十问:霍金沉思录 · 第六节
《十问:霍金沉思录》第六节
本节梳理了人类对宇宙起源认识的演变。早期创世神话和主教推算认为人类与宇宙历史很短,而亚里士多德等则主张宇宙永恒。
本节梳理了人类对宇宙起源认识的演变。早期创世神话和主教推算认为人类与宇宙历史很短,而亚里士多德等则主张宇宙永恒。康德指出有无开端都存在逻辑矛盾,其前提是时间绝对。爱因斯坦的广义相对论打破这一前提,指出时空由物质能量塑造,谈论开端之前没有意义。
夜空是黑的说明宇宙不能无限久地保持现状。哈勃观测到星系彼此远离且越远越快,证明宇宙在膨胀,倒推约100亿至150亿年前万物聚于一点。为回避开端,邦迪、戈尔德和霍伊尔提出稳恒态理论,但射电观测显示过去源密度更高,该理论被弃。栗弗席兹和哈拉特尼科夫声称收缩总会反弹、密度有限,霍金认为其论证不可靠,主张科学应正面研究起源。他与彭罗斯证明:若广义相对论正确且条件合理,宇宙必有开端,即密度无限的奇点,而广义相对论在此失效。1965年发现的微波背景辐射为致密开端提供了观测证据。为避免奇点,需引入量子效应,即海森伯的不确定性原理,它表明粒子位置与速度无法同时精确测定。