第8章 膨胀的宇宙(1)[第3页/共5页]
宇宙收缩的发明是20世纪最巨大的智力反动之一。
1929年哈勃颁发的成果更令人惊奇:乃至星系红移的大小也不是随机的,而是和星系分开我们的间隔成反比。或换句话讲,星系越远,它分开我们活动得越快!这表白宇宙不能像人们本来所想像的那样处于静态,而实际上是在收缩;分歧星系之间的间隔一向在增加着。
1965年,美国新泽西州贝尔电话尝试室的两位美国物理学家阿诺・彭齐亚斯和罗伯特・威尔逊正在检测一个非常活络的微波探测器。(微波正如光波,但是它的波长约莫为1厘米。)他们的探测器收到了比料想的还要大的噪声。彭齐亚斯和威尔逊为此而忧愁,这噪声不像是从任何特别的方向来的。起首他们在探测器上发明了鸟粪并查抄了其他能够的毛病,但很快就解除了这些能够性。他们晓得,当探测器倾斜地指向天空时,从大气层里来的任何噪声都应当比本来垂直指向时更强,因为从靠近地平线方向领受比起直接重新顶方向领受,光芒要穿过量很多的大气。但是,不管探测器朝甚么方向,这分外的噪声都是一样的,以是它必然是从大气层以外来的。并且,它在白日、夜晚、整年都是一样,固然地球环绕着本身的轴自转或环绕太阳公转。这表白,这辐射必须来自太阳系以外,乃至星系以外,不然,本地球的活动使探测器指向分歧方向时,噪声就会窜改。
很清楚,关于宇宙在任何方向上都显得一样的假定,实际上是不对的。比方,正如我们看到的,我们星系中的其他恒星构成了横贯夜空的叫做银河系的光带。但是如果看得更远,星系数量则或多或少显得是不异的。以是假定我们在比星系间间隔更大的标准下来察看,而不管在小标准下的差别,则宇宙确切在统统的方向看起来是大抵一样的。在很长的时候里,这为弗里德曼的假定――作为实际宇宙的粗糙近似供应了充分的来由。但是,近世呈现的一桩荣幸事件揭露了以下究竟,弗里德曼假定实际上非常精确地描述了我们的宇宙。
埃德温・哈勃用上述体例算出了9个分歧星系的间隔。现在我们晓得,我们的星系只是用当代望远镜能够看到的几千亿个星系中的一个,每个星系本身都包含有几千亿颗恒星。从糊口在其他星系中的人来看我们的星系,想必也近似这个模样。我们糊口在一个宽约为10万光年并渐渐扭转着的星系中;在它的螺旋臂上的恒星环绕着它的中间公转一圈约莫破钞几亿年。我们的太阳只不过是一颗平常的、均匀大小的、黄色的恒星,它位于一个螺旋臂的内边沿四周。我们分开亚里士多德和托勒密的看法必定相称远了,当时人们以为地球是宇宙的中间!
现在初看起来,关于宇宙在任何方向看起来都一样的统统证据仿佛表示,我们在宇宙中的位置有点特别。特别是,如果我们看到统统其他的星系都阔别我们而去,那仿佛我们必须在宇宙的中间。但是,还存在别的的解释:从任何其他星系上看宇宙,在任何方向上也都一样。正如我们已经看到的,这是弗里德曼的第二个假定。我们没有任何科学的证据去信赖或辩驳这个假定。我们之以是信赖它只是基于谦善:因为如果宇宙只在环绕我们的统统方向显得不异,而在环绕宇宙的其他点却并非如此,则是非常令人诧异的!在弗里德曼模型中,统统的星系都相互直接分开。这类景象很像一个画上好多斑点的气球被逐步吹胀。