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第6章 宇宙的膨胀与收缩

关于宇宙的生成有许多假说。在我国古代曾有“盘古开天地”的传说,于是有一个假说观点产生了。盘古花了八千年使天地分离这样一种用膨胀观点来描述宇宙产生的假说。

在西方,认为宇宙的膨胀或演化似乎是不可思议的。《圣经》上讲:“一代消逝了,另外一代降临了,但地球是永恒的……过去是什么,将来还是什么;过去被做成什么样,将来还是什么样。世界上没有任何新的东西。”这种思想对西方的影响可谓至深、至远。

说它的影响深远,并不夸张,就连爱因斯坦也未能例外。爱因斯坦在发表广义相对论之后,同荷兰物理学家德西特一起把它应用到宇宙研究上。研究结果表明宇宙是动荡不止的,要么膨胀,要么收缩。为此,爱因斯坦修改了自己的理论,使宇宙重新“静”下来,这使他铸成大错。他曾不无遗憾地谈到,这次失误是“我一生中犯的最大错误”。

俄国科学家费里德曼计算的结果表明,宇宙可能周期性地收缩和膨胀,也可能无限地膨胀下去。比利时天文学家勒梅特则认为,我们的宇宙原来装在一只“宇宙蛋”中,由于它的突然爆炸才逐渐形成现在人们观测到的宇宙。

在勒梅特的理论提出后不久,美国天文学家哈勃利用加州威尔逊山上1.5米和2.5米直径的天文望远镜发现宇宙是在膨胀着的。

宇宙会永久地膨胀下去吗?这个问题并不容易回答。为此人们进行了大量的观测与研究。

能使宇宙中止膨胀的是引力,但它要达到一定的量。能否达到这个量,要看宇宙物质的平均密度能否达到一个量(临界密度)。可是,如果宇宙中存在着大量的“暗物质”,其平均密度就难定了。

20世纪80年代,前苏联科学家发现一种叫作中微子的基本粒子质量不为零。如果它得到确认,宇宙物质就会超过临界密度,宇宙膨胀就会中止。

宇宙年龄测定也是宇宙膨胀与否的一个指标,但宇宙年龄测定的难度很大。

目前为止,虽然可以检测宇宙的膨胀还是收缩,但都缺乏可靠的证据,但科学家相信人类迟早会有一个清楚的认识。

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