宇宙的命运

吴向东

1916年爱因斯坦在广义相对论中曾预言：人类所处的宇宙是不断在膨胀的。尽管爱因斯坦对此充满信心，但众多的科学家对此却漠然处之。

1929年一位名叫哈勃的美国天文学家第一次为宇宙膨胀模型提供了实验依据。原来哈勃在研究河外星系的光谱时惊奇地发现，所有谱线都向长波位置发生了偏移，即所谓科学家们常谈到的“红移”，而按照多普勒的理论，只有当光源远离观察者时，“红移”才可能发生。这难道不意味着整个河外星系在远离我们而去吗？哈勃为自己能将他所敬重的老师的预言从寂寞中解救出来而感到自豪。

时隔36年，美国另外两个年轻科学家威尔逊、彭齐阿斯又从另一个角度为宇宙膨胀提供了佐证。彭、威两个是宇宙大爆炸的信奉者，即他们认为宇宙起始于一个高温高密度的“原始火球”的爆炸。倘若宇宙是膨胀的，则爆炸后宇宙空间随着膨胀辐射温度降低。不久，他们果然在天文观测中发现了所预言的辐射波。两位年轻人的努力使宇宙膨胀大爆炸理论获得了极高的科学名誉，同时他们自己也荣获了1978年诺贝尔奖。

然而善于思索的人类马上又提出了尖锐的问题。假若宇宙是膨胀的，那么它这样无限膨胀下去，宇宙最终不是一片寒冷和死寂吗？的确，这既是棘手的科学问题，又很有点哲学问题的味道。哲学家们众说纷纭，表现出前所未有的热情和关切，都企图将已有的事实纳入自己的哲学范畴，但对于大多数自然科学家来说，他们认为自己的工作是进一步探索，而不是纸上谈兵的归纳和抽象。宇宙最终膨胀的命运如何，将由宇宙斥力和物质密度决定的宇宙引力的大小决定。通过计算，科学家们发现宇宙现在的物质密度为10*千克／米*，这个数值决定的宇宙引力远远不能阻止今天宇宙的膨胀。但也有人认为10**千克／米*这个数值不准确，因为宇宙存在着许多人类尚未发现的密度极大的“暗物质”如“黑洞”等，因此他们认为宇宙最终膨胀到临界值后又会在引力的作用下收缩，最终回到“原始火球”状态。

总之，无论科学与哲学的最终结果如何，人类毕竟在经验和理性上向认识宇宙王国迈出了划时代的一步。