實證主義方法研宇宙問題
我們按照我們構(gòu)造世界的模型來解釋自己感官的輸入
如果宇宙隨時間本質(zhì)上不變，正如20世紀(jì)20年代之前一般認(rèn)為的那樣，就沒有理由阻止在過去任意早的時刻定義時間。人們總可以將歷史往更早的時刻延展，在這個意義上，任何所謂的宇宙開端都是人為的。于是，情形可以是這樣，這個宇宙是去年創(chuàng)生的，但是所有記憶和物理證據(jù)都顯得它要古老得多。這就產(chǎn)生了有關(guān)存在意義的高深哲學(xué)問題。我將采用所謂的實證主義方法來對付這些問題。在這個方法中，其思想是，我們按照我們構(gòu)造世界的模型來解釋自己感官的輸入。人們不能詢問這個模型是否代表實在，只能問它能否行得通。首先，如果按照一個簡單而優(yōu)雅的模型可以解釋大量的觀測；其次，如果這個模型作出可能被觀察檢驗，也可能被證偽的明確預(yù)言，這個模型即是一個好模型。
根據(jù)實證主義方法，人們可以比較宇宙的兩個模型。第一個模型，宇宙是去年創(chuàng)生的，而另一個是宇宙已經(jīng)存在了遠(yuǎn)為長久的時間。一對孿生子在比一年前更早的時刻誕生，已經(jīng)存在了久于一年的宇宙的模型能夠解釋像孿生子這樣的事物。
哈勃發(fā)現(xiàn)星系飛離我們
恒星并非均勻地分布于整個空間
另一方面，宇宙去年創(chuàng)生的模型不能解釋這類事件，因此第二個模型更好。人們不能詰問宇宙是否在一年前確實存在過，或者僅僅顯得是那樣。在實證主義的方法中，它們沒有區(qū)別。
在一個不變的宇宙中，不存在一個自然的起始之點(diǎn)。然而，20世紀(jì)20年代當(dāng)埃德溫.哈勃在威爾遜山上開始利用100英寸的望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行觀測時，情形發(fā)生了根本的改變。哈勃發(fā)現(xiàn)，恒星并非均勻地分布于整個空間，而是大量地聚集在稱為星系的集團(tuán)之中。
哈勃測量來自星系的光，進(jìn)而能夠確定它們的速度。他預(yù)料向我們飛來的星系和離我們飛去的星系一樣多。這是在一個隨時間不變的宇宙中應(yīng)有的。但是令哈勃驚訝的是，他發(fā)現(xiàn)幾乎所有的星系都飛離我們而去。此外，星系離開我們越遠(yuǎn)，則飛離得越快。宇宙不隨時間不變，不像原先所有人以為的那樣。它正在膨脹。星系之間的距離隨時間而增大。
最重要發(fā)現(xiàn)：宇宙在膨脹
宇宙膨脹是20世紀(jì)或者任何世紀(jì)最重要的智力發(fā)現(xiàn)之一
宇宙膨脹是20世紀(jì)或者任何世紀(jì)最重要的智力發(fā)現(xiàn)之一。它轉(zhuǎn)變了宇宙是否有一個開端的爭論。如果星系現(xiàn)在正分開運(yùn)動，那么，它們在過去一定更加靠近。如果它們過去的速度一直不變，則大約150億年之前，所有星系應(yīng)該一個落在另一個上。這個時刻是宇宙的開端嗎？
許多科學(xué)家仍然不喜歡宇宙具有開端。因為這似乎意味著物理學(xué)崩潰了。人們就不得不去求助于外界的作用，為方便起見，可以把它稱作上帝，去確定宇宙如何起始。因此他們提出一些理論。在這些理論中，宇宙此刻正在膨脹，但是沒有開端。其中之一便是邦迪、高爾德和霍伊爾于1948年提出的穩(wěn)恒態(tài)理論。
在穩(wěn)恒態(tài)理論中，其思想是，隨著星系離開，由假設(shè)中的在整個空間連續(xù)創(chuàng)生的物質(zhì)形成新的星系。宇宙會永遠(yuǎn)存在，而且在所有時間中都顯得一樣。這最后的性質(zhì)從實證主義的觀點(diǎn)來看，作為一個可以用觀測來檢驗的明確預(yù)言，具有巨大的優(yōu)點(diǎn)。在馬丁.萊爾領(lǐng)導(dǎo)下的劍橋射電觀測天文小組，在20世紀(jì)60年代早期對弱射電源進(jìn)行了調(diào)查。這些源在天空分布得相當(dāng)均勻，表明大部分源位于銀河系之外。平均而言，較弱的源離得較遠(yuǎn)。
穩(wěn)恒態(tài)理論與觀測沖突
微弱的源比預(yù)言的更多，這表明在過去源的密度較高
穩(wěn)恒態(tài)理論預(yù)言了源的數(shù)目對應(yīng)于源強(qiáng)度的圖的形狀。但是觀測表明，微弱的源比預(yù)言的更多，這表明在過去源的密度較高。這就和穩(wěn)恒態(tài)理論的任何東西在時間中都是不變的基本假設(shè)相沖突。由于這個，也由于其它原因，穩(wěn)恒態(tài)理論被拋棄了。
還有另一種避免宇宙有一開端的企圖是，建議存在一個早先的收縮相，但是由于旋轉(zhuǎn)和局部的無規(guī)性，物質(zhì)不會落到同一點(diǎn)。相反，物質(zhì)的不同部分會相互錯開，宇宙會重新膨脹，這時密度保持有限。兩位俄國人利弗席茲和哈拉尼科夫?qū)嶋H上聲稱，他們證明了，沒有嚴(yán)格對稱的一般收縮總會引起反彈，而密度保持有限。這個結(jié)果對于馬克思主義列寧主義的唯物辯證法十分便利，因為它避免了有關(guān)宇宙創(chuàng)生的難以應(yīng)付的問題。因此，這對于蘇聯(lián)科學(xué)家而言成為一篇信仰的文章。
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