欢迎您访问科普小知识本站旨在为大家提供日常生活中常见的科普小知识,以及科普文章!
您现在的位置是:首页  > 科普文章

宇宙的 “三分钟热度”——《最初三分钟》

科普小知识2022-08-04 12:40:38
...

三分钟对我们来说是很短的时间。在这段时间里,我们只能做一件小事,比如吃一个三明治,听一首歌,或者读几页书。对于一个拥有超过130亿年历史的宇宙来说,三分钟看起来甚至更微不足道。

然而,在史蒂文·温伯格的《前三分钟:宇宙起源的现代观点》中,宇宙的前三分钟是一部宏伟壮丽的史诗。这三分钟不仅决定了宇宙的现在,也预测了宇宙的未来。

宇宙的 “三分钟热度”——《最初三分钟》

浩瀚宇宙(网络图)

这本书的第一版出版于1977年。1993年,温伯格根据当时最新的天文学知识写了一篇后记,并出版了这本书的更新版本。温伯格在第一版的序言中解释说,这本书始于1973年他在哈佛大学教书时在哈佛大学的一次演讲。在此之前,他、葛拉秀和萨拉姆已经建立了电的弱统一理论。这本书的第一版出版两年后,这三个人因此获得了1979年诺贝尔物理学奖。

近年来,随着理论和观测水平的不断提高,我们对宇宙有了越来越深入的了解。我们可以在最初的几分钟内,甚至在最初的几秒钟内,更准确地知道宇宙的故事。然而,与此同时,宇宙学的基本框架并没有改变。我们仍然在用温伯格的“语言”讨论宇宙学。温伯格在他的书的开头介绍了宇宙的膨胀。布莱恩·施密特、亚当·里斯和索尔·佩尔穆特在1998年发现了宇宙加速膨胀的证据,并获得了2011年诺贝尔物理学奖。

宇宙的 “三分钟热度”——《最初三分钟》

美国物理学家史蒂文·温伯格(网络图)

温伯格在书中还强调了发现宇宙微波背景辐射的过程和意义。2001年,美国宇航局的威尔金森微波各向异性探测器(WMAP)发射,以更准确地测量宇宙微波背景辐射的温度,并在分析宇宙的质量和能量组成以及测量哈勃常数方面做出了巨大贡献。这些主要发现并没有推翻温伯格之前的说法,但更好地填补了最初的框架。

温伯格能够在学术界之外获得巨大的影响力,很大程度上归功于他的畅销书。《终极理论之梦》和《前三分钟》的重印表明,温伯格描述科学的方式仍然很受读者欢迎。一本成功的科学书籍应该既讲述事实又讲述故事。温伯格并没有在书中冷漠地陈述事实和数据,而是增加了许多便于读者理解的处理方法。

宇宙的 “三分钟热度”——《最初三分钟》

《前三分钟》中文版封面(网络图)

例如,在介绍多普勒效应时,温伯格使用了这样一个比喻:“这就像一个推销员去旅行,在旅行期间每周定期给他的家人写信。当他离开家时,每封信的距离比前一封稍长,所以他的信的到达时间会相差一个多星期。当他回家时,每封信都比前一封稍微近一点,所以它们比每周一封来得更频繁。”这种解释,加上先前对多普勒效应的物理描述,使读者既不觉得肤浅,也不觉得困难和晦涩。

《前三分钟》是一本杰出的科学书籍。温伯格不仅在书中总结和展望了宇宙学,而且以其深刻的见解和卓越的知识激发了后世人们探索宇宙的巨大热情。正如他在序言中所说,“能够在第一秒、第一分钟或第一年说出宇宙是什么样子,真是一件了不起的事情。”即使他的读者不从事物理研究,他们也会深深地被这种情绪所影响,并对我们生活的世界充满好奇。这是一本成功的科学书籍的最大成就。

宇宙的 “三分钟热度”——《最初三分钟》

美国著名电视连续剧《多普勒效应服装》(网络图)

在生活中,我们经常用“三分钟热度”来形容做事缺乏热情和毅力,所以我们不能把事情做好。然而,在过去的38年里,我们发现我们的宇宙确实是由最初的“三分钟热度”塑造的。我们还发现,我们探索宇宙的热情丝毫没有减弱。我们理解未知的雄心与日俱增。因此,当回顾这段历史时,我们应该感谢物理学界的温伯格和书架上的前三分钟。