问:所以当您把天文望远镜对准宇宙的一个区域的时候,您观测的是它
的历史上的一个时刻。
答:完全正确。天文望远镜是一种追溯时间的器械。历史学家们永远不
可能凝视古代的罗马,天体物理学家们则相反地能够真正看到过去,观测天
体在从前是个什么样子。我们看到了猎户座在罗马帝国末期时的星云。用肉
眼都能看到的仙女座的星云,是一种200万年以前的形象。如果仙女座上的
居民此刻在看我们整个行星,他们也有同样的时差:他们发现的是原始人的
地球。
问:这就意味着我们在夜晚观察的天空,我们看到的天体,这些不可胜
数的恒星,这些星系都只是一些错觉,是一种过去的形象?
答:严格地说,人是永远不能看到世界的现状的。当我看您的时候,我
看到的是1%微秒之前的您,这是从您到我的光所需要的时间。1%微秒,即
使对我们的意识来说是觉察不到的,但在原子的范围里来说就很长了。不过
人在这段时间里不会消失,所以我能够毫无风险地提出您始终在这儿的假设
。对于太阳来说也同样如此:它在8分钟之内并未改变它的光的行程。我们
在夜里用肉眼看到的、组成我们这个星系的恒星,也还是比较近的,但是用
大功率的天文望远镜探测的遥远的天体就不一样了。我看到的120亿年前的
类星体今天确实已经不再存在了。
问:那么还能看得更远、更早,直到这个著名的边界即大爆炸吗?
答:越是退向过去,宇宙就越是变得昏暗。在某个边界之外,光就不可
能到达我们这里了。与这条边界相对应的是一个温度约为3000℃的时期。在
约定的大爆炸的时钟上,宇宙已经有大约30万年了。
◎大爆炸的证据
问:大爆炸还是非常抽象的。人们甚至会考虑它是否真有其事,是否纯
属科学家们想象的结果。
答:像任何科学理论一样,大爆炸的理论基础既是一切观测的结果,也
是一个能从这些观测中得出数值的数学体系(爱因斯坦的广义相对论)。这种
理论之所以可靠,是因为它已经正确地预言了一些观测的结果,这些预言已
经得到了证实。这就证明了大爆炸不仅是科学家们想象的产物,而且触及了
世界的现实。
问:不错。可是不能看到它,又怎么能描绘它呢?
答:人们可以看到它的许多表现。大约1930年,一位美国科学家埃德温
·哈勃证实,所有的星系正在彼此远离,而彼此远离的速度是与它们的距离
成比例的。有点像一块放在炉子上的布丁:随着它的膨胀,所有的葡萄就相
互分开了。这种称之为宇宙膨胀的全部星系的运动,连速度都得到了证实,
即每秒一万多公里。根据爱因斯坦的广义相对论,这种膨胀表明宇宙在逐渐
冷却。它目前的温度约为绝对3度,即摄氏270度。而这种冷却大约从150亿
年前就开始。
展开