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宇宙可能无起点

2023-01-28

全国新书目 2022年10期
关键词:科学界弗林测验

郑军

作家,中国作家协会会员,中国科普作家协会会员,中国未来研究会第七届常务理事。出版长篇小说30 部,短篇作品集1 部,评论著作8 部,科普著作6 部;发表中短篇小说30 余篇,评论文章400 余篇,各类科普文章400 余篇;策划、主编或参与策划科普、科幻丛书9 套。

“未来畅想”丛书

郑军 著/山西教育出版社

2022.2-2022.5/136.00元

1948年,伽莫夫提出了大爆炸宇宙学,认为宇宙诞生于一个无限小的奇点。30 多年后我进入学校读书,那时,大爆炸宇宙学还被称为伪科学。这并不只是中国科学界的观点,西方科学界一开始也没能接受它,原因是这一理论太像《圣经》中的创世论。

那么,1948 年之前科学界是怎样看待宇宙的呢?他们认为宇宙无边无际,无始无终,过去什么样,以后也是什么样。爱因斯坦就支持这种宇宙观,这也是我正式学习的宇宙观。不过到20 世纪80 年代,大爆炸宇宙学已经成为天文、物理等专业的基础理论。

在这几十年间,大爆炸宇宙学本身也在发生变化。

最初,科学家认为大爆炸之后会发生大坍缩。如果引爆一颗炸弹,最初的膨胀速度最大,物质会被抛射出去,在重力的作用下又慢慢落下。宇宙也是这样,膨胀到一定程度便会坍缩,最后重新恢复为一个奇点,然后又开始下一次爆炸。香港作家黄易就是在这种宇宙观指导下,创作出科幻小说《星际浪子》的。在小说中,两名外星人试图躲过宇宙大坍缩,活着进入下一次大爆炸。

而随着新的天文观测结果不断出现,人们意识到宇宙并不像一颗炸弹,反而在加速膨胀。最近20 年,宇宙学家倾向于认为大坍缩不会发生,宇宙间的物质会变得越来越稀薄,所有天体甚至所有生命都将不复存在。

同样在1948 年,几名英国科学家把传统的宇宙观加工成稳恒态宇宙学,它的基本观点就是万世不变。虽然他们也承认有天体演化,但在大尺度上,宇宙间的物质是均匀的,它既没有起点,也不会有终点。

不过,当时哈勃空间望远镜观测到的红移现象已经被科学界承认。怎么调和这理论和现实的矛盾呢?稳恒态宇宙学认为,宇宙中会凭空产生物质,这样,不管宇宙怎么膨胀,物质密度仍然和以前一样。由于这违反了物质守恒定律,难以获得科学界支持。

但两种宇宙观的交锋并未结束,按照大爆炸宇宙学的设想,奇点能违反一切物理规律,本身又不知从何而来,这是大爆炸宇宙学的缺陷。提出稳恒态宇宙学的霍伊尔于2001 年去世,在前一年他还写了本书,历数大爆炸宇宙学的缺陷。

2015 年,埃及科学家阿里和加拿大科学家戴斯在《物理快报》上发表联名文章,试图重新发展稳恒态宇宙学。他们认为,宇宙中到处都是量子流,它们没有质量,但可以作为引力介质。用量子流对现有宇宙理论进行修正后,会得出宇宙大小有限而年龄无限的模型,并且,这种模型也能解释大部分天文观测的结果。

之所以要向读者介绍这些充满争议的宇宙理论模型,是希望大家了解科学中许多理论目前还是假说,它们能解释一部分观测事实,却难以解释另一部分,都有待于完善和提高。

甚至,科学界也像文学界那样,这段时间流行这个流派,过一段时间又流行起另一个流派。不过,科学也正是在这样不断的观点交锋中向前发展的。

人类越变越聪明?

笔者认识一些在儿童医院从事智力测验的朋友。他们说,同样一套智力测验题,在20 世纪80 年代测试当时的孩子,平均分为100 分左右,测试现在的孩子,随便哪个都能测出120 分。

也就是说,随着教育和营养等因素的改善,现在的孩子比20 世纪七八十年代的儿童聪明多了。

这并非个人印象,澳大利亚心理学家弗林统计了各国心理测验的成绩,证明了它是一个普遍现象。1982 年,他把这个发现发表在《自然》杂志上并得到公认,这个现象就被称为弗林效应。

用严格的定义来描述,可以说随着时代的发展,心理测验的成绩不断提高。用不那么严格的定义来描述,也可以说人类正在越变越聪明。不同的计算机芯片有功率大小,生活中人与人之间的聪明程度也是不同的,人们知道有些人是天才,有些人则连生活都不能自理。只不过长期以来,人们并不知道智力的生理本质是什么。

心理学产生后,智力自然也成为其中一个重要研究课题。1904 年,法国教育专家比奈和西蒙受教育行政部门的委托,编制了一系列试题,测验孩子们先天的、遗传的智力,以便把儿童分组,根据不同的智力水平制订相应的教育计划。他们制作出了世界上第一套智力测验,并确定了“智力年龄”和“智商”这两个衡量人类智力的基本概念。

如果一个孩子能完成给10 岁儿童的智力测验,但不能完成给11 岁儿童的智力测验,不管他的实际年龄是多少岁,他的智力年龄就是10 岁。用智力年龄除以实际年龄,再乘以100,所获得的数值就是智商。比如,孩子的智力年龄是10 岁,实际上只有8 岁,智商就是125;如果实际年龄已经有12 岁,那么智商就是83。

心理学家研究智力的一个目标就是编制出不受后天教育影响的智力测验,争取能测出“纯粹智力”,所以,弗林效应大体能说明人类智力在上升。

而现实生活中,确实有物质因素在影响人的智力。由于儿童大脑正在发育,比较脆弱,乙型脑炎、营养不良等都会让儿童的智力受到无可挽回的伤害。最近几十年,卫生事业不断发展,这些疾病和营养不良现象大大减少,很有可能提升了下一代儿童的智力。

同时,智力与其是否得到开发也有极大关系。今天孩子们接收信息的便利程度远远高于父辈,智力很可能像肌肉那样,因为经常使用而得到提高。

当然,也有心理学家提出质疑,认为弗林效应只能说明心理测验成绩在提高。随着教育和心理卫生事业的不断发展,越来越多的孩子在接受智力测验,导致他们比自己的父辈更擅长这类测验,这并不能说明他们的智力真的普遍提高了。

答案究竟是什么,有待进一步的研究。

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