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宇宙大爆炸理论的由来
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宇宙大爆炸理论的由来

久经沙场的枪
楼主 (文学城)

1966年6月20号,是个值得纪念的日子,小国比利时的小地方鲁汶,有一位牛人去世了,他的名字叫乔治·勒梅特 Georges Lemaître。

这个名字大家可能不熟悉,不过我要说出另外一个牛人来大家一定知道:艾德文.哈勃,就是哈勃望远镜那个哈勃,美国NASA建立的世界最大太空望远镜就是以他命名的。

哈勃本人在1929年发表了宇宙膨胀理论,从而一举成名。但是很少有人知道,比他早两年就有人发现了这个现象并发表了论文,这个人的名子叫乔治·勒梅特。

乔治·勒梅特在1927年第一次发表了他的宇宙膨胀理论。但是,他的开创性工作在很大程度上被忽略了,过了两年才获得了科学界的注意,而且,是以一种非常尴尬的方式。


迟来的荣誉: 欧洲第五个太空运输船 "Georges Lemaître"以宇宙膨胀的真正发现者命名(前四个分别为法国科幻作家Jules Verne,德国天文学家Johannes Kepler,意大利物理学家Amaldi,以及Albert Einstein)

“很少有科学发现是以其实际发现者来来命名的。”美国社会学家默顿的这个断言与宇宙膨胀理论的发现非常吻合。在每一本教科书里,宇宙膨胀理论都是写在哈勃名下的:他在加利福尼亚州的天空下用一个巨大的天文望远镜测量天体,然后得出结论:宇宙在向外扩张。但是事实上,最先得出的这个结论的不是他而是比利时的乔治·勒梅特。

勒梅特出生于1894年,一生从事非常有趣的双重职业:牧师和天体物理学家。在20世纪20年代他着迷于爱因斯坦的广义相对论,也沉迷于让很多同行百思不得其解的天文现象:为什么天空上大部分天体都在远离我们而去?

“银河外星云的远去是由于宇宙在膨胀。星云离去的速度和距我们的距离成正比。”

乔治·勒梅特意识到,"雾",现在天文学家把它们叫星云,远离我们而去,是因为宇宙作为一个整体在膨胀。就像葡萄干掺在发面团里,面发了,葡萄干的间距被拉开了,所以星云离我们的距离也拉开了,而且,距离越远,速度越快。这个规律今天称为哈勃定律,而不是勒梅特定律。

但是,在当时,比利时的这个发现完全被忽视了,因为他的文章是用法文写的,刊登在一个名不见经传的小地方杂志上。

哈勃晚了两年才得出了这个结果,但是是在全世界的聚光灯之下,结论已出,马上轰动。有人翻出勒梅特两年前的旧作,请求把他具有划时代意义的工作用英文再发表一次。但是在翻译的过程中,导出宇宙膨胀理论的最关键的那段段落被漏掉了。直到如今,为何如此一直无人知晓。有人猜测是有意而为。或许,译者有意把勒梅特文本做了删节以有利于哈勃。毕竟,在科学界,一个比利时的神职人员,多少让人觉得有些另类。勒梅特在他的一封信里把这事儿说的更加平淡无奇:“亲爱的司马提博士,非常荣幸能在英国皇家天文学会月刊上发表我的工作。随信附上这篇文章的翻译。我认为,我以前那些有关星云运动的初级讨论,不值得再次印刷。这显然已不再有趣了。“

金子在哪儿总会发光。乔治·勒梅特最后还是得到了巨大的荣耀,是凭他另外一份儿工作。哈勃理论发表后,引起了全世界范围内天文学家的热烈讨论,包括爱因斯坦,一开始持怀疑态度,最后也被说服了。勒梅特四年前的言论已经没有人关心了。他也根本不去纠结。他实在太超前了,一个月后,乔治·勒梅特发表了下一个石破惊天的理论。


1927年的牛人会,你反正能知道的牛人比如爱因斯坦,居里夫人,薛定谔,波尔,海森堡等都在里面。当然,没有勒梅特

“宇宙发源于一个密集的单元,随后越来越稀薄。在宇宙的开始,一切物质浓缩于一个单元原子核内,然后崩溃而膨胀。”

在此之前,所有科学家都认为宇宙从古到今一直存在,并在某个时候开始膨胀。但天才勒梅特奇思异想,把宇宙膨胀速度简单倒算回去,于是宇宙逐渐变小,直至空间,时间和物质最终集中在一个单一的原子核中,称为“宇宙蛋”。

138亿年的宇宙年龄就是这样算出来的。

这个想法很快风行世界。今天,几乎所有的天文学家都认可宇宙大爆炸理论。

“作为一个牧师,我很喜欢这个想法,世界有一个开端。被创造,当然,要好一点。” 十年以后乔治·勒梅特和同事聊天时,眨着眼睛说了这句话。

直到1966年6月20日去世,乔治·勒梅特才在科学界得到了尊敬,但只是作为一个专家。1990年,美国宇航局为了精确测量宇宙的膨胀现象,发射了哈勃太空望远镜。

其实,正确的名字应该叫:勒梅特望远镜。

 



更多我的博客文章>>> 文化差异 《象形文字的连续性》,与来罘兄商榷 计划经济,是斯大林这个制度鬼才最邪恶的发明。 我给川粉支一招 24年美国大选分析
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久经沙场的枪
2 楼
讲故事了,不烧脑
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平等性
3 楼
谢谢老枪好分享!其实我一直到现在,对于大爆炸假说都有些怀疑。我知道它是可以从广义相对论的理论推演出来的,问题是,

广义相对论也只是一个理论,并不是什么终极的真理。

 

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freemanli01
4 楼
就是说我们都在宇宙蛋的蛋壳里思考蛋壳外边有没有世界
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freemanli01
5 楼
然后导师就吼叫:shut up and calculate。。。呵呵 :)

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donau
6 楼
这个故事很好你讲了我就可以省了。不过我帮你补一段细节吧

1927年爱因斯坦第一次听到Lemaître结论的时候,反应是,Your mathematics is correct, but your physics is abominable。也就是说,当时爱因斯坦本人并不接受宇宙时空始于一个高密度点(a primeval atom)这个观点爱因思坦更相信的,是宇宙是永恒的,on the largest of scales, fixed and unchanging。

其实在那之前,爱因斯坦已经读了那篇文章,而且从数学上完全找不粗错误。

更早一点在1921年,一个俄罗斯的数学家,Alexander Friedmann也从广义相对论推出了宇宙应该膨胀的结论,但是他的推导被爱因斯坦认为是错误的(他·后来自己承认了这件事)。

又过了6年,美国加州的一次学术会议,,Lemaître再次给出了更详细的关于宇宙起源和银河系膨胀的推导过程。那次Seminar结束,爱因斯坦第一个站起来,称Lemaître的理论,the most beautiful and satisfactory explanation of creation to which I have ever listened。

爱因斯坦的广义相对论,是用更漂亮的几何语言再次解释了Gravity。牛顿1600年那个大家最熟悉的对力的描述,是Universal Law of Gravity,相对论的诞生,是因为爱因斯坦发现了牛顿万有引力定律deeply flawed。

爱因斯坦的问题是,

引力是如何起作用的?例如,太阳是如何穿过 9300 万英里的真空空间并影响地球的运动的?没有绳子把它们拴在一起,也没有链条在地球移动时牵引它,那么引力是如何发挥作用的呢?

这也是下面陶三问我的。我当时被他吓到了本来想专门写个帖子借机写在你这里好了。

其实这个问题牛顿自己也意识到了,不过他没有给出答案(我猜是没想好),后来的200多年,大家一直忍忍忍忍。

直到爱因斯坦出现。

从1900年起,爱因斯坦就一直致力于寻找引力背后的机制。1915 年,他提出了一个答案。不过是基于复杂的数学表达,需要物理学史上前所未有的概念飞跃。但是答案很简单。

引力通过什么过程在空旷的空间中发挥作用?——空旷的空。也就是,空间本身可能是引力的媒介。也就是下面我说的陶三对空的理解是对的解释是不对的。

在爱因斯坦之前,引力,Gravity,是一种神秘的力量,一个物体以某种方式通过空间作用于另一个物体(那是牛顿的解释)。在爱因斯坦之后,人们认识到引力是由一个物体引起的环境扭曲,并引导其他物体的运动。,比如,你被固定在地板上的原因是,你的身体正试图沿着地球在空间(实际上是时空)造成的凹痕往下滑。

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久经沙场的枪
7 楼
空间弯曲。多瑙科普一下相对论吧,从牛顿讲起
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久经沙场的枪
8 楼
你用你的佛也建一个模型吧,如果能解释现在这些现象,你就比相对论强。引力、电磁力、强力、弱力,相对论还统一不了
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陶陶三
9 楼
引力可以解释。两个纠缠的量子之间,一旦观测其中一个,另一个就反方向自旋。这个不好(无法)解释。

这里面有力的作用吗?

还是魔力?魔力是不是一种力?所以是量子玄学。

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久经沙场的枪
10 楼
忘了谁说的,空间就是有物质的地方。蛋壳外没有物质,所以也没有空间
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freemanli01
11 楼
好像也是,没有变化就没有时间。。。不过物理学家的关键漏洞在于,他们知道观测星星之前清理望远镜,但不知道观察世界之前如何清

清理自心。心,才是一切观察的根本起点。

而这不仅仅是科学界的无能为力,而是整个西方哲学和科学界都没有涉足的领域。

所谓观察对结果的影响,应该说只有佛教才有解。大概类似瞪眼睛多了,就能看见金光乱冒。这也真不是瞎说的。:)

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freemanli01
12 楼
当然,另外即使按物理学家的说法,也不能排除当年有好多宇宙蛋都在爆炸,各炸各的。不过这大概就没办法了,不管是不是大爆炸理论
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FEVRE
13 楼
如果没有这些人,会有其他人发现这些吗?只是时间问题?
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donau
14 楼
我觉得会。这不就是那个,对的时间对的人下面我提到的那个infinite monkey theorem就是这个概念
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donau
15 楼
当然有。这么说吧,力是解释一切物理现象的原因你想听ENTANGLEMENT那就这个了
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donau
16 楼
我也不懂不过可以多少说一点我知道的算是接着你这个话题吧
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FEVRE
17 楼
得是天才吧?反正不是我 :DDD
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donau
18 楼
天才有什么好?天才有天才的麻烦况且也只是别人眼里的天才。就是你我这样做普通人最好
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波粒子3
19 楼
变成先有鸡还是先有蛋的问题了
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木有文化
20 楼
你用放大镜细看这张图

也没有勒梅特

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