如果你要做一個蘋果餡餅 那你必須創造出宇宙

袁野發表於2012-06-07

大爆炸的重要性是如何誇大都不為過的:它被認為是空間與時間起始的那個“瞬間”。物理學家說不出是什麼創造了宇宙,或宇宙為什麼會誕生;但是,與生俱來的好奇心驅使著我們嘗試去想象宇宙的起源。

起初,宇宙形成瞬間的確鑿證據因為鴿子的糞便而被忽略掉了。這聽上去就像是天方夜譚。兩名來自新澤西州貝爾實驗室的研究者於1964 年開始通過射電望遠鏡接收到一種奇怪的訊號。他們最早認為訊號可能是來自紐約市的干擾源。當他們經過調查並推翻了這個想法之後,發現望遠鏡上居住了一群正在築巢的鴿子。而望遠鏡靈敏的表面上已經佈滿了鴿子的糞便。因此,他們為望遠鏡做了清潔,也為鴿子另外找了個家。然而,鴿子就是鴿子,它們飛了回來,又再次在望遠鏡裡築起了巢。這就不得不採取最後一個方案了:使用獵槍。但即便鴿子被殺死了,望遠鏡也被擦拭乾淨了,神祕訊號仍舊存在。研究者阿諾·彭齊亞斯和羅伯特·威爾遜便開始考慮,它也許來自宇宙空間。

他們不知道,幾乎在20 年前一組天文學理論家們已經預測出該訊號的存在了。1948 年,烏克蘭物理學家喬治·伽莫夫就在探索喬治·勒梅特於1927 年提出的一個理論,後者認為整個宇宙是由一個被壓實的“原子”在遙遠過去的某個時間發生爆炸而產生的(見第3 章)。伽莫夫利用大爆炸理論解釋為什麼宇宙中氫元素與氦元素的數量佔據統治地位。他計算出如果宇宙形成之初僅存在最簡單的化學元素氫元素,那麼大爆炸產生的巨大高溫將會把四分之一的氫元素聚合為氦元素:幾乎與天文學家們得出的宇宙“存貨清單”完全吻合。同時,伽莫夫預測鑄造氦元素時形成的火球產生的輻射物仍舊在今天的宇宙中游弋,就像是一條無孔不入的微波毯子。因此,當彭齊亞斯和威爾遜開始在外層空間中尋覓微波靜電時,他們引發了一場轟動。宇宙學家很快指出,他們兩個人已經發現了大爆炸產生的殘餘射線。

“如果你想要從零開始做一個蘋果餡餅,那麼首先你必須創造出宇宙。”——卡爾·薩根 20 世紀天文學家

——摘自《影響宇宙學發展的20個大問題》

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