导读：
作者介绍
让-皮埃尔·韦尔代,数学学士,理学博士,于1963年进入巴黎天文台,在对日冕以及行星的红外线进行了研究之后,指导基础天文学系的工作。从1976年到离开天文台的1997年,他主要的活动就是从事天文学史的研究,主要发表了《哥白尼天文学导论》、《天文学史》、《天文学与天体物理学》、《古代和古典天文学史》。
前 言
宇宙即使是不可想象的,它也应该是可以被思考的,因为对宇宙的思考不仅存在于智力活动的最初记载之中,而且在其中占据十分重要的地位。当然,即使天的科学和其他所有科学的不同之处,在于它纯粹是观测的科学(对天体无法做任何实验),但是,谈论天上的物体和谈论地上的物体一样,也是合乎情理的。然而,当这种科学竟敢抨击一切时,理性就应该在它必然会参与的冲突前退却。
例如,有人为了反对宇宙有限说,提出了阿契塔(Archytas)之箭的命运之谜,说此箭一直射到世界尽头,碰到并穿过世界的外壳。对于这些人,亚里士多德借助于地不动说进行反驳,说“世界这个构体”要进行公转,总体积必然受到限制,否则,那些星星在每天旋转二十四小时的有限时间里,就得穿越无限的距离。对于那些坚持要知道箭的命运的人,亚里士多德回答说,这个问题提得空洞,因为“在最后一个天球之外,既不是虚空也不是实地”。这就像在今天那样,如果有个纠缠不休的人,无视空间-时间的相对论方程的数学美,对世界在t0时间的状况或万物起点的坐标感到担心,那么,宇宙起源学家也会对他作出绝妙的回答,说对零时间的特殊性提出的任何物理学问题,在物理学上毫无意义,因为宇宙大爆炸(bigbang)正是世界进入时间之中,因为宇宙不会在空间扩展,就像普通的气球在鞋店里那样,或是像放了许多蜜饯的蛋糕在烤箱里那样,但宇宙是自己在扩展的空间。这就像对他说,宇宙大爆炸在各处发生,又从未发生过。
因此,人们没有用幻想来欺骗自己,认为他们看到了整个宇宙,而只是幻想他们能观察到宇宙的一个相当重要的、能够代表整体的样品,并给自己进行分类(不论是神话类、神学类、哲学类还是数学类),以便对世界进行整体性思考,他们并且还制定了一些宇宙起源论,即支配宇宙的物理体系。更有甚者,从神话思想的时代起,在对世界的构造进行思考之前,他们就叙述了世界诞生的情况。他们想像出各种起源的根源:他们成了宇宙起源学家。亚里士多德物理学的完全胜利使这个运动迅速寿终正寝,即使在亚里士多德看来世界的大小是有限的,世界的持续时间却是永恒的,即无始无终的。等到哥白尼确定了恒星天球不动之后,对世界无限的辩论才重新展开,而伽利略发明了望远镜并对落体进行了研究,最终排除了亚里士多德的物理学,使宇宙起源学重新建立起来。
1629年至1633年间,笛卡尔第一个有胆量撰写《论世界》,但由于1633年伽利略受到审判和处罚,笛卡尔就无法出版该书。因此,在十七世纪,新的天文学是在紧张的气氛中得到飞跃发展的,而宇宙学则仍然是冲突特别激烈的领域之一,尽管斗争很快变得缓和,不像导致伽利略来到宗教裁判所的斗争那样激烈。今天,只要看到对宇宙膨胀特别是对宇宙大爆炸进行的激烈论战,就能对此深信不疑。现在,天文学家已不再和神学家直接较量,但宇宙学和宇宙起源学仍是天文学的主要学科,在这两个学科中,哲学的先天推理不管同宗教的形而上学有关还是同唯物主义辩证法有关,都意义极为深长。在这个领域,把理论和观察连在一起的那根线十分纤细,随时可能断掉。阴面众多、广阔,而光面到处缺失、游移不定,因此,用猜测来填补空白的危险时时存在。然而,宇宙起源学是一门科学,即使庞加莱这样说:“我们也许应该等待,以便寻找一种解决办法,等到我们耐心地收集了各种材料,并由此获得找到这种办法的某种可靠的希望;但是,如果我们这样理智,如果我们好奇而不着急,我们也许永远不能创建科学。”不管怎样,宇宙学肯定不是这样。
另外,从文艺复兴时期到现代,很少有人敢冒险对世界的诞生或无限性进行思考,只有奥伯斯思考过无限性,康德思考过世界的起源。二百年前,开普勒大胆地研究世界的构造,认为自己揭开了神的计划的秘密。他没有去研究创世的物理过程,并一直认为世界不仅有限,而且体积很小。在《哥白尼天文学概要》中,他把恒星天球半径确定为地球半径的六千万倍。更加出人意料的是,他确定的恒星天球的厚度微不足道:太阳半径的千分之六,据他说相当于地球半径的十五倍,即我们这里的十几公里!宇宙被封闭在洋葱皮般的薄壳之中,而恒星只是一条条变形虫。令人惊讶的是,伽利略在这本文选中没有找到自己的位置。当然,在哥白尼学说的传播和经典物理学的诞生中,他的地位是重要的,但他既不是严格意义上的天文学家,也不是宇宙学家或宇宙起源学家。毕达哥拉斯派的佩特罗尼乌斯第一个想像出各种各样的世界,威廉·德西特则描绘了空旷的宇宙的膨胀,在这两个人之间的时间里,为这种一直没有完成的探索作出贡献的人不知其数。 |
