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宇宙的 “三分鐘熱度”

  • 發(fā)布時間:2015-11-28 01:30:40  來源:科技日報  作者:佚名  責(zé)任編輯:羅伯特

  三分鐘對我們來說是很短的時間,我們在這段時間里只能做一件小事,比如吃一個三明治,聽一首歌,或者看幾頁書。對于有著130多億年歷史的宇宙來說,三分鐘看起來更加微不足道。

  然而,在諾貝爾物理學(xué)獎獲得者史蒂文·溫伯格的《最初三分鐘:關(guān)于宇宙起源的現(xiàn)代觀點》中,宇宙最初的三分鐘卻是一段波瀾壯闊、絢麗無比的史詩。這三分鐘不僅決定了宇宙的現(xiàn)在,還預(yù)言了宇宙的未來。

  此書第一版出版于1977年。1993年,溫伯格根據(jù)當(dāng)時最新的天文學(xué)知識,補(bǔ)寫了后記,出版了此書的增訂版。溫伯格在第一版的序言中交待了此書肇始于他于1973年在哈佛大學(xué)的一次講演,其時他正任教于哈佛。在此之前,他和格拉肖還有薩拉姆已經(jīng)建立起電弱統(tǒng)一理論。在此書第一版出版后兩年,三人就因為這項成就獲得了1979年度諾貝爾物理學(xué)獎。

  近些年來,隨著理論的不斷完善和觀測水平的不斷提高,我們對于宇宙有了越來越深入的認(rèn)識。我們可以更加準(zhǔn)確地了解宇宙在最初幾分鐘、甚至是最初幾秒鐘內(nèi)發(fā)生的故事。不過與此同時,宇宙學(xué)的基本框架并沒有改變,我們還在用溫伯格的“語言”討論宇宙學(xué)。溫伯格在書中一開始就介紹了宇宙膨脹這個事實;布萊恩·施密特、亞當(dāng)·里斯和索爾·珀爾馬特則在1998年發(fā)現(xiàn)了宇宙加速膨脹的證據(jù)并獲得了2011年諾貝爾物理學(xué)獎。

  溫伯格還在書中著重講到了發(fā)現(xiàn)宇宙微波背景輻射的過程和意義;2001年,美國宇航局的威爾金森微波各向異性探測器(WMAP)發(fā)射升空,對宇宙微波背景輻射的溫度進(jìn)行了更精確的測量,并在分析宇宙的質(zhì)能組成、測量哈勃常數(shù)等方面貢獻(xiàn)頗多。這些重大發(fā)現(xiàn)并沒有顛覆溫伯格此前的表述,而是更好地填充了原有的框架。

  溫伯格能在學(xué)術(shù)界之外獲得巨大的影響力,很大程度上要得益于他創(chuàng)作的普及類讀物。《終極理論之夢》和《最初三分鐘》等作品的不斷重印說明,溫伯格描述科學(xué)的方式仍然受到讀者的歡迎。一本成功的科學(xué)讀物,既要講事實,又要講故事。溫伯格在書中不是冷冰冰地陳述事實和數(shù)據(jù),而是加入了很多方便讀者理解的處理。

  比如,在介紹多普勒效應(yīng)的時候,溫伯格就用到這樣一個比喻:“這就好比一位推銷員出發(fā)去旅行,在旅途中,他要每周定期寄出一封家書一樣。當(dāng)他離開家的時候,每封信的路程都比上一封稍遠(yuǎn),因此他的信的到達(dá)時間也會相差一周多一點;當(dāng)他返回家的時候,每封信的路程都比上一封稍近,因此它們到達(dá)的頻率比每周一封要多?!边@樣的講解,配合前文對多普勒效應(yīng)的物理描述,使得讀者既不會覺得淺嘗輒止,也不會覺得艱深晦澀。

  《最初三分鐘》是一本杰出的科學(xué)讀物,溫伯格在書中不僅對宇宙學(xué)進(jìn)行了總結(jié)和展望,更是以他深邃的洞見和卓越的學(xué)識,激勵了后來人探索宇宙的巨大熱情。正如他在前言中所說:“能夠說出在最初一秒鐘、最初一分鐘或者最初一年,宇宙是什么樣子,那真是一件非常了不起的事情?!奔词顾淖x者沒有從事物理學(xué)的研究,也同樣會被這種情緒所深深感染,并始終對我們生活的世界懷有好奇心。這是一本成功的科學(xué)讀物的最大成就。

  生活中我們常用“三分鐘熱度”來形容做事情空有熱情,卻欠缺毅力,因此無法把事情做好。可是38年來,我們發(fā)現(xiàn),原來我們的宇宙真的是被最初的“三分鐘熱度”所塑造;我們還發(fā)現(xiàn),我們探索宇宙的熱情并沒有絲毫的減弱,我們了解未知的雄心正與日俱增。因此,在回顧這段歷史的時候,我們要感謝物理學(xué)的世界有溫伯格,也要感謝我們的書架上有《最初三分鐘》。

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