宇宙的最后三分钟
[澳] 保罗·戴维斯
前言 万物有生就有灭
20世纪60年代初,当时还是学生的我就对宇宙的起源产生了浓厚的兴趣。宇宙大爆炸理论始于20世纪20年代,但直到20世纪50年代才引起人们的关注。虽然该理论已经众所周知,但还远未令人信服。与之相对的宇宙恒稳态理论完全抛弃了宇宙起源说,在某些领域甚为流行。1965年,阿诺·彭齐亚斯(Arno Penzias)和罗伯特·威尔逊(Robert Wilson)发现了宇宙微波背景辐射,形势逆转,大爆炸理论开始被更多人接受。毫无疑问,宇宙微波背景辐射是宇宙从炽热而又猛烈的大爆炸中突然诞生的确凿证据。
至此,宇宙学家开始狂热地研究这一发现的意义。大爆炸发生100万年后的宇宙有多热?大爆炸发生1年后、1秒钟后又有多热?最初地狱般的炽热状态中出现过何种物理过程?是否留有宇宙诞生之初的遗物,这些遗物是否还保留着当时的极端环境的印记?
1968年,我参加了一个有关宇宙学的讲座,至今记忆犹新。在演讲即将结束时,那位教授根据宇宙微波背景辐射的发现评论了大爆炸理论。“基于宇宙大爆炸后最初三分钟发生的核反应过程,有些理论家已经列出了组成宇宙的化学成分。”他笑着对众人说道。所有的观众听后哄堂大笑。似乎,所有对宇宙诞生后最初时刻状态的描述都过于雄心勃勃和荒谬可笑了,即使7世纪那个宣称宇宙诞生于公元前4004年10月23日的大主教詹姆斯·乌瑟(James Ussher),也没有胆量列出宇宙最初三分钟所发生的事件的准确顺序。
在发现宇宙微波背景辐射仅仅10年之后,宇宙诞生后的最初三分钟的相关理论已在大学里进行讲授,相关教科书也应运而生,这就是科学进步的速度。1977年,美国物理学家兼宇宙学家史蒂文·温伯格(Steven Weinberg)出版了一本畅销书——《最初三分钟》(The First Three Minutes),该书被公认为科普读物的里程碑。作为一位世界知名的理论物理学家,温伯格…