宇宙的 “三分钟热度”
[2015-11-29 10:27:38]

??? 作者:鞠强? 来源:科技日报(2015-11-28)第04版 嫦娥副刊

????三分钟对我们来说是很短的时间,我们在这段时间里只能做一件小事,比如吃一个三明治,听一首歌,或者看几页书。对于有着130多亿年历史的宇宙来说,三分钟看起来更加微不足道。
????然而,在诺贝尔物理学奖获得者史蒂文·温伯格的《最初三分钟:关于宇宙起源的现代观点》中,宇宙最初的三分钟却是一段波澜壮阔、绚丽无比的史诗。这三分钟不仅决定了宇宙的现在,还预言了宇宙的未来。
????此书第一版出版于1977年。1993年,温伯格根据当时最新的天文学知识,补写了后记,出版了此书的增订版。温伯格在第一版的序言中交待了此书肇始于他于1973年在哈佛大学的一次讲演,其时他正任教于哈佛。在此之前,他和格拉肖还有萨拉姆已经建立起电弱统一理论。在此书第一版出版后两年,三人就因为这项成就获得了1979年度诺贝尔物理学奖。
????近些年来,随着理论的不断完善和观测水平的不断提高,我们对于宇宙有了越来越深入的认识。我们可以更加准确地了解宇宙在最初几分钟、甚至是最初几秒钟内发生的故事。不过与此同时,宇宙学的基本框架并没有改变,我们还在用温伯格的“语言”讨论宇宙学。温伯格在书中一开始就介绍了宇宙膨胀这个事实;布莱恩·施密特、亚当·里斯和索尔·珀尔马特则在1998年发现了宇宙加速膨胀的证据并获得了2011年诺贝尔物理学奖。
????温伯格还在书中着重讲到了发现宇宙微波背景辐射的过程和意义;2001年,美国宇航局的威尔金森微波各向异性探测器(WMAP)发射升空,对宇宙微波背景辐射的温度进行了更精确的测量,并在分析宇宙的质能组成、测量哈勃常数等方面贡献颇多。这些重大发现并没有颠覆温伯格此前的表述,而是更好地填充了原有的框架。
????温伯格能在学术界之外获得巨大的影响力,很大程度上要得益于他创作的普及类读物。《终极理论之梦》和《最初三分钟》等作品的不断重印说明,温伯格描述科学的方式仍然受到读者的欢迎。一本成功的科学读物,既要讲事实,又要讲故事。温伯格在书中不是冷冰冰地陈述事实和数据,而是加入了很多方便读者理解的处理。
????比如,在介绍多普勒效应的时候,温伯格就用到这样一个比喻:“这就好比一位推销员出发去旅行,在旅途中,他要每周定期寄出一封家书一样。当他离开家的时候,每封信的路程都比上一封稍远,因此他的信的到达时间也会相差一周多一点;当他返回家的时候,每封信的路程都比上一封稍近,因此它们到达的频率比每周一封要多。”这样的讲解,配合前文对多普勒效应的物理描述,使得读者既不会觉得浅尝辄止,也不会觉得艰深晦涩。
???《最初三分钟》是一本杰出的科学读物,温伯格在书中不仅对宇宙学进行了总结和展望,更是以他深邃的洞见和卓越的学识,激励了后来人探索宇宙的巨大热情。正如他在前言中所说:“能够说出在最初一秒钟、最初一分钟或者最初一年,宇宙是什么样子,那真是一件非常了不起的事情。”即使他的读者没有从事物理学的研究,也同样会被这种情绪所深深感染,并始终对我们生活的世界怀有好奇心。这是一本成功的科学读物的最大成就。
????生活中我们常用“三分钟热度”来形容做事情空有热情,却欠缺毅力,因此无法把事情做好。可是38年来,我们发现,原来我们的宇宙真的是被最初的“三分钟热度”所塑造;我们还发现,我们探索宇宙的热情并没有丝毫的减弱,我们了解未知的雄心正与日俱增。因此,在回顾这段历史的时候,我们要感谢物理学的世界有温伯格,也要感谢我们的书架上有《最初三分钟》。
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