创作了光谱分析法，从光谱分析可以知道是哪一种物质元素，也可知其辐射。

    �牐犚话肆�七年神父Secchi在罗马提出，恒星的光，可按一种光谱分类法来掌握，此时哈佛天文台从新发展的天文照相技术中，描述出众星的颜色，各有不同，而可将之分析成一系列的谱线，分为O、B、A、F、G、K、M、N、R的不同恒星特性。O是最蓝的，R是最红的。通过光谱分析，可了解其构成的元素，也可以从道普勒效应测量光波发射的移向，而知星星是移向地球还是移离地球。

    �牐犚痪乓欢�年史聂赫(VestoSlipher)观察仙女座星云M31的光谱，发觉向蓝色方向移去，即从道普勒效应来说，那表示其以每秒三十公里的高速飞来地球。史氏马上测量其它星星。一九一四年分析了十三个星云，发觉有十一个是向红的方位移动，两个向蓝的方位移动。一九二五年他已观察了四十一个巨星，另有四个被其它天文学家观察，四十五星云中，四十三个是红位移，两个蓝位移，这慢慢构成一模式，大部分星体是以秒速一千公里的速度飞离地球。

    �牐犓婧蠓⑾忠�河系本身是在转动中，太阳系正以每秒三十公里的速度移向仙女座星云，故有蓝位移的现象。其它整个天体的星星，都表现了红方位移动，称为红位移(RedShifts)。

    �牐牴�勃用韦尔逊山的一百吋望远镜，一九三四年印证了银河中的巨星，原来是其它庞大星系团，从天文相片中，算出约为一千万个星系(如今用二百吋望远镜，已发现超过一亿二仟万个星系)。

    �牐犜谡庋芯康耐�时，他在一九二九年发现到红位移的速度与其和地球距离的关系。他当时已测量出十八个星系及一巨星的距离，从其红位移速度看，其速度与距离刚好成正比，越远的星星，其飞离的速度越快。这现象显明了什么？显明了宇宙不是一静态而无限的事物，却是在高速膨胀当中[注六]。

    �牐牶�美逊与爱因斯坦

    �牐犔煳难�奇人胡美逊(MiltonHumason)，由于少年时热爱天文学，十五岁就放弃学业，跑去韦尔逊山天文台做骡车夫，帮助运输，二十七岁成为清洁工人。由于他热心的投入工作，被委任为看管巨型望远镜的助理。

    �牐犛捎谑煜霸俗魍�远镜，一九一九年升为助理天文学家。哈勃重用这位年轻的天文爱好者，在一九二八年指示他全面研究和观察众星的红位移，特别是极遥远而又昏暗的星系团，须长期观察和记录，在半吋阔的照片中记录星系团的光谱。

    �牐牭揭痪湃�五年，他记录了一百五十个红位移的星体，其飞离速度达每秒四万公里。至一九五○年后期，用新的二百吋望远镜，发现速度达每秒十万公里。这一切均印证了哈勃定律(HubbleLaw)，即红位移与距离成正比，越远的星星，其飞离速度越快。

    �牐犝馐橇钏�有天文学家震惊的发现，物质宇宙并非一无限而稳静的世界，却是一高速膨胀中的宇宙。天上繁星，是从四方八面的方向飞离地球。

    �牐犛谡庑┲卮蠓⑾种�前，另一位藉藉无闻的文员爱因斯坦，一九○五年向德国物理学权威学刊AnnalenderPhysik投了三篇论文，其第二篇论光电效应的论文，使他十七年后得诺贝尔奖，第三篇论文题为“论移动物体的电动学”(OntheElectrodynamicsoftheMovingBody)，对后世影响更大。在其中提出E=MC2的著名定律，并认为时空并非绝对，却会因观察点的不同而有改变。这是相对论的提出。在广义相对论中，他主张引力不是什么神秘的力量，却是空间的曲率，空间会随着质量而弯曲，时空是可以弯曲的，而光以线前行，也会跟空间的曲率而弯曲，结果在一九一九年天文学家爱丁顿(Eddington)在南半球的几内亚湾(GulfofGuinea)观察的日全蚀，证明了星光经过太阳时，果然因其巨大质量而依曲率行，形成光的扭曲，肯定了爱因斯坦的相对论，成为轰动国际的重大发现。

    �牐犎欢�根据广义相对论的方程式，指出引力常数是正值，宇宙应在减速当中，及宇宙尺度的值，显明其压力小于密度，则宇宙的尺度可能是在增加，或增加后收缩当中。那么，宇宙应是一个在膨胀或收缩的动态过程中。

    �牐牥�因斯坦由于接受当时传统的概念，认为宇宙是稳态及无限的，故对自己理论引申的动态宇宙颇为犹疑，遂在一九一七年发表一论文名“广义相对论的宇宙论考虑”(CosmologicalConsiderationsontheGeneralTheoryofRelativity)，提出一个“宇宙常数”(CosmologicalConstant)的概念，来修正原先的方程式，以一种不可知的力量来抵销万有引力，维持一静态宇宙模式[注九]，不料却被后来的天文发现所**，爱氏承认这是他一生最不智之举。

    �牐犔剿髌鹪�

    �牐牥�因斯坦因持守传统的静熊宇宙观，忽视了哈勃在同期对众星体光谱红位移的重大发现。一九一四年已观察到十一个红位移，到一九二五年有四十三个红位移。哈勃遂于一九二九年公布其定律，即星体对地球的距离，与其红位移成正比，这显示整个宇宙不是静态的机械世界，却是在膨胀之中。

    �牐牥�恩斯坦在一九三○年参观韦尔逊山由哈勃负责的天文台，据说其太太见到那百吋多的巨大望远镜，是用来研究宇宙结构的，即笑说：“我丈夫只是用信封的背面去写研究”，意思是即爱因斯坦只是物理学理论家，随手拿起信封的后面，就可写下宇宙的框架。哈勃却是完全从观察来建立其对宇宙的观点，其所用的工具，如今是数十亿美元，爱恩斯坦只是用几毛钱的信封来做工具即可。

    �牐犎欢�纯从理论来推演，总会有主观信念的误导，故爱氏犯了一次令其遗憾的错误，即自己的理论明明指向动态宇宙，其信念却迫他提出抵销动态的常数。故此科学不能单靠用信封背面来写出想法，仍须像哈伯一般，不断改进观察技术，以形成新的印证。

    �牐犛钪嫒艄�在膨胀，则整个浩大无匹的天体，将是发展过程中的一个阶段，而不再是一静态无限，�ü糯嬖诘奈ㄎ锫塾钪妗Ｊ�九世纪初勒比理斯曾大言不惭地鼓吹的机械唯物宇宙论传统，原来也像中世纪的日心论一样，面临被淘汰的命运。

    �牐牳�进一步言之，宇宙既在膨胀的进程中，则必可推出其有一起源的时刻。想不到，宇宙的新模式，像十六世纪教会工作者哥白尼提出重大改变一样，同是来自一位神职人员。

    �牐牨壤�时神父特梅勒(Lamaitre)，本身是一深思的理论物理学家，他在第一次大战时，接受军训，曾因指出教官在弹导学上犯了错误，而被赶离课堂。他在研究天文学时，刚刚是发现红位移、量子力学出炉，及知道有原子核及其放射衰变的时期。

    �牐犔孛防赵谝痪哦�七至一九三三年期间，提出一个新的宇宙框架，假设宇宙原本有一太初的原子(Primoevalatom)，他说：“我们可以设想宇宙的起源来自一独特的原子，其原子重量就是宇宙的总质量”[注七]。其爆炸**，演化出我们如今的宇宙。现在的宇宙，是起源时宇宙的烟花表演以后所留下来的余烬。

    �牐犓�在一九二七年一学术会议遇到爱因斯坦，提出其想法，却被爱氏嘲笑为“没有物理常识”。而英国天文学大师爱丁顿(Eddington)续其手稿，亦爱理不理，反应冷淡，认为是“太过突兀和缺乏美感”。这种嘲笑正来自大师们已接受了静态及�ü糯嬖诘挠钪嫘拍睿�不愿意承认宇宙有起源，因起源须涉及可能有上帝创造的问题，与十九世纪的唯物论宇宙观冲突。为了这些教条，这位年轻神父就像哥白尼一般被冷淡对待了。

    �牐牽咕艽蟊�炸论

    �牐牳绨啄岬男鹿鄣悖�被埋藏了一个半世纪，但勒梅特的观点只被冷淡对待了四年。一九三一年，他将其观点写成一信给《自然》(Nature)杂志发表，竟被《纽约时报》作了专题报导，并认为他是最杰出的当代数学与物理学家，而且由于哈勃等新发现，爱因斯坦及爱丁顿均已承认错误，接受其观点正确，爱氏更称之为最美丽而满意的解释。

    �牐犂彰诽赜谝痪湃�一年在《自然》杂志的信，企图将量子力学和热力学第二定律结合，认为宇宙能量不灭，分布于各量子中，但回溯时间，量子会递减，而终可推出起源时为一原始原子，具有所有能量，当其爆炸**，才开始时间和空间，而所谓正统的大爆炸论，就由此开始。

    �牐牭�这宇宙起源的理论，与一个多世纪以来建立的宇宙永恒无限观非常不一致，使很多深信唯物论的科学家不安。因为时间与空间若非永恒，则不能不迫出一时空的创始点。而且根据相对论，这创始点是一能量无限而时空等如零的奇异点(Singularity)。此中不可能有自然规律，科学的解释到这一点归于无能，而暗示宇宙可能有超自然的起源。

    �牐犛墒�八世纪未到二十世纪初，科学家们逐步排除上帝在宇宙学中的位置。牛顿和莱布尼兹对上帝存在作了最后的科学上肯定，之后，康德已转从道德实践理性上讲上帝，宣布纯纠硇圆荒苤�道有关上帝之事。尼采宣布上帝死亡，费尔巴哈从人造神的观点建立无神论。无神论和唯物论，已成为文化的主流教条。在深受这种文化熏陶的科学家来说，这已成顽固的信念。大爆炸论的出现，与《圣经．创世记》是如此相应，而且又刚巧由一位神父所创，自然引起很大的抗拒。


    �牐牎按蟊�炸”一辞，原不是由主张此说的科学家提出，却是由反此论的剑桥著名天文学家何伊(Hoyle)所提出。他在一九五○年的通俗天文学电台节目中，用这名辞去嘲笑支持这理论的华盛顿大学教授伽莫(Gamow)，他描述这是一可厌恶的观点，以为宇宙会“大砰”一声爆出来。

    �牐牶我林�所以如此反对大爆炸论，正基于一神学原因。在一九八三年《合理性的宇宙》(TheIntelligentUniverse)一书中认为：“大爆炸论要求宇宙有一近期的起源，这是公开迎接了创造的概念。”显见他不愿意接受其神学的暗示。他又认为：“(宇宙)突然发生，是被审慎地认为属形而上学，在物理之外。……很多人对此说满意，因为有『某事物』在物理之外，而加入起始之零点中。从语意指示，所谓『某事物』可被神所取代，只有大写字头(Capital)的上帝，才可警戒我们，不要再研究下去。……但我不相信须要诉诸形而上学去解决现在的问题”[注八]。为了怕面对上帝，他宁愿否认大爆炸论。

    �牐犛钪嫖忍�论出炉

    �牐犛牒我镣�一立场的，还有其同事高特(ThomasGold)及庞狄(HermannBondi)

    �牐犚痪潘牧�年，这三位科学家观看一部鬼故事电影，名叫TheDeadoftheNight，其结局与开始一幕一模一样，表示一个循环不息的世界，他们忽然产生灵感，认为宇宙的扩张不来自起源的大爆炸，却是有一源源不断创造性力场，从虚无中创造出新事物，生生不息，使宇宙膨胀下去，永无止境。

    �牐犚痪潘陌四辏�何伊发表论文，提出一个新概念，名Ｃ场。这是负面动力的能量场，作为宇宙生生不息之根源，不断创造新物质。同年高特和庞狄亦发表论文，提出完满宇宙论原理(ThePerfectCosmologicalPrinciple)，认为一个不断自我创造的宇宙，在宏观来看，是静止不变的，宇宙的膨胀来自物质的不断创造，全宇宙的物质密度应稳定一致[注九]。这就是著名的“稳态理论”(Steadstatetheory)。

    �牐犌硭�(JamesJeans)在二十年代已指出，由于银河系中集束星群须一万亿年去解散，如今已观察到这种解散，那么宇宙应有一万亿年以上的年龄。进一步言之，更可推想宇宙本是无始无终，在其一九二九年出版的《天文学与宇宙起源学》(AstronomyandCosmogony)一书中认为：“虽然困难，但并非不可能地去相信，物质是在一继续创造的过程中……我们可以自由地设想众星及其它天文物质，是经过一无止境的稳定大化流行中，被创造而又消失”[注十]。这创造出来的物质，可能是由其它宇宙，或外来空间而来。一般稳态宇宙论的假设，新物质的产生速度，是在一百立方英哩中，每秒产生一个氢原子，整个宇宙每秒中有十的三十二次方那么多吨原子产生。

    �牐犓淙徽饫砺燮牟豢伤家椋�甚至可能破坏了质能不灭定律，但却能避免了起源问题，也不须花脑筋去想上帝创造天地的问题，故不少天文学家倾向赞成这理论。爱丁顿认为大爆炸论使宇宙突然一下子出现，只能设定一些原始条件，而不能用科学解释起源问题。这有点像魔术师从帽中突然变一只免子出来一样，基本上更不可思议。

    �牐牨冉掀鹄矗�宇宙稳态论似乎比大爆炸论更易被科学理解。此外，从二十世纪的科学意识形态来说，一般科学家都接受进化论，特别当时流行的新达尔文主义。何伊特别指出，如果凭空地偶然撞出生命最基本结构氨基酸(aminoacids)，机会率只有十的负四万次方，只有无始无终的宇宙，才能容许进化的出现。故大爆炸论使进化论不可能，因而必须推出稳态论，使进化论得以成立，一时这理论得占上风。

    �牐犛钪嫖忍�论的崩溃

    �牐犛钪嫖忍�论符合无神论和进化论，与当时流行的科学意识形态信念一致，这是辩论中较占上风的原因。何伊在其电台通俗科学节目中，嘲笑大爆炸论支持者伽莫的观点为可厌恶，以为宇宙在一声大砰中会出现，也讥讽大爆炸论者与基督教创世纪不谋而合。在美国的伽莫则反笑何伊等英国教授的观点与大不列颠想保持现状的残旧原则一致。

    �牐犎欢�科学始终须由观察去印证或否证，不能单靠主观信念维持，也不能靠嘲笑对手而获胜。稳态论作出了不少预测，这都可在新科技的观察中得到印证。而三十年代开始，电波望远镜改变了观察天文的景观，而对繁星的夜空有了新的发现。

    �牐犜谌�十年代，业余天文学家GroteReber用自制的仪器，接收到太空中的一些无线电讯号，引起各方的注意。到雷达发明以后，发展出电波望远镜，接收太空的无线电波。

    �牐牻Ｇ糯笱Ы淌诶刀�(MartinRyle)与何伊是同事，不过却没有不经思索地接受稳态论，却多年从事雷达与电波天文学(radioastronomy)的研究，纯从观察来研究天体。

    �牐犖迨�年代，赖尔在剑桥郊外布置了一英亩大的天线阵，研究天空的射线分布，显示了电波星系(radiogalaxy)越远越多，那是说在较早时的数量比如今多，密度比如今高，与稳态论所预测的均匀分布不一致。

    �牐犃�十年代初，发现宇宙中较轻元素如氦的“丰存度”(abundance)达百分之二十八，且是一常数，显示是由大爆炸起始三分钟的核反应所产生，与大爆炸论预测一致，而稳态论对此无法解释。

    �牐牳�重大的突破，是在一九六五年发现的宇宙背景微波射线(cosmicbackgroundmicrowaveRadiation)。早在一九四六年，俄裔物理学家GeorgeGamow提出宇宙由无限极热产生，冷却时中子和质子会结合而成重元素。其弟子RalphAlpher及RobertHerman计算中子和质子的比率应遗留成可被观察到的微波射线，在一九四八年发表论文，预斯蛦一背景射线留在宇宙，温度约为绝对零度五度。他们的说法结果受到冷漠响应，一是由于科技未能测量这微弱射线，另一是很多人关注稳态论的发展，想避免大爆炸论。

    �牐犚痪盼寰拍昝拦�发射回音一号(EchoI)卫星，用新的无线电天线侦测射线，联系新泽西州Holmdel的贝尔电话公司的巨型天线。

    �牐牻峁�在一九**年，贝尔实验室的两位研究员ArnoPenzias及RobertWilson用这天线测量一些干扰杂音时，发现了持续而弥漫到处的射线，波长为七点三五公分，温度为绝对零度三点五度。其后与这方面专家RobertDicke，及gamespeebles联系，终于找到大爆炸论的证据。宇宙稳态论至此崩溃。

    �牐犙�环宇宙论

    �牐犚痪帕�五年，Penzias和Wilson将其发现的宇宙射线，写成论文，在学刊AstrophysicalJournal中发表，他们后来因这重大发现得到诺贝尔奖。同一期刊物中，追查背景射线的迪奇(RobertDicke)及JamesPeables，因刚到普林斯顿大学演讲，提到大爆炸遗留的辐射。Penzias等与他们通了电话，故马上约好在同一刊物中发表论文[注十一]。两论文一出，成了《纽约时报》一九六五年五月二十一日头条新闻，宣布科学家已找到大爆炸的证据。那是等向地弥漫在全宇宙的黑体射线，波长七．三五公分，温度为绝对零度之上三．五度。

    �牐犝馐鞘兰托缘闹卮蠓⑾郑�显明了大爆炸论的模式正确，同时也正式宣布了稳态宇宙论的死亡。曾经气焰高张的何伊，也要改变立场，在其后来的新作中，改而承认有宇宙的理性原则(PrincipleofIntellerce)及上帝的存在，一反其初期的无神论信念。

    �牐牪还�无神论相信宇宙稳态和永恒的信念，仍有一线生机，那就是循环的宇宙论，所谓震恳菎宙(OscillatingUniverse)的模式。

    �牐犜缭谝痪哦�二年，AlexanderFriedmann已提出，如果宇宙的密度高过一临界点，其吸引力可以把正在膨胀中的万有收回来，而至终形成宇宙大崩缩(bigcrunch)。如果宇宙的回旋形成膨胀或收缩的不对称，则在大崩缩时一个方向比另一边快，则宇宙可以弹向另一方向，而形成再次的膨胀，那么即可构成循环。

    �牐犚痪湃�一年WillemdeSitter及RichardTolman同时提出宇宙循环的可能性，前者认为是每次循环都一样，后者认为由于热力学第二定律，熵(混乱度)不断增加，故每次循环的规模和方式都不一样[注十二]。

    �牐犌阆蛭奚衤鄣挠⒐�科学家JohnGribbin认为：“大爆炸论的最大问题，是涉及宇宙根源时，太过哲学性，甚至神学性，究竟爆炸之前是什么呢？单是这问题已足够我们优先倾向宇宙稳态论。然而这理论却很不幸地与现今的观察冲突，故此最佳的路向去避免这始初的困难，是提供一个模式，使宇宙由一个奇异点膨胀，而后崩缩回来，永远地重复这循环下去”[注十三]。

    �牐犚痪帕�五年迪奇(RobertDicke)编纂的天体物理学季刊(AstrophysicalJournal)中的来信指出，循环宇宙模式已开始成为被认真考虑的理论。当时无神主义的普及天文学家沙根(CarlSagan)亦倾向上说，在其影响重大的电视节目Cosmos的结论，亦暗示这理论可能真确，而且亦倾向采印度教那无数劫的循环宇宙观，一时循环论即成为重要天文理论的假设。

    �牐牽蒲г谥占�处与神学会面

    �牐牰�十世纪八十年代天文学界，十分倾向循环宇宙论，因宇宙永恒无限的信念己发展了两世纪，成为一顽固信念，而且从无神论的假设，必须从永恒无限宇宙，才能使复杂的宇宙秩序成为可能。十八世纪的休谟早已认为，今日所见的奇妙秩序，可以从永恒时间中不断碰撞而产生，不须经过上帝的设计。而当代大爆炸论起源时的奇异点，迫使时间有起源，科学解释至奇异点即要完结，转向神学解释，这令不少科学家十分头痛，而欲寻求其它可能去维持体统的永恒无限宇宙教条。循环宇宙论因此受到重视。

    �牐牭�若循环宇宙论是真的，必须假设所有物质的密度高达一个临界质量(CriticalMass)，才能有足够引力吸收万有，故预斯菎宙的密度必达临界质量。但不幸地，所有观察均证明与预测相反。一九八三年，加州大学一研究小组发表其对超新星的研究，发现可见和不可见物质加起来的密度，远低于临界质量。一九八二年的研究结果，也显示宇宙质量祇达临界质量的五分一。一九八六年在中国北京举行天文学会议，HyronSpinrad及S.Djorgovski发表一九八六年哈勃图表的状况，亦是同样结论[注十四]。

    �牐牶罄匆虮┱锹�(InflationaryTheory)而成名的AlanGuth与MarcSher及SidneyBludman在一九八三年自然学刊发表TheImpossipilityofaBouncingUniverse一文，指出终使宇宙的质量足够收回万有，根据热力学第二定律，其大崩缩将是一暴乱状态，形成像一堆湿泥的乱局，而非很有系统地像一皮球回弹[注十五]。

    �牐燗rnoldE.Sikkema和WernerIsrael在一九九一年的自然学刊中指出宇宙大崩缩会形成黑洞，不可能形成一种假设的量子引力，使宇宙回涨[注十六]。

    �牐犉涫翟谝痪虐巳�年《科学的美国》学刊早已有文章提出这问题。

    �牐牳鞣矫娴闹ぞ菹允荆�循环宇宙论与观察不符，于是与宇宙稳态论一样，归向寿终正寝，剩下来的，还是那标准的大爆炸论。

    �牐燱ilson山最大天文望远镜的主理者，及参与创辨美国太空总署的天文学家RobertJastrow早就不接受稳态论及循环论的玄想，认为从已有的证据，显明大爆炸是真实的。在七十年代他已正视上帝存在问题。在其《上帝与天文学家》一书中，指出“天文学的证据引导向圣经对世界起源的观点，虽然所有细节有不同，但天文学及圣经创世纪的基本元素是一致的”[注十七]。

    �牐燡astrow在全书结尾写了一段著名的观点，显示了大爆炸论对神哲学的暗示：“科学家一向相信理性的力量，但故事却以一噩梦结束。他攀登无知的高山，就在其快要征服最高峰时，他爬越最后一块石头，竟被一群神学家所欢迎，原来他们已在此等了很多世纪了。”

    �牐牰�十世纪对宇宙的探索，结论竟是科学家化了两世纪去摒弃的神学，一切证据竟暗示了上帝存在，这也是西方文明发展中的一辩证过程。

    �牐燵注一]ChristopherKaiser,CreationandtheHistoryofScience,London:WilliamB.EerdmansPublishingCo.,1991,P193。

    �牐燵注二]参考PiereLouisdeMaupertuis,Oeuvres,newed.,4vols,Lyon:Jean-MarieBruyset,1756;及-RogerHahn,LaplaceandtheMechanisticUniverse-DavidC.LindbergandRonaldL.Numbersed.God&Nature,Berkeley,L.A.London:UniversityofCaliforniaPress,1986,P256-276。

    �牐燵注三]DavidHume,DialoguesConcerningNaturalReligion,Indiana:Bobbs-Merrill,1962,ⅡⅩ。

    �牐燵注四]同上注RogerHahn的文章。

    �牐燵注五]G.W.F.Hegel,FaithandKnowledge,trans.WalterCerf&H.S.Harris,Albany:StateofNewYorkUniversityPress,1977,P190-191。

    �牐燵注六]参考EdwinHubble,TheRealmoftheNebulae,NY:Dover1958。

    �牐燵注七]GeorgesLemaitre,ThePrimevalAtom:AnEssayonCosmogony,trans,H.Betty&A.KorffSerge,NY:D.VanNostrand,1950,P99。

    �牐燵注八]FredHoyle,TheIntelligentUniverse(NY:Holt,Rinehardandwinston,1983).P237及

    �牐燗stronomyandCosmology:aModernCourse,SanFrancisco:W.H.Freeman,1975,P684-685。

    �牐燵注九]可参考FredHoyleANewModelfortheExpandingUniverse,MonthlyNoticesoftheRoyalAstronomicalSociety,108.(1948)P372-382及H.Bond;&T.Gold,"TheSteady-StateTheoryoftheExpandingUniverse",同上书,P252-270。

    �牐燵注十]JanesJeans,AstronomyandCosmogony,Cambridge:CambridgeUniversityPress,1929,P421。

    �牐燵注十一]参考ArnoA.Penzias&RobertWilson."AMeasurementofExcessAntennaTemperatureat4080Mc/s",AstrophysicalJournal,142.(1965),P419-421.及R.H.Dicke,P.J.E.RollPeebles&D.T.Wilkinson,"CosmicBlack-BodyRadiation",同上注学刊,P414-419。

    �牐燵注十二]参考WillemdeSitter,"TheEvolutionoftheUniverse",Nature128.(1931)P707及RichardC.Tolman,Relativity,Thermodynamics,andCosmology,Oxford:OxfordUniversityPress,1934。

    �牐燵注十三]JohnGribbin"OscillatingUniverseBouncesBack",Nature,259(1976)P15-16。

    �牐燵注十四]HyronSpinrad&S.Djorgovski,"TheStatusoftheHubbleDiagramin1986",ObservationalCosmology,ed.A.Hewitt,G.Burbidge&L.Z.Fang(Dordrecht,Holland:BostonUSA:ReidelPublishing,1987)P129-141。

    �牐燵注十五]AlanH.Guth&MarcSher,"TheImpossibilityofaBouncingUniverse",Nature302(1983),P505-507。

    �牐燵注十六]ArnoldE.Sikkema&WernerIsrael,"Back-holeMergersandMassInflationinaBouncingUniverse",Nature349(1991),P45-47。

    �牐燵注十七]RobertJastrow,GodandtheAstronomers(NY,London:!W.W.Norton&Company,INC),P107。

上一页        返回目录        下一页