宇宙可能無起點

鄭軍

作家，中國作家協(xié)會會員，中國科普作家協(xié)會會員，中國未來研究會第七屆常務(wù)理事。出版長篇小說30 部，短篇作品集1 部，評論著作8 部，科普著作6 部；發(fā)表中短篇小說30 余篇，評論文章400 余篇，各類科普文章400 余篇；策劃、主編或參與策劃科普、科幻叢書9 套。

“未來暢想”叢書

鄭軍 著/山西教育出版社

2022.2-2022.5/136.00元

1948年，伽莫夫提出了大爆炸宇宙學(xué)，認(rèn)為宇宙誕生于一個無限小的奇點。30 多年后我進(jìn)入學(xué)校讀書，那時，大爆炸宇宙學(xué)還被稱為偽科學(xué)。這并不只是中國科學(xué)界的觀點，西方科學(xué)界一開始也沒能接受它，原因是這一理論太像《圣經(jīng)》中的創(chuàng)世論。

那么，1948 年之前科學(xué)界是怎樣看待宇宙的呢？他們認(rèn)為宇宙無邊無際，無始無終，過去什么樣，以后也是什么樣。愛因斯坦就支持這種宇宙觀，這也是我正式學(xué)習(xí)的宇宙觀。不過到20 世紀(jì)80 年代，大爆炸宇宙學(xué)已經(jīng)成為天文、物理等專業(yè)的基礎(chǔ)理論。

在這幾十年間，大爆炸宇宙學(xué)本身也在發(fā)生變化。

最初，科學(xué)家認(rèn)為大爆炸之后會發(fā)生大坍縮。如果引爆一顆炸彈，最初的膨脹速度最大，物質(zhì)會被拋射出去，在重力的作用下又慢慢落下。宇宙也是這樣，膨脹到一定程度便會坍縮，最后重新恢復(fù)為一個奇點，然后又開始下一次爆炸。香港作家黃易就是在這種宇宙觀指導(dǎo)下，創(chuàng)作出科幻小說《星際浪子》的。在小說中，兩名外星人試圖躲過宇宙大坍縮，活著進(jìn)入下一次大爆炸。

而隨著新的天文觀測結(jié)果不斷出現(xiàn)，人們意識到宇宙并不像一顆炸彈，反而在加速膨脹。最近20 年，宇宙學(xué)家傾向于認(rèn)為大坍縮不會發(fā)生，宇宙間的物質(zhì)會變得越來越稀薄，所有天體甚至所有生命都將不復(fù)存在。

同樣在1948 年，幾名英國科學(xué)家把傳統(tǒng)的宇宙觀加工成穩(wěn)恒態(tài)宇宙學(xué)，它的基本觀點就是萬世不變。雖然他們也承認(rèn)有天體演化，但在大尺度上，宇宙間的物質(zhì)是均勻的，它既沒有起點，也不會有終點。

不過，當(dāng)時哈勃空間望遠(yuǎn)鏡觀測到的紅移現(xiàn)象已經(jīng)被科學(xué)界承認(rèn)。怎么調(diào)和這理論和現(xiàn)實的矛盾呢？穩(wěn)恒態(tài)宇宙學(xué)認(rèn)為，宇宙中會憑空產(chǎn)生物質(zhì)，這樣，不管宇宙怎么膨脹，物質(zhì)密度仍然和以前一樣。由于這違反了物質(zhì)守恒定律，難以獲得科學(xué)界支持。

但兩種宇宙觀的交鋒并未結(jié)束，按照大爆炸宇宙學(xué)的設(shè)想，奇點能違反一切物理規(guī)律，本身又不知從何而來，這是大爆炸宇宙學(xué)的缺陷。提出穩(wěn)恒態(tài)宇宙學(xué)的霍伊爾于2001 年去世，在前一年他還寫了本書，歷數(shù)大爆炸宇宙學(xué)的缺陷。

2015 年，埃及科學(xué)家阿里和加拿大科學(xué)家戴斯在《物理快報》上發(fā)表聯(lián)名文章，試圖重新發(fā)展穩(wěn)恒態(tài)宇宙學(xué)。他們認(rèn)為，宇宙中到處都是量子流，它們沒有質(zhì)量，但可以作為引力介質(zhì)。用量子流對現(xiàn)有宇宙理論進(jìn)行修正后，會得出宇宙大小有限而年齡無限的模型，并且，這種模型也能解釋大部分天文觀測的結(jié)果。

之所以要向讀者介紹這些充滿爭議的宇宙理論模型，是希望大家了解科學(xué)中許多理論目前還是假說，它們能解釋一部分觀測事實，卻難以解釋另一部分，都有待于完善和提高。

甚至，科學(xué)界也像文學(xué)界那樣，這段時間流行這個流派，過一段時間又流行起另一個流派。不過，科學(xué)也正是在這樣不斷的觀點交鋒中向前發(fā)展的。

人類越變越聰明？

筆者認(rèn)識一些在兒童醫(yī)院從事智力測驗的朋友。他們說，同樣一套智力測驗題，在20 世紀(jì)80 年代測試當(dāng)時的孩子，平均分為100 分左右，測試現(xiàn)在的孩子，隨便哪個都能測出120 分。

也就是說，隨著教育和營養(yǎng)等因素的改善，現(xiàn)在的孩子比20 世紀(jì)七八十年代的兒童聰明多了。

這并非個人印象，澳大利亞心理學(xué)家弗林統(tǒng)計了各國心理測驗的成績，證明了它是一個普遍現(xiàn)象。1982 年，他把這個發(fā)現(xiàn)發(fā)表在《自然》雜志上并得到公認(rèn)，這個現(xiàn)象就被稱為弗林效應(yīng)。

用嚴(yán)格的定義來描述，可以說隨著時代的發(fā)展，心理測驗的成績不斷提高。用不那么嚴(yán)格的定義來描述，也可以說人類正在越變越聰明。不同的計算機(jī)芯片有功率大小，生活中人與人之間的聰明程度也是不同的，人們知道有些人是天才，有些人則連生活都不能自理。只不過長期以來，人們并不知道智力的生理本質(zhì)是什么。

心理學(xué)產(chǎn)生后，智力自然也成為其中一個重要研究課題。1904 年，法國教育專家比奈和西蒙受教育行政部門的委托，編制了一系列試題，測驗孩子們先天的、遺傳的智力，以便把兒童分組，根據(jù)不同的智力水平制訂相應(yīng)的教育計劃。他們制作出了世界上第一套智力測驗，并確定了“智力年齡”和“智商”這兩個衡量人類智力的基本概念。

如果一個孩子能完成給10 歲兒童的智力測驗，但不能完成給11 歲兒童的智力測驗，不管他的實際年齡是多少歲，他的智力年齡就是10 歲。用智力年齡除以實際年齡，再乘以100，所獲得的數(shù)值就是智商。比如，孩子的智力年齡是10 歲，實際上只有8 歲，智商就是125；如果實際年齡已經(jīng)有12 歲，那么智商就是83。

心理學(xué)家研究智力的一個目標(biāo)就是編制出不受后天教育影響的智力測驗，爭取能測出“純粹智力”，所以，弗林效應(yīng)大體能說明人類智力在上升。

而現(xiàn)實生活中，確實有物質(zhì)因素在影響人的智力。由于兒童大腦正在發(fā)育，比較脆弱，乙型腦炎、營養(yǎng)不良等都會讓兒童的智力受到無可挽回的傷害。最近幾十年，衛(wèi)生事業(yè)不斷發(fā)展，這些疾病和營養(yǎng)不良現(xiàn)象大大減少，很有可能提升了下一代兒童的智力。

同時，智力與其是否得到開發(fā)也有極大關(guān)系。今天孩子們接收信息的便利程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于父輩，智力很可能像肌肉那樣，因為經(jīng)常使用而得到提高。

當(dāng)然，也有心理學(xué)家提出質(zhì)疑，認(rèn)為弗林效應(yīng)只能說明心理測驗成績在提高。隨著教育和心理衛(wèi)生事業(yè)的不斷發(fā)展，越來越多的孩子在接受智力測驗，導(dǎo)致他們比自己的父輩更擅長這類測驗，這并不能說明他們的智力真的普遍提高了。

答案究竟是什么，有待進(jìn)一步的研究。