宇宙膨胀理论：物理世界奇遇记

那天早晨吃早饭时，汤普金斯先生把前一天晚上做的梦告诉了教授，而教授半信半疑地倾听着他的讲述。

“宇宙的坍塌，”他说，“当然会是一个非常戏剧性的结局，但我认为星系相互退行的速度是如此之快，以至于现在的膨胀永远不会变成坍塌，而宇宙将随着星系在空间中的分布越来越稀薄而继续不断膨胀。当所有形成星系的恒星都因核燃料耗尽而燃烧殆尽时，宇宙就会变成一个由寒冷和黑暗的天体聚集而成的大集合，分散到无穷远处。”

“然而，也有一些天文学家不这么认为。他们提出了所谓的“稳态宇宙论”，根据该理论，宇宙在时间上保持不变：我们今天看到的它的存在状态与无限远的过去大致相同，并且在无限远的将来也将继续如此存在。当然，维持世界现状符合大英帝国良好的古老原则，但我并不倾向于认为这种稳态理论是正确的。顺便说一下，这个新理论的创始人之一，剑桥大学的某位理论天文学教授，写了一部关于这个主题的歌剧，下周将在考文特花园首演。你为什么不给莫德和你自己预订门票去听听呢？这可能很有趣。”

从海滩回来几天后，天气变得就像大多数海峡海滩的天气一样阴冷多雨，汤普金斯先生和莫德舒服地坐在歌剧院的红色天鹅绒椅子上休息，等待大幕拉开。前奏开始了紧张的变奏，乐队指挥不得不在结束前更换两次礼服的衣领。当幕布终于拉开时，观众席上的每个人都不得不用手掌遮住眼睛，因为舞台上的灯光实在是太过耀眼了。从舞台上射出的强烈的光束很快照亮了整个大厅，一楼观众席和二楼的包厢变成了一片灿烂的光的海洋。渐渐地，光亮消失了，汤普金斯先生发现自己似乎在黑暗的空间里飘浮，快速旋转的燃烧的火炬照耀着，这些火炬就像夜晚的节日中使用的火轮。现在，看不见的管弦乐队演奏的音乐响起，听起来好像是管风琴演奏。汤普金斯先生看见他附近有一位身穿黑色法衣、戴着牧师衣领的先生。根据剧本，这位来自比利时的阿贝·乔治·勒梅特是第一个提出宇宙膨胀理论的人，这个理论通常被称为“大爆炸”理论。

汤普金斯先生看见穿着黑色牧师服、戴着牧师衣领的男人

汤普金斯先生仍然记得他的咏叹调的第一个小节：

哦，一切起源的原子！

容纳万物的原子！

分裂成了非常小的碎片

正在形成的星系啊

拥有着原始的能量！

哦，放射性的原子啊！

哦，容纳万物的原子！

哦，宇宙的原子，

是上帝的杰作！

长久的演变

强烈的焰火

留下了灰烬

我们矗立在中心

我们面对着衰退的太阳，

努力回忆

最初的壮丽景致

哦，宇宙的原子

是上帝的杰作！

在勒梅特神父完成了他的咏叹调之后，一个高大的男子出现在那里，他是俄罗斯物理学家乔治·加莫夫，他过去三十年中一直都在美国度假，这是他唱的歌：

好神父啊，我们的认知

在很多方面都是一致的。

宇宙在膨胀

从它在襁褓之中开始。

宇宙在膨胀

从它在襁褓之中开始。

你之前说它在运动中膨胀。

我很遗憾我不同意，

我们的观念有所不同。

关于它如何形成的

我们的观点有所不同

关于它如何形成的。

这是中子流体，而不是

如您所说，一切起源的原子。

这是无限的，如往常一样

这是无限的古老。

这是无限，如往常一样

这是无限的古老。

在一个无限之处

在坍塌中，气体遭遇了自己的命运

数十亿年前

达到最密集的状态。

数十亿年前

达到最密集的状态。

那时所有空间都是光彩照人的

在那个关键时刻

对物质的光是超然的

就像计量器对于韵律。

对物质的光是超然的

就像计量器对于韵律。

每吨辐射

那时物质是一盎司，

直到冲动性的膨胀

在那可怕的暴躁状态中反弹。

直到冲动性的膨胀

在那可怕的暴躁状态中反弹。

那时的光渐渐淡了。

亿年的岁月流逝……

物质，超越光

供应充足。

物质，超越光

供应充足。

物质然后开始凝结

（吉恩斯的假设就是这样）。

巨大的气态云在分散

被称为原星系。

巨大的气态云在分散

被称为原星系。

原星系被粉碎，

飞出黑夜。

星星从它们中形成，散落开来，

空间充满了光。

星星从它们中形成，散落开来，

空间充满了光。(www.xing528.com)

星系一直在旋转，

星星会燃烧到最后的火花，

直到我们的宇宙变得稀薄，

并且变得毫无生气、寒冷和黑暗。

直到我们的宇宙变得稀薄，

并且变得毫无生气，寒冷和黑暗。

汤普金斯先生还记得第三首咏叹调是由歌剧的作者本人完成的，他突然从闪闪发光的星系之间出现，他从口袋中拉出了一个新生的星系，然后歌唱：

遵照天堂的命名，宇宙

从来不是在过去的时间里形成的，

但它是，曾经是，永远是

保持不变！

我们宣布了稳定的状态！

衰老的星系分散，

燃尽，然后退出舞台。

是，曾经是，永远都是。

噢，噢宇宙啊，噢宇宙啊，保持不变！

我们宣布了稳定的状态！

衰老的星系分散了，

燃尽，然后退出舞台。

但一直以来，宇宙

过去是，现在是，将来是，一直是。

保持，啊，宇宙，啊，宇宙，保持不变！

我们宣布了稳定的状态！

还有新的星系在凝聚

一如既往，从无到有。

（勒梅特和伽莫夫，无意冒犯！）

所有的一切，将永远存在。

保持，啊，宇宙，啊，宇宙，保持不变！

我们宣布了稳定的状态！

但是，尽管有这些鼓舞人心的话，周围空间里的所有星系都逐渐消失了，最后，天鹅绒帷幕降下，大歌剧院里的烛台取而代之。

“噢，西里尔，”他听见莫德说，“我知道你随时都可以在任何地方睡着，但你不应该在考文特花园睡着！整场演出你都在睡觉！”

当汤普金斯先生把莫德送回她父亲家时，教授正坐在自己舒适的椅子上，手里拿着新到的月刊。

“嗯，演出怎么样？”他问。

“噢，太棒了！”汤普金斯先生说，“我对不断上演的宇宙咏叹调印象特别深刻。它们听起来令人安心。”

“请谨慎对待这一理论，”教授说，“你不知道那句谚语吗？‘闪光的不一定都是金子’？我正在读另一位剑桥人马丁·莱尔的一篇文章，他建造了一个巨大的射电望远镜，它能够观测到比坐落于帕洛玛山的5米光学望远镜所能观测的距离大几倍的星系。他的观测表明，这些非常遥远的星系彼此之间的距离比我们周围的星系要近得多。”

“您的意思是说，”汤普金斯先生问，“我们所在的宇宙区域内的星系非常稀少，当我们越走越远时，星系群的密度就会增加吗？”

“根本不会，”教授说，“你必须记住，由于光速有限，当你望向遥远的空间时，你也望向遥远的过去。例如，由于光从太阳到这里需要8分钟，所以地球上的天文学家观测到太阳表面的耀斑有8分钟的延迟。我们最近的太空邻居——仙女座的一个螺旋星系的照片，你一定在天文学书籍中看到过，它距我们大约一百万光年，你看到的照片实际上显示的是它在一百万年前的样子。因此，赖尔通过他的射电望远镜所看到的，是数十亿年前宇宙中那个遥远的地方的情况。如果宇宙真的处于稳定状态，那么这画面在时间上应该是不变的，并且现在从这里观察到的非常遥远的星系在空间上的分布应该不会比较近距离的星系更密集或更少。因此，赖尔的观测结果表明，遥远的星系在太空中似乎更紧密地聚集在一起，这就相当于在几十亿年前遥远的过去，各处的星系都更紧密地聚集在一起。这与稳态理论相矛盾，并支持星系正在分散和它们的数量密度正在下降的原始观点。当然，我们必须谨慎行事，等待赖尔的结果得到进一步证实。”

“顺便说一句，”教授从口袋里抽出一张折起来的纸，继续说道，“这是我的一位富有诗意的同事最近就这个问题写的一节诗，”他读道：

“你多年的辛劳。”

赖尔对霍伊尔说，

“都是虚度年华，相信我。

稳态已经过时了。

除非我的眼睛欺骗了我，

我的望远镜

破灭了你的希望；

你的信条被驳倒。

让我简明扼要地说：

我们的宇宙

一天比一天更大更稀薄！”

霍伊尔说，“你引用

勒梅特，我注意到，

还有伽莫夫。好吧，忘记他们！

错误的黑帮

还有他们的大爆炸

为什么要帮助他们，教唆他们？

你看，我的朋友，

它没有尽头

也没有开始，

如同邦迪，戈尔德，还有我，

我将坚持

直到我们的头发开始稀疏！”

“不是这样的！”赖尔哭了

他更用力地拉紧绳索；

遥远的星系

如你所见，

挤得更紧了！”

你让我沸腾了！

爆炸的霍伊尔

他的语句重新排列；

“新物质的诞生了

每天晚上和早晨。

这种景象是不变的！”

“住嘴，霍伊尔！

我的目标是令你感到挫败

“过一会儿，”

赖尔继续说道，

“我会让你恢复理智的！

“好吧，”汤普金斯先生说，“看到这场争论的结果将会是件令人兴奋的事情。”他在莫德的脸颊上亲了一下，祝他们父女俩晚安。