天淨沙提示您:看後求收藏(奇妙書庫www.qmshu.tw),接著再看更方便。
時候,天文學家發現,同樣引人注目的是,對大宇宙的理解也是不完整的。 上次談到,埃德溫·哈勃已經確認,我們視野裡的幾乎所有星系都在離我們遠去,這種退行的速度和距離是成正比的:星系離得越遠,運動的速度越快。哈勃發現,這可以用個簡單的等式來加以表示:Ho=v/d(Ho是常數,v是星系飛離的速度,d是它離開我們的距離)。 自那以後,Ho一直被稱之為哈勃常數,整個等式被稱之為哈勃定律。哈勃利用自己的等式,計算出宇宙的年齡大約為20億年。這個數字有點兒彆扭,因為即使到20世紀20年代末,情況已經越來越明顯,宇宙裡的許多東西……很可能包括地球本身……的年齡都要比它大。完善這個數字是宇宙學界一直關心的事情。 關於哈勃常數,惟一常年不變的是對它的評價意見不一。1956年,天文學家們發現,造父變星比他們認為的還要變化多端;造父變星可以分為兩類,而不是一類。於是,他們重新進行計算,得出宇宙新的年齡大約為70億年到200億年……不是特別精確,但至少相當古老,終於可以把地球的形成涵蓋其中。 在此後的幾年裡,爆發了一場曠日持久的爭論,一方是哈勃在威爾遜山天文臺的繼承人阿倫·桑德奇,另一方是法國出生的、得克薩斯大學的天文學家熱拉爾·德·沃庫勒。桑德奇經過幾年的精心計算以後,得出哈勃常數的值為50,宇宙的年齡為200億年。沃庫勒同樣很有把握,哈勃常數為100。1這意味著,宇宙的大小和年齡只有桑德奇認為的一半……100億年。1994年,情況突然變得更不確定,加利福利亞州卡內基天文臺的一個小組根據哈勃天文望遠鏡的測量結果,提出宇宙的年齡只有80億年……連他們也承認,這個年齡比宇宙裡某些恆星的年齡還要小。2003年2月,一個來自美國國家航空和航天局及馬里蘭州高達德太空飛行中心的小組,利用一種名叫威爾金森微波各向異性探測器的新型衛星,信心十足地宣佈,宇宙的年齡為137億年,誤差1 000萬年左右。事情被擱置下來,至少在一段時間裡。 若要作出最後的定論,難度確實很大,因為往往有很大的解釋餘地。想像一下,你夜間站在一片空地上,想要確定遠處兩盞電燈之間的距離。如果使用比較簡單的天文學工具,你很容易確定兩個燈泡的亮度一樣,以及一個燈泡要比另一個燈泡遠50%的距離。但是,你無法確定的是,較近的那盞燈,比如是37米以外的那個58瓦的燈泡,還是米外的那個61瓦的燈泡。此外,你還必須考慮到由幾個原因造成的失真:地球大氣的變化,星際塵埃,背景恆星對光的汙染,以及許多別的因素。因此,你的計算結果勢必是以一系列巢狀的假設為基礎的,其中任何一個都可能引起爭議。還有一個問題:使用天文望遠鏡總是代價很高,在歷史上,測量紅移要長時間使用天文望遠鏡,令人注目地花錢很多。很可能要花上整整一個夜晚才能獲得一張底片。結果,天文學家不得不(或者願意)根據少得可憐的證據就下了結論。在宇宙學方面,正如記者傑弗裡·卡爾指出的,我們〃在鼴鼠丘似的證據上建立起大山似的理論〃。或者像馬丁·里斯說的:〃我們目前的滿足(於我們的認識狀態)也許反映了資料的匱乏,而不是理論的高超。〃
第十一章 馬斯特·馬克的夸克(4)
順便說一句,這種不確定狀態適用於比較近的東西,也適用於遙遠的宇宙邊緣。當天文學家說M87星系在6 000萬光年以外的時候,正如唐納德·戈德史密斯說的,他們其實是在說它大約在4 000萬…9 000萬光年之間……二者不完全是一碼事。大宇宙裡的事情自然是被誇大的。有鑑於此,我們目前有關宇宙最好的估計似乎是120億…135億年之間,但距離意見一致還差得很遠。 近來有人提出了一種很有意思的理論,認為宇宙根本沒有我們原來以為的那麼大;我們凝望遠方所看到的有些星系,也許只是映像,是反射的光產生的重像。 實際上,還有很多東西我們不知道,甚至在很基本的層面上……至少不知道宇宙是怎麼構成的。當科學家們計算使東西保持在一起所需的物質的量的時候,結果總是發現遠遠不夠。宇宙的至少90%,也許多達99%,似乎是由弗裡茨·茲維基認為的〃暗物質〃組成的……那種生性我們看不見的東西。我們生活在一個多半連看都看不見的宇宙裡,而卻毫無辦法,想到這一點真讓人覺得有點兒不是滋味。至少有兩個主要嫌疑的名字受到注意:據說,它們不是〃WIMP〃(〃弱互相作用大質量粒子〃,即大爆炸留下的看不見的微小物質),就是〃MACHO