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第一章 我们的宇宙图像(5 / 7)

时刻,它们刚好在同地方,所以那时候宇宙密度无限大。这个发现最终将宇宙开端问题带进科学王国。

哈勃发现暗示存在个叫做大爆炸时刻,当时宇宙尺度无穷小,而且无限紧密。在这种条件下,所有科学定律并因此所有预见将来能力都失效。如果在此时刻之前有过些事件,它们将不可能影响现在所发生切。所以们可以不理它们,因为它们并没有可观测后果。由于更早时间根本没有定义,所以在这个意义上人们可以说,时间在大爆炸时有开端。必须强调是,这个时间开端是和早先考虑非常不同。在个不变宇宙中,时间端点必须由宇宙之外存在物所赋予;宇宙开端并没有物理必要性。人们可以想像上帝在过去任何时刻创造宇宙。另方面,如果宇宙在膨胀,何以宇宙有个开端似乎就有物理原因。人们仍然可以想像,上帝是在大爆炸瞬间创造宇宙,或者甚至在更晚时刻,以便它看起来就像发生过大爆炸似方式创造,但是设想在大爆炸之前创造宇宙是没有意义。大爆炸模型并没有排斥造物主,只不过对他何时从事这工作加上时间限制而已!

谈论宇宙性质和讨论诸如它是否存在开端或终结问题,你必须清楚什是科学理论。将采用头脑简单观点,即理论只不过是宇宙或它受限制部分模型,些联结这模型和们所观察规则。它只存在于头脑中,(不管在任何意义上)不再具有任何其他实在性。如果它满足以下两个要求,就算是好理论:它必须在只包含些任意元素个模型基础上,准确地描述大批观测,并对未来观测结果作出确定预言。例如,亚里士多德关于任何东西是由四元素,土、空气、火和水组成理论是足够简单,但它没有做出任何确定预言。另方面,牛顿引力理论是基于甚至更为简单模型,在此模型中两物体之间相互吸引力和它们称之为质量量成正比,并和它们之间距离平方成反比。然而,它以很高精确性预言太阳、月亮和行星运动。

在它只是假设意义上来讲,任何物理理论总是临时性:你永远不可能将它证明。不管多少回实验结果和某理论相致,你永远不可能断定下次结果不会和它矛盾。另方面,哪怕你只要找到个和理论预言不观测事实,即可证伪之。正如科学哲学家卡尔·波普所强调个好理论特征是,它能给出许多原则上可以被观测所否定或证伪预言。每回观察到与这预言相符实验,则这理论就幸存,并且增加们对它可信度;然而若有个新观测与之不符,则们只得抛弃或修正这理论。至少被认为这迟早总会发生,问题在于人们有无才干去实现这样观测。

实际上经常发生是,所设计新理论确实是原先理论推广。例如,对水星非常精确观测揭露运动和牛顿理论预言之间很小差异。爱因斯坦广义相对论所预言运动和牛顿理论略有不同。爱因斯坦预言和观测相符,而牛顿预言与观测不相符,这事实是这个新理论个关键证据。然

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