学点宇宙学可以收获什么顾名思义

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作者：叶李华

顾名思义，宇宙学是研究宇宙的一门学问，想当然尔令人肃然起敬，因为宇宙“至大无外”，无所不包无所不容。姑且不论宇宙学有多么高深莫测的内涵，这门学问本身就相当耐人寻味，因为它有两大看似互相矛盾的特点：“既古老又年轻，既深奥又浅显”。这样说绝非故弄玄虚，而是事实的确如此。

且从“既古老又年轻”说起，任何民族都有自己的创世神话，这些神话便是宇宙学的滥觞。而自古希腊时代开始，便有人尝试以理性探讨宇宙的起源和结构，于是宇宙学逐渐进入哲学领域，成为哲学中的“宇宙论”。至于真正符合科学的宇宙学，则是大约半个世纪前，物理学和天文学联姻后的爱情结晶，而天体物理学则是它的同胞姊妹。

那么，“既深奥又浅显”又是什么意思呢？宇宙学结合了高深的物理学和天文学，内容深奥自然不必多加解释。偏偏它又有最浅显的一面，刚会说话的小孩也能问出宇宙学最基本的问题：宇宙有多大？宇宙有多老？宇宙是怎么来的？宇宙外面还有什么？换句话说，宇宙学的基本问题和答案应该都很简单，真正深奥之处在于追求答案的过程和方法。因此之故，只要避免讨论中间的细节，大家都能轻轻松松地一窥现代宇宙学的堂奥。

前面已经说过，宇宙学研究的当然就是宇宙本身。可是宇宙这个概念有没有严格的定义呢？其实中文的“宇宙”两字本身就有既明确又科学的定义：上下四方谓之宇，古往今来谓之宙。换言之，宇宙就是所有的空间加上所有的时间。在此必须强调的是，一般人常常以为宇宙就是所有空间的总和，而完全忽略了时间的部分。

既然也要研究古往今来所有的时间，宇宙学和考古学还真有几分相似。其实我们可以这样说，宇宙学家把宇宙的起源和演化当成一个(唯一的)历史事件来研究，他们设法寻找宇宙演化的遗迹，再根据这些遗迹来还原宇宙的演化史。这方面最重要的成绩，就是解答了“宇宙有多老”这个问题。根据目前公认的理论，宇宙并非永恒存在，而是有个诞生的时刻。这个通称为“大爆炸”的一刻距离现在并不太远，只有100多亿年而已。以地球的年龄(约46亿岁)当标准，我们可以很肯定地说，宇宙年龄大约是地球年龄的3倍。

至于“所有的空间”这方面，宇宙学家需要解答的问题则包括宇宙有多大、宇宙是什么形状等等。可惜在这两个问题上，宇宙学家碰到了前所未有的困难，至今尚未达成共识。但至少已经肯定的是，宇宙正处于一个扩张期，也就是一天比一天大；至于会不会有一天开始收缩，宇宙学家目前的看法倾向于不会。

相较之下，另一个与空间相关的问题“宇宙各个角落有什么不同”，则是早就有了肯定的答案──就宇宙的尺度而言，任何角落都是平等的，没有哪一点具有特殊的地位。这就是所谓的“平凡原理”：宇宙各个角落尽皆平等，因此科学定律放诸宇宙皆准。事实上，平凡原理可说是宇宙学最基本的出发点；正是由于平凡原理，我们才能放心大胆在地球表面和附近的太空研究宇宙，丝毫不用担心得到的结果会有任何狭隘的“地域性”。

（作者系台湾著名科幻作家、翻译家。台湾大学电机系毕业，美国加州大学伯克利分校理论物理博士。长期致力推广中文科幻与通俗科学。著有科幻小说集《卫斯理回忆录》、《时空游戏》等。科幻译作包括阿西莫夫科幻经典《基地系列》、《帝国系列》、《机器人系列》等。）