第9章 膨胀的宇宙(2)[第1页/共5页]

但是，他们厥后认识到，存在更加遍及的具有奇点的类弗里德曼模型，那边的星系不必以任何特别的体例活动。以是，他们在1970年撤回了本身的主张。

所谓的稳态实际获得过最遍及的支撑。这是由纳粹占据的奥天时来的两个灾黎――赫曼・邦迪和托马斯・高尔德，以及一个在战时和他们一道处置雷达研制的英国人，弗雷德・霍伊尔于1948年共同提出的。其设法是，当星系相互分开时，由正在持续产生的新物质在它们中的间隙不竭地构成新的星系。是以，在空间的统统点以及在统统的时候，宇宙看起来在大抵上是不异的。稳态实际需求对广义相对论停止修改，使之答应物质的持续天生，但是有关的产生率是如此之低（约莫每年每立方千米一个粒子），低到不与尝试相抵触。在第一章论述的意义上，这是一个好的科学实际：它非常简朴，并做出肯定的预言可让察看者查验。此中一个预言是，我们不管在宇宙的何时何地看给定的空间体积内星系或近似物体的数量必须一样。20世纪50年代晚期和60年代初期，由马丁・赖尔（他在战时也和邦迪、高尔德以及霍伊尔同事，作雷达研讨）带领的一个天文学家小组在剑桥对从外空间来的射电源停止了普查。这个剑桥小组指出，这些射电源的大多数必须位于我们星系以外（它们中的很多确切可被认证与其他星系相干），并且存在的弱源比强源多很多。他们将弱源解释为较远的源，强源为较近的源。成果发明，单位空间体积内浅显的源仿佛在近处比远处希少。这能够表白，我们处于宇宙的一个庞大地区的中间，这里的源比其他处所希少。

统统的弗里德曼解都具有一个特性，即在畴昔的某一时候（约100至200亿年之前）邻近星系之间的间隔必然为零。在这被我们称之为大爆炸的那一时候，宇宙的密度和时空曲率都是无穷大。因为数学不能真正地措置无穷大的数，这意味着，广义相对论（弗里德曼解以此为根本）预言，在宇宙中存在一点，在该措置论本身崩溃。如许的点恰是数学中称为奇点的一个例子。究竟上，我们统统的科学实际都是基于时空是光滑的和几近平坦的根本上表述的，以是它们在时空曲率为无穷大的大爆炸奇点处崩溃。

别的的一个解释是，宇宙在射电波向我们解缆的畴昔的那一时候具有比现在更麋集的源。任何一种解释都和稳态实际相冲突。别的，1965年彭齐亚斯和威尔逊的微波背景辐射的发明还指出，宇宙在畴昔必然麋集很多。是以必须丢弃稳态实际。

彭罗斯的成果乍看起来只合用于恒星，它并没有触及任何干于全部宇宙的畴昔是否有个大爆炸奇点的题目。但是，当彭罗斯在创作他的定理之时，我还是一名研讨生，正在极力寻求一个完成博士论文的题目。两年之前我即被诊断得了肌萎缩性（脊椎）侧索硬化症，凡是又称为卢伽雷病或活动神经细胞病，并且得知只要一两年可活了。

第一类弗里德曼模型的奇特特性是，宇宙在空间上不是无穷的，但却没有鸿沟。引力如此强大，将空间折弯使之再绕回到本身，如许就和地球的大要相称近似。如果有人在地球的大要上沿着必然的方向不断地观光，他将永久不会碰到一个不成超出的停滞或从边沿掉下去，反而终究回到他解缆的那一点。第一类弗里德曼模型中的空间与此非常相像，只不过地球大要是二维的，而它是三维的罢了。第四维时候在范围上也是有限的，但是它像一根有两个端点或鸿沟即开端和终端的线。今后我们会看到，当人们将广义相对论和量子力学的不肯定性道理连络在一起时，便能够使空间和时候都成为有限的，而没有任何边沿或鸿沟。