實(shí)證主義方法研宇宙問(wèn)題
我們按照我們構(gòu)造世界的模型來(lái)解釋自己感官的輸入
如果宇宙隨時(shí)間本質(zhì)上不變，正如20世紀(jì)20年代之前一般認(rèn)為的那樣，就沒(méi)有理由阻止在過(guò)去任意早的時(shí)刻定義時(shí)間。人們總可以將歷史往更早的時(shí)刻延展，在這個(gè)意義上，任何所謂的宇宙開(kāi)端都是人為的。于是，情形可以是這樣，這個(gè)宇宙是去年創(chuàng)生的，但是所有記憶和物理證據(jù)都顯得它要古老得多。這就產(chǎn)生了有關(guān)存在意義的高深哲學(xué)問(wèn)題。我將采用所謂的實(shí)證主義方法來(lái)對(duì)付這些問(wèn)題。在這個(gè)方法中，其思想是，我們按照我們構(gòu)造世界的模型來(lái)解釋自己感官的輸入。人們不能詢問(wèn)這個(gè)模型是否代表實(shí)在，只能問(wèn)它能否行得通。首先，如果按照一個(gè)簡(jiǎn)單而優(yōu)雅的模型可以解釋大量的觀測(cè)；其次，如果這個(gè)模型作出可能被觀察檢驗(yàn)，也可能被證偽的明確預(yù)言，這個(gè)模型即是一個(gè)好模型。
根據(jù)實(shí)證主義方法，人們可以比較宇宙的兩個(gè)模型。第一個(gè)模型，宇宙是去年創(chuàng)生的，而另一個(gè)是宇宙已經(jīng)存在了遠(yuǎn)為長(zhǎng)久的時(shí)間。一對(duì)孿生子在比一年前更早的時(shí)刻誕生，已經(jīng)存在了久于一年的宇宙的模型能夠解釋像孿生子這樣的事物。
哈勃發(fā)現(xiàn)星系飛離我們
恒星并非均勻地分布于整個(gè)空間
另一方面，宇宙去年創(chuàng)生的模型不能解釋這類事件，因此第二個(gè)模型更好。人們不能詰問(wèn)宇宙是否在一年前確實(shí)存在過(guò)，或者僅僅顯得是那樣。在實(shí)證主義的方法中，它們沒(méi)有區(qū)別。
在一個(gè)不變的宇宙中，不存在一個(gè)自然的起始之點(diǎn)。然而，20世紀(jì)20年代當(dāng)埃德溫.哈勃在威爾遜山上開(kāi)始利用100英寸的望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行觀測(cè)時(shí)，情形發(fā)生了根本的改變。哈勃發(fā)現(xiàn)，恒星并非均勻地分布于整個(gè)空間，而是大量地聚集在稱為星系的集團(tuán)之中。
哈勃測(cè)量來(lái)自星系的光，進(jìn)而能夠確定它們的速度。他預(yù)料向我們飛來(lái)的星系和離我們飛去的星系一樣多。這是在一個(gè)隨時(shí)間不變的宇宙中應(yīng)有的。但是令哈勃驚訝的是，他發(fā)現(xiàn)幾乎所有的星系都飛離我們而去。此外，星系離開(kāi)我們?cè)竭h(yuǎn)，則飛離得越快。宇宙不隨時(shí)間不變，不像原先所有人以為的那樣。它正在膨脹。星系之間的距離隨時(shí)間而增大。
最重要發(fā)現(xiàn)：宇宙在膨脹
宇宙膨脹是20世紀(jì)或者任何世紀(jì)最重要的智力發(fā)現(xiàn)之一
宇宙膨脹是20世紀(jì)或者任何世紀(jì)最重要的智力發(fā)現(xiàn)之一。它轉(zhuǎn)變了宇宙是否有一個(gè)開(kāi)端的爭(zhēng)論。如果星系現(xiàn)在正分開(kāi)運(yùn)動(dòng)，那么，它們?cè)谶^(guò)去一定更加靠近。如果它們過(guò)去的速度一直不變，則大約150億年之前，所有星系應(yīng)該一個(gè)落在另一個(gè)上。這個(gè)時(shí)刻是宇宙的開(kāi)端嗎？
許多科學(xué)家仍然不喜歡宇宙具有開(kāi)端。因?yàn)檫@似乎意味著物理學(xué)崩潰了。人們就不得不去求助于外界的作用，為方便起見(jiàn)，可以把它稱作上帝，去確定宇宙如何起始。因此他們提出一些理論。在這些理論中，宇宙此刻正在膨脹，但是沒(méi)有開(kāi)端。其中之一便是邦迪、高爾德和霍伊爾于1948年提出的穩(wěn)恒態(tài)理論。
在穩(wěn)恒態(tài)理論中，其思想是，隨著星系離開(kāi)，由假設(shè)中的在整個(gè)空間連續(xù)創(chuàng)生的物質(zhì)形成新的星系。宇宙會(huì)永遠(yuǎn)存在，而且在所有時(shí)間中都顯得一樣。這最后的性質(zhì)從實(shí)證主義的觀點(diǎn)來(lái)看，作為一個(gè)可以用觀測(cè)來(lái)檢驗(yàn)的明確預(yù)言，具有巨大的優(yōu)點(diǎn)。在馬丁.萊爾領(lǐng)導(dǎo)下的劍橋射電觀測(cè)天文小組，在20世紀(jì)60年代早期對(duì)弱射電源進(jìn)行了調(diào)查。這些源在天空分布得相當(dāng)均勻，表明大部分源位于銀河系之外。平均而言，較弱的源離得較遠(yuǎn)。
穩(wěn)恒態(tài)理論與觀測(cè)沖突
微弱的源比預(yù)言的更多，這表明在過(guò)去源的密度較高
穩(wěn)恒態(tài)理論預(yù)言了源的數(shù)目對(duì)應(yīng)于源強(qiáng)度的圖的形狀。但是觀測(cè)表明，微弱的源比預(yù)言的更多，這表明在過(guò)去源的密度較高。這就和穩(wěn)恒態(tài)理論的任何東西在時(shí)間中都是不變的基本假設(shè)相沖突。由于這個(gè)，也由于其它原因，穩(wěn)恒態(tài)理論被拋棄了。
還有另一種避免宇宙有一開(kāi)端的企圖是，建議存在一個(gè)早先的收縮相，但是由于旋轉(zhuǎn)和局部的無(wú)規(guī)性，物質(zhì)不會(huì)落到同一點(diǎn)。相反，物質(zhì)的不同部分會(huì)相互錯(cuò)開(kāi)，宇宙會(huì)重新膨脹，這時(shí)密度保持有限。兩位俄國(guó)人利弗席茲和哈拉尼科夫?qū)嶋H上聲稱，他們證明了，沒(méi)有嚴(yán)格對(duì)稱的一般收縮總會(huì)引起反彈，而密度保持有限。這個(gè)結(jié)果對(duì)于馬克思主義列寧主義的唯物辯證法十分便利，因?yàn)樗苊饬擞嘘P(guān)宇宙創(chuàng)生的難以應(yīng)付的問(wèn)題。因此，這對(duì)于蘇聯(lián)科學(xué)家而言成為一篇信仰的文章。
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