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这时,你又从太阳系的小范围来考虑了。用太阳系的小尺度衡量是运动的,用宇观的大尺度衡量就是静止的了。就像站在海边观看大海,以米作为衡量的尺度,那么海水是大浪滔滔,作着激烈的运动。但是如果在人造地球卫星上观看大海,以公里或更大的距离作为衡量的尺度,那么海水就平静如镜,就是静止的了。总之,爱因斯坦认为,宇宙的总的图像就像从卫星上观看地球一样,大体上是均匀、静止不动的。你看,那些恒星不是像宝石一般镶嵌在深邃的夜空中,彼此之间的位置不是几乎从不变动吗?
第二个概念是“有限”。
对这个概念的反对意见最为激烈:“难道说我们的宇宙四周围着巨墙,墙上写着一行巨字:”呔!宇宙有限,墙外天国,人类止步!‘吗?“
对待这些意见,爱因斯坦的宇宙模型中还有第三个概念呢。这第三个概念就是“无边”。爱因斯坦的宇宙虽然有限,却又是无边的。圆圆浑浑,没有边界,所以也就没有什么边界内外之分。和无限宇宙一样,有限宇宙也是可以没有“之外”的。无限宇宙排除了天国和上帝之类的东西,有限宇宙也不给它们容身之地。
爱因斯坦的静态、有限、无边的宇宙模型和牛顿式的无限宇宙模型一样,都是人类认识宇宙过程中的重要里程碑。它们都是把一定数量的观测事实作了某种外推之后得到的。结论虽然可能有错误,研究的态度和方法却是科学的。
事实上,爱因斯坦提出他的宇宙模型之后过了12年,天文学上有了一次重大的突破——美国天文学家哈勃发现,所有的星系,彼此之间的距离都在不断地增大。恒星不“恒”,我们看不到它们的分离运动,因为距离我们太远了。宇宙就像一个受热的肥皂泡,它在不停地膨胀。星系就像肥皂泡上的各个点,它们彼此之间的距离也在不停地增大。宇宙不是静止的,宇宙在膨胀!哈勃利用大口径望远镜作出这个重要发现后,爱因斯坦这位公认的最伟大的物理学家,非常坦然地承认自己的宇宙模型是错误的。为什么不承认呢?难道最伟大的物理学家就不犯错误了吗?为了从广义相对论中解出他的静态、有限、无边的宇宙模型,爱因斯坦甚至修改了自己心爱的引力场方程,在方程中增加了具有斥力性质的一项,叫做宇宙项。有人把引入宇宙项这件事,称为爱因斯坦平生所犯的最大错误。
爱因斯坦犯了一个大错误,提出了一个错误的宇宙模型,后果却是诞生了一门新的科学——现代宇宙学。奇怪吗?不,历史上有不少这样的事情。哥白尼的日心地动说揭开了近代天文学的序幕,但是他的不朽巨著《天体运行论》中说行星(包括地球)绕着太阳作圆周运动,是不对的。行星运动的轨道应该是椭圆的。
研究宇宙的整体结构,以前没有适当的理论指导,从爱因斯坦开始,才有了强有力的理论做指导,那就是广义相对论。随着观测手段的不断发展和完善,更促使现代宇宙学蓬勃发展起来。在爱因斯坦提出自己的宇宙模型之后,又有别的学者提出了其他的宇宙学理论:从宇宙膨胀论到大爆炸宇宙论,从等级式宇宙论到物质反物质宇宙论,名目繁多,立论各异,众说纷纭,争论激烈。一门科学产生出各种各样的假设和理论,引起了激烈的争论,不正说明它有光辉灿烂的发展前途吗?
从遥远的文明开端算起,人类研究宇宙的渴望终于在爱因斯坦这儿找到了一个新的科学起点。
六 柏林(二)
★ 家庭震荡在柏林的最初几年,爱因斯坦竭尽全力研究着广义相对论。随着相对论理论的价值为人所知,爱因斯坦在公众眼里成为一个具有超凡魅力的人,也成了公众舆论惊异、尊敬的焦点。因为他的和平主义,在极端右翼的人眼中,爱因斯坦又是一个被憎恨的人。
在从事20世纪最伟大、最杰出的科学研究的时候,爱因斯坦的心情并不好。1915年12月在给贝索的信中,爱因斯坦说他对自己的工作进展“很满意”,但人的精神状态并不好,“疲惫不堪”。
可爱因斯坦没有休息。在1916年,他总共写了10篇科学论文,包括他对广义相对论的第一次重要研究,自发和诱致发射理论,关于引力波的第一篇论文,关于能量动量守恒定律和许瓦兹解的文章,测量爱因斯坦——德哈斯效应的新建议。同时他还完成了第一本关于相对论的半科普书籍。加之与米列娃长期分居,缺乏很好的照顾,爱因斯坦的身体越来越差,不断生病,一直拖延了好几年。
1917年2月,爱因斯坦写信给埃伦费斯特,说由于自己患肝病,不