第6章 宇宙歌劇
第二天早上在吃早餐的時候,湯普金斯先生給老教授講了前天晚上的夢,教授聽得將信將疑。
教授說:“宇宙的坍塌,當然是一個很戲劇性的結尾,但我認為星係共同退行的速度之快以至於現在的宇宙膨脹根本不會走到坍塌這一步。而且在我看來,我們這個宇宙會一直膨脹,沒有極限,太空中星係的分布也會越來越稀疏。當星係中所有的恒星都耗盡了自身的核燃料,那麽這個宇宙就會變成一團又黑又冷的天文物質向無限擴散。
“不過,有一些天文學家不是這麽想的。他們提出所謂的穩態宇宙論,這一理論認為宇宙是保持一成不變的:從過去到現在,宇宙的無限狀態一直是不變的,而且這種不變的狀態將會持續到未來。當然,這就與大英帝國想要維護自己在世界上的現狀所遵循的古老原則相吻合,但我並不傾向於相信這個穩態理論是對的。順便說一句,這一新理論的創始人之一,劍橋大學理論天文學的教授,他寫了一部歌劇,下周就在考文特花園首次演出。你為何不給茉德和你自己訂兩張票到時候去聽一聽呢?可能會相當有趣呢。”
從海灘度假回來幾天後,聽說這幾天海灘好像陰雨綿綿還很冷,不過此時湯普金斯先生和茉德正舒舒服服地坐在歌劇院裏紅絲絨的椅子上,等待著帷幕的升起。序曲以最急板的速度演奏了起來,交響樂團的總指揮不得不在演奏途中換了兩次他禮服的衣領。終於,帷幕拉了上去,但是舞台上的打光太耀眼了,台下的每個觀眾都不得不用手掌遮住自己的雙眼。從舞台上照射出來的緊密的光束很快便照亮了整個劇院大堂的角角落落,第一層和第二層看台變成了一片燦爛的光的海洋。
湯普金斯先生看見一個穿著黑色教士服,戴著神職人員衣領的男人
慢慢地,耀眼的光芒退去了,湯普金斯先生發現自己很明顯是飄浮在一個黑暗的空間裏,有一大批快速旋轉的燃燒著的火炬照著這個空間,這些火炬就像是夜間嘉年華常用的火輪一樣。交響樂團現在也看不見在哪兒,但是響起了演奏聲,聽起來就像是管風琴音樂。湯普金斯先生看見身邊有一個男人,他穿著黑色教士服,戴著神職人員的衣領。按照節目單上的安排,他就是比利時的勒梅特,第一個提出膨脹宇宙理論假設的人,這個假設被後人常稱為“大爆炸”理論。
湯普金斯先生到現在還記得他的詠歎調的第一節。
在勒梅特神父結束了他的詠歎調之後,出現了一個高高的家夥(又是根據節目單),他是俄國物理學家喬治·伽莫夫,他近三十年都是在美國生活的。他唱的是:
我的好勒梅特,我們在許多方麵都有相同見解。
宇宙一直在膨脹,從它誕生的那一刻開始。
宇宙一直在膨脹,從它誕生的那一刻開始。
你說宇宙在運動中膨脹,我很遺憾當時沒有同意。
我們的看法也有分歧,關於它是如何形成。
我們的看法也有分歧,關於它是如何形成。
它是種子流體,絕不是你說的原始原子。
從始至終它都是無限的,它是無限老的。
從始至終它都是無限的,它是無限老的。
在無限的空間,幾十億年過去,
氣體到達了最密集的狀態,於是在坍塌中迎來了自己的結局。
幾十億年過去,在坍塌中迎來了自己的結局。
空間於是變得華麗,在時間的至關重要的點上。
光超越了物質,在計量中超越了物質。
光超越了物質,在計量中超越了物質。
每一噸的光輻射,都有一盎司的物質產生,
直到巨大的原始熔爐裏,膨脹帶來了衝擊。
直到巨大的原始熔爐裏,膨脹帶來了衝擊。
此後光慢慢地暗淡,億年時間又過去,
物質有了充足來源,於是把光給超越。
物質有了充足來源,於是把光給超越。
物質開始冷卻凝結,正如瓊斯的假設推理。
巨大的氣雲開始分離,形成各個原星係。
巨大的氣雲開始分離,形成各個原星係。
原星係又開始分離,在黑夜中四散開去。
恒星由此形成散布,太空中有了光芒。
恒星由此形成散布,太空中有了光芒。
星係永遠旋轉不停,恒星燃燒至最後火花。
直到我們的宇宙日漸稀薄,最終陰冷黑暗又了無生機。
直到我們的宇宙日漸稀薄,最終陰冷黑暗又了無生機。
接下來第三首,湯普金斯先生記得是該歌劇的作者自己,他突然出現在閃閃發光的星係之間,從口袋中掏出一個新誕生的星係然後唱道:
宇宙啊,按照上帝的旨意,
不是在過去某時形成,
過去將來都將永存。
邦迪、戈爾德和我都宣稱,
不變,啊宇宙,啊宇宙,永葆不變!
我們宣揚穩態宇宙!
衰老的星係分離,
燃盡,然後退出舞台。
但同時,宇宙
現在、過去、將來都將永存
不變,啊宇宙,啊宇宙,永葆不變!
我們宣揚穩態宇宙!
新的星係依舊凝聚,
從虛無中,正如以前它們形成一樣。
(勒梅特、伽莫夫,無意冒犯噢!)
現在、過去、將來都將永存
不變,啊宇宙,啊宇宙,永葆不變!
我們宣揚穩態宇宙!
但是盡管有著這些振奮人心的歌詞,周圍空間裏所有的星係還是都逐漸暗淡,最後天鵝絨帷幕逐漸降下,碩大的歌劇廳裏枝狀燭台亮了起來。
“噢,西裏爾,”他聽見茉德說話,“我知道你不管在什麽地方、不管在什麽時間都很容易打瞌睡,但是你在考文特花園絕對不應該!整場演出你都在睡覺!”
當湯普金斯先生送茉德回她家的時候,老教授正坐在舒適的椅子上,看著新送來的一期《皇家天文學會月刊》。“演出感覺怎麽樣啊?”他問道。
“太棒了!”湯普金斯先生說,“關於永恒宇宙的那一首讓我印象尤其深刻,聽上去很可靠的樣子。”
教授說:“注意點這個理論,難道你不知道有一句話說‘閃光的不都是金子’嗎?我正在讀劍橋大學另外一名教授馬丁·萊爾的文章,他建了一個巨型無線電望遠鏡,它觀察到的距離是帕羅馬山200英寸的反射望遠鏡可以觀察的距離的好幾倍。據他觀察,那些非常遙遠的星係之間的距離比我們近處的星係之間的距離要近很多。”
“你的意思是,”湯普金斯先生問,“我們所處的宇宙的這部分空間裏的星係,數量分布是很稀疏的,而且隨著越來越深入宇宙,星係的密集度會增加?”
“不是這個意思,”教授回答道,“你必須記住這一點,由於光速是有限的,當你望向宇宙深處的時候,你也在望回過去的時間。舉個例子,既然我們知道太陽光到達地球需要8分鍾的時間,所以陸地上的天文學家們觀察到的太陽表麵的火光其實是有8分鍾的延遲的。太空中離我們最近的鄰居,位於仙女座的一個旋渦星係——你一定在天文學的書上看到過它,距離我們僅有一百萬光年之遠。拍攝到它的照片其實是它一百萬年前的樣子。如果宇宙真的是穩恒態的,那麽天體的照片就不應該隨著時間的變化而有所改變,而且現在從地球上看到的遙遠的星係在空間中分散的距離,與仙女座和我們的距離相比,既不應該更密集,也不應該更稀疏。因此,萊爾觀察到的現象顯示了遙遠星係在空間上更加靠近,這與之前認為所有星係在遙遠的千百萬年前是緊湊分布的觀點是一致的。這樣就與穩恒態理論相矛盾了,從而支撐了原始觀點,認為星係在分離,他們的分布密度也在下降。當然我們一定要小心謹慎,等待萊爾結果的後續進一步證實。”
“順便說一下,”教授從口袋中掏出一張折起來的紙,繼續說,“這裏是一首詩,我的一位頗有詩歌造詣的同事最近作的,是關於這個主題的。”
他讀了起來:
“你那辛勤勞作的歲月,”
萊爾對霍伊爾說,
“是在浪費年華,相信我。
穩恒態理論
已經過時了。
除非我的雙眼欺騙了我。
我那望遠鏡
已經擊碎了你的希望;
你的信條遭到了批駁。
讓我簡短地來告訴你:
我們的宇宙
日漸變得稀疏!”
霍伊爾說:“你隻不過是在引用
勒梅特和伽莫夫說過的。
我建議你把他們忘幹淨!
那捉摸不定的原始星團
還有它們的大爆炸——
為什麽會幫助他們支持它們呢?
你看,我的朋友,
宇宙沒有結局,
因為它沒有開始,
和邦迪、戈爾德一樣,
我堅持我們的觀點,
哪怕為證明它操碎了心!”
“根本不是這樣的!”萊爾大吼道,
怒火不斷升級,
神經不斷繃緊;
“遙遠的星係
正如我們所看到的,
緊密地靠在一起!”
“你這麽說真讓我生氣!”
霍伊爾爆發了,
他的說法再次重提:
“新的物質會誕生,
在每一個夜晚和早晨。
宇宙的景象是一成不變的!”
“得了吧,霍伊爾!
我誌在將你挫敗。
(這是滑稽的開始?)”
“過不了多久,”
萊爾繼續喊道,
“我要把你拉回理智!”(1)
“寫得好,”湯普金斯先生說,“要是知道這段爭論最後得出什麽樣的結果一定會很興奮。”接著他在茉德的臉頰上親了一下,跟兩人道了晚安。
(1) 在這本書初版發行前夜,霍伊爾發表了一篇文章,標題是《宇宙學的最新發展》(Nature, 1965.10.9,p.in)。霍伊爾寫道:“萊爾和他的同事們統計了射電源……射電源的數量表明了過去宇宙比現在更緊湊。”然而作者決定不去改變“宇宙歌劇”這一章出現的所有曲目,歌劇一旦下筆就成為經典。事實上,即使是被奧賽羅悶死之後,苔絲德蒙娜到現在在死前還唱著美麗的詠歎調呢!