跨越時空的旅程

同時代的人類肩負著不同的歷史責任，科學也不能例外。當代科學需要承擔起推動時空科學進入革命性歷程的重任，并從中陸續(xù)提供揭示UFO所有秘密的線索。無論成功與失敗，探索精神與奉獻精神始終是科學大廈的堅強支柱，為科學默默獻身的人永遠值得尊敬。愛因斯坦的方法論，也是后人在科學研究中少兜圈子的不可或缺的法器。

哈勃定律不可以脫離宇宙演化時間而存在

由美國天文學家艾德溫·哈勃發(fā)現(xiàn)的星系紅移，為隱藏在廣義相對論中的一個膨脹的動態(tài)宇宙提供了證據(jù)。星系的退行速度(紅移量)與相對地球(或其他任何星系)的距離成正比的哈勃定律，也早已被天文學界所公認。但這一定律隱含著類似牛頓萬有引力的缺陷，即哈勃定律指向了無窮大的速度(譬如牛頓引力場中的超光速)，而根據(jù)相對論這是無法成立的。

同時，從時間上說，由于地球的時空與遙遠宇宙的時空永遠無法同步，人類只能以回溯的方式觀測星系(譬如我們只能看到8分鐘之前的太陽)，這就意味星系的退行速度不但與相對地球的距離成正比，而且與相對宇宙演化的時間成正比。

但是哈勃定律只言其一，未言其二，這對一個嚴格的科學定律來說是不完整、不嚴謹?shù)模菀资谷水a(chǎn)生宇宙擴張運動與地球的時間同步的錯覺。結合相關的補充內容，哈勃定律的完整表述應該是：

星系退行速度與相對地球的距離及相對宇宙的演化時間成正比：即星系相對地球越遠，宇宙演化時間越早，星系退行速度越快。

這樣，星系紅移就能真正與相對論中的四維時空相聯(lián)系了，同時哈勃定律指向無窮大速度的缺陷也是可以彌補的了。由于哈勃紅移需要與宇宙演化時間相關聯(lián)，這也需要天文學界重新審視對星系紅移的現(xiàn)有理論了。

反映在哈勃定律中的宇宙膨脹加速現(xiàn)象，只能是宇宙演化早期的情形。美國科學家曾聲稱，通過對一顆爆發(fā)于110億年前、編號為1997ff的超新星的研究，宇宙的膨脹很可能經(jīng)歷了一個先減速、后加速的過程。這一研究的依據(jù)是：超新星的亮度與其爆發(fā)時的宇宙膨脹狀態(tài)相關，即宇宙膨脹減速時，超新星相對地球的距離趨向接近，其亮度變大；宇宙膨脹加速時，超新星相對地球的距離趨向分開，其亮度變小。

這當然是一個新發(fā)現(xiàn)，但這一發(fā)現(xiàn)恰好表明哈勃定律需要修正，即哈勃紅移有隨宇宙演變不同階段緩急相間的變化規(guī)律。在這個新發(fā)現(xiàn)中，同樣證明了原有哈勃定律中未能反映的一種重要關聯(lián)：星系紅移與宇宙演化時間的關聯(lián)。

既然宇宙膨脹并非一味加速，那么宇宙膨脹的現(xiàn)狀又如何呢?在宇宙觀測中，切不可忽略這樣一個雖簡單但很有用的觀點：在宇宙中，離地球最近的才是最真實的。鑒于時間在地球上是向前延伸的，而在宇宙中是向后回流的，因而我們銀河系周邊的星系(如室女座星系團等)完全可以作為人類觀測宇宙最

近的參照系，無須舍近求遠。

實際上，室女座星系團相對地球的距離并沒有出現(xiàn)戲劇性的疏遠(倒是該星系團的運動方向有些令人生疑)。就宇宙膨脹的現(xiàn)狀而言，答案應該是出來了：宇宙仍在膨脹，但速度已經(jīng)放緩了許多。

或許我們可以換個角度，完整的哈勃定律也可以這樣表述：星系相對地球越近，宇宙演化時間越晚，星系退行速度越慢。

在人類宇宙觀測史上，以哈勃命名的太空望遠鏡與哈勃本人一樣，都是無與倫比的宇宙奧秘發(fā)現(xiàn)者。哈勃望遠鏡自1990年升空以來，拍攝了數(shù)量巨大的星系照片。這些極其珍貴的圖像資料正在極大地改變人類對宇宙的認識，其意義或許不亞于人類首次登上月球。

借助哈勃望遠鏡，人類對宇宙的觀測空前直觀地、清晰地擴張了，超越百億光年的深邃宇宙居然如此栩栩如生地呈現(xiàn)出來，真正令人陶醉不已。哈勃望遠鏡讓人類真切地、不可思議地看到了理應消失的極端遙遠的過去。當然，所有這些神話般的一切都離不開光輻射的超凡導演。

同時哈勃望遠鏡也讓人類領悟到，時空流逝的箭頭由地球移向宇宙時只能屬于過去，人類唯有以回溯的方式觀測宇宙。人類在宇宙中的視野越開闊，歷史的時間就變得越遙遠。面對著似真非真的宇宙光學圖像，這是一種無法彌補的缺憾，如同人類只能在鏡子里見到自己的面孔，宇宙的面孔也只能存在于遙遠時空的鏡子里。真實的宇宙不屬于人類。

我們根本無從知道百億光年遠的宇宙與現(xiàn)實存在的宇宙之間有多么大的差別。即使此時此刻，一個距離地球僅有百萬光年的星系發(fā)生爆炸，人類也只能等到百萬年之后才能見到姍姍來遲的光信號。但愿能有一天，人類能在倒流的時空(亦即宇宙光影像)中看到各個星系更多的秘密(包括已消失或未消失的文明信息)，這或許可以彌補今天人類的感慨與遺憾了。

人類可觀測宇宙的極限在哪里?依據(jù)哈勃定理和相對論，倘若宇宙深處的星系真的能以光速退行的話，那么這些星系附近就該是人類回溯宇宙的極限深度了，或者說是人類回溯可測宇宙歷史的極限范圍了。但有必要說明的是，如果宇宙是有開端的，人類對宇宙的回溯只能止于宇宙大爆炸之后的某一刻；如果宇宙是封閉的，人類對宇宙的回溯必然有一個回歸點。

盡管未來的科學將不斷證明，人類有關發(fā)現(xiàn)終極宇宙的任何愿望都只不過是奢望，人類對宇宙的探索進程只能隨著自身命運的終結而終結：但任何類似的說法都絲毫不會打擊人類探索宇宙的熱情。

對人類來說，宇宙的誘惑力是至高無上的、永遠不可抗拒的。相信哈勃望遠鏡的繼承者(據(jù)稱是韋伯望遠鏡)，會不時把眾多的星系結構乃至我們宇宙結構的圖像(平面或立體的)，甚至星系巡察視頻帶回地球，讓人類的眼前不時一亮。

真心謝謝你，即將退役的哈勃望遠鏡!人類期待著有機會共享你的全部發(fā)現(xiàn)成果。

借鑒愛因斯坦的方法論。把握時空科學的綜合探索方向

愛因斯坦創(chuàng)立相對論的過程是運用科學方法的成功典范。他的假想實驗及其數(shù)學描述獨辟蹊徑，精妙入微，令人驚嘆。人類要想打通未知之路，離不開科學理論與哲學理論的指導。人類似乎正在進入一個鄙視哲學的時代，這可不是什么好跡象。

愛因斯坦在評價哲學的指導作用時，曾指出：“如果把哲學理解為在最普遍和最廣泛的形式中對知識的追求，那么，顯然哲學就可以被認為是全部科學研究之母。”霍金也曾給德國導演瓦什克寫下了這樣的句子：“如果你從事科學事業(yè)，你必須有創(chuàng)造力；否則你只是重復無聊的方程式，你永遠也發(fā)現(xiàn)不了新爾西。”

這就是哲學，支持輪椅上的霍金以超人般的毅力為科學奮斗的哲學：依靠創(chuàng)造力才能發(fā)現(xiàn)新東西。

但哲學無法為人類對自然界的認知提供精確的定量分析：在科學史上，人類對自然界的認知，多數(shù)只有轉化為數(shù)學定理(數(shù)學模型)才會有普遍意義和應用價值。正如愛因斯坦所說：“在物理學中。通向更深入的基本知識的道路，是同最精密的數(shù)學方法聯(lián)系著的。”

當然，并非所有的理論接或全部依賴于數(shù)學。如愛因斯坦的假想實驗以及基于現(xiàn)有事實的嚴謹?shù)姆治雠袛唷⒀堇[推理等邏輯手段，同樣是非常重要的理論驗證的必然途徑。愛因斯坦直到晚年還在提醒研究者，不能忽視“直觀和演繹思考所起的重要作用”。

人們應該善于在數(shù)學之外發(fā)現(xiàn)更多的爾西。那么，在哲學和數(shù)學之外，作為研究者還需要用什么武器來提升自己的戰(zhàn)斗力?答案就是想象力。

這是愛因坦所出的智商測試題。他認為世界上有98％的人回答不出，看看你是否屬于另外的2％：

1.有5棟5種顏色的房子。

2.每一位房子的主人國籍都不相同。

3.這5個人每人只喝一個牌子的飲料。只抽一個牌子的香煙，只養(yǎng)一種寵物。

4.沒有人有相同的寵物，抽相同牌子的香煙，喝相同的飲料。

已知：

1.英國人住在紅房子里。

2.瑞典人養(yǎng)了一條狗。

3.丹麥人喝茶.

4.綠房子在白房子左邊。

5.綠房子主人喝咖啡。

6.抽PALL MALL煙的人養(yǎng)了一只鳥。

7.黃房子中的主人抽的是DUN HILl煙。

8.住在中間那間房子的人喝牛奶。

9.挪威人住在第一間房子。

10.抽混合煙的人住在養(yǎng)貓人的旁邊

11.養(yǎng)馬人住在DUN HILL煙的人旁邊

12.抽BLUE MASTER煙的人喝啤酒。

13.德國人抽PRINCE煙，

14.挪威人住在藍房子旁邊。

15.抽混合煙的人的鄰居喝礦泉水。

問題是：誰養(yǎng)魚?