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1700927458 当后来有记者问阿尔弗他是否对于彭齐亚斯和威尔逊不承认他的贡献感到愤慨时,他说出了他的内心感受:“我受到伤害了吗?是的!他们考虑过我的感受吗?他们甚至从来没有邀请过我们去看看该死的射电望远镜,我能不失望吗?发火当然很愚蠢,但我确实很恼火。”
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1700927460 在描述他们工作的《大爆炸的成因》一书中,阿尔弗和赫尔曼给出了更为得体的反应:
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1700927462 一个人从事科学出于两个原因:第一次认识到一个事物或首次测量了某个量所带来的快感,以及这么做了之后至少被人知道,如果得不到同行认可的话。但有些同事认为,科学的进步才是最重要的,至于是谁做出的这一贡献则无关紧要。然而,我们不能不注意到,同样是这些同事,他们对他们的工作得到认可感到高兴,并在尊敬的科学界评选成果时欣然接受这样一种认可。
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1700927464 同时,为表彰彭齐亚斯和威尔逊的工作,在他们做出这一发现的10年后的1978年,他们荣获了诺贝尔物理学奖。在这期间,天文学家们细化了他们对CMB辐射的测量,仔细检查了这种辐射特性与大爆炸模型所预言的那些性质的符合程度。结果表明,CMB辐射和大爆炸模型显然都货真价实。
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1700927466 彭齐亚斯利用颁奖仪式的机会向他父母表示了由衷的感谢。他们将他从纳粹德国的魔爪下解救出来并带他到了纽约:
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1700927468 我想,如果我可以这么说的话,要一件犹太人做的燕尾服,就是服装市场做的那种。我母亲就曾在那里工作,整整一代犹太移民通过在那里工作把他们的下一代送进了大学。我不想在普林斯顿或纽约的时装店里买燕尾服,在那里买的话,卖给你的那个人可能会让你因为穿着它感到羞愧。我想这件燕尾服就是我而不是某种服装。
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1700927470 他还利用做诺贝尔颁奖报告的机会以正视听,明确承认并称赞了伽莫夫、阿尔弗和赫尔曼的贡献。彭齐亚斯对大爆炸模型的发展和证明的过程做了历史性回顾。这种回顾主要是基于几个星期前与阿尔弗进行的长时间讨论。阿尔弗似乎终于找到了一种能与物理学界和平交流的方式。
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1700927472 然而仅仅一个月后,阿尔弗便罹患了严重的心脏病。也许他为了争得学术成果得到承认已不堪重负,也许没能分享诺贝尔奖所带来的失望过于强烈。阿尔弗的健康在逐渐恢复,但他已不得不继续与疾病的困扰做长期斗争。
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1700927474 宇宙涟漪的必然性
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1700927476 诺贝尔奖颁给彭齐亚斯和威尔逊标志着大爆炸模型已成为科学主流的一部分。没过多久,这个宇宙创生模型甚至得到了史密森国家航空航天博物馆的认可。要举办一个表现大爆炸模型的发展背后所奠定的理论和观测成果的展览可不是一件容易的事情,但展览策划者提出了一些富有想象力的决定。史密森选择展示君度酒瓶,就是伽莫夫和阿尔弗为庆祝他们在核合成方面的突破所用的那个酒瓶(如图83所示)。理想情况下,博物馆还可以安装贝尔实验室的6米见方的射电望远镜用于检测CMB辐射,但这是不切实际的。取而代之的是,它展示了彭齐亚斯和威尔逊为降低噪声而曾经用过的鸽子笼(如图97所示)。
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1700927481 图97 用于捕捉做窝于贝尔实验室的射电望远镜的鸽子的鸽子笼。这个鸽子笼是当年彭齐亚斯和威尔逊试图解释神秘的噪声来源时所做出的努力的一部分,现成为史密森国家航空航天博物馆的展品之一。
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1700927483 CMB辐射的检测给了宇宙学家一个新的信心。CMB辐射不仅存在,而且是以预期的波长形式存在。这除了意味着大爆炸模型是基本正确的之外,还意味着宇宙学家已经了解了宇宙在大爆炸之初其温度和密度如何演化的一些细节。
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1700927485 对于大多数研究人员来说,CMB辐射是有利于创生时刻和不断演化的宇宙的确凿证据,它对于基本稳恒的宇宙是不利的。每过去一年,就有越来越多的科学家改换门庭从稳恒态模型转向大爆炸模型。1959年,即大爆炸与稳恒态的争论处于巅峰的那一年,有机构对美国天文学家的倾向性做过问卷调查。1980年,即彭齐亚斯和威尔逊荣获诺贝尔奖之后两年,该机构再次进行了同一问卷调查。1959年的结果表明,有33%的天文学家支持大爆炸理论,24%的人赞成稳恒态,其余43%的人没有表态。而在1980年的调查中,支持大爆炸的天文学家上升到69%,而坚持稳恒态的只有2%,29%的人没有表态。
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1700927487 变节者之一是稳恒态的先驱赫尔曼·邦迪,他曾说过:“如果存在大爆炸,让我看看它的化石。”现在他不得不承认CMB辐射就是完美的化石,并不再相信他曾帮助建立起的模型。但是托马斯·金则坚守信念:“我实在看不出稳恒态理论有什么毛病。我不会因为相信一件事情的人数而改变自己的信念。科学不是由盖洛普民意调查来进行的。”
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1700927489 同样,霍伊尔继续嘲笑大爆炸模型和那些相信它的人:“将大爆炸宇宙学紧紧揽入科学怀抱的那种狂热显然深深根植于对《创世纪》第一页所述的信仰,是宗教原教旨主义的最强形态。”
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1700927491 如果霍伊尔打算扭转舆论潮流并赢得这场辩论,他就必须更努力地去做而不是对大爆炸的支持者进行诽谤。通过与同事如贾扬特·纳里卡、钱德拉·维克拉马辛哈和杰佛瑞·伯比奇等人的合作,他将原始的稳恒态模型改造成一个开始看上去与天文学观测比较一致的升级版。新的准稳恒态模型要求宇宙在两次长期膨胀之间有一个规则的收缩阶段。修订版不再声称物质被不断创造出来,而是依赖于爆发时所创造的物质。尽管有了这些修改,宇宙的准稳恒态模型还是未能赢得广泛的支持。
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1700927496 图98 霍伊尔与他的朋友和同事贾扬特·纳里卡。后者帮他发展出宇宙的准稳恒态模型。他们一边喝着茶一边在黑板上讨论他们的理论。
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1700927498 尽管如此,霍伊尔继续捍卫他的模型:“我认为,公平地说,这个理论已表现出强大的生命力,它就是我们应该正确寻找的理论。一方面理论和观察并行不悖,另一方面突变和自然选择均有用武之地。理论提供了突变机制,观察提供了自然选择的结果。理论从来不能被证明是正确的。它们能做到最好的就是生存。”但稳恒态模型及其准稳恒态版本还是挣扎在生死线上。任何不抱偏见的观察者都可以看出,它们处在灭绝的边缘,而大爆炸模型不仅生存无忧,而且蓬勃发展。
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1700927500 宇宙显然在大爆炸模型的背景下显得更具意义。例如,在1823年,当时的科学家们认为宇宙是无限的和永恒的,而德国天文学家威廉·奥尔伯斯却想知道为什么夜空不是被星光照耀得如同白昼。他的理由是,一个无限大的宇宙包含有无限数量的恒星,如果宇宙真是无限古老,那么就将允许星光经过无穷长的时间达到我们这里。因此我们的夜空应该充满了来自所有这些恒星的无限量的光。
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1700927502 空间明显不具有这种无限大的光的事实被称为奥尔伯斯佯谬。可以有多种方法来解释为什么夜空不是无限明亮,但其中大爆炸的解释也许是最具说服力的。如果宇宙只是在数十亿年前被创造出来的,那么星光就需要有足够长的时间从有限体积的空间到达我们这里,因为光速只有30万千米/秒。总之,宇宙的有限年龄和光速的有限性导致夜空只存在有限的光,这就是我们观察到的结果。
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1700927504 最能说明大爆炸对稳恒态宇宙占据明显优势的方法是重新审视我们在本章开头给出的关键判据表(表4)。它呈现的是1950年辩论双方的状态,一些研究结果有利于大爆炸,另一些则看好稳恒态模型。但是,自1950年以后,每项新的观测证据似乎都支持大爆炸模型,不利于稳恒态模型,如表6所示。这个表显示的是1978年对垒双方的状态,这一年彭齐亚斯和威尔逊荣获了诺贝尔物理学奖。
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1700927506 在7项决定性的判据中,大爆炸模型在其中4项上较强。其余3项可以判断为:有一项稳恒态模型胜出,一项是两个模型均成功,一项是两个模型均失败。
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