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第八章 宇宙的起源和命运

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爱因斯坦广义相对论本身预言了:空间—时间在大爆炸奇点处开始,并会在大挤压奇点处(如果整个宇宙坍缩的话)或在黑洞中的一个奇点处(如果一个局部区域,譬如恒星要坍缩的话)结束。任何抛进黑洞的东西都会在奇点处被毁灭,只有它的质量的引力效应能继续在外面被感觉得到。另一方面,当计入量子效应时,物体的质量和能量会最终回到宇宙的其余部分,黑洞和在它当中的任何奇点一道被蒸发掉并最终消失。量子力学对大爆炸和大挤压奇点也能有同样戏剧性的效应吗?在宇宙的极早或极晚期,当引力场是如此之强,以至于量子效应不能不考虑时,究竟会发生什么?宇宙究竟是否有一个开端或终结?如果有的话,它们是什么样子的?

整个70年代我主要在研究黑洞,但在1981年参加在梵蒂冈由耶稣会组织的宇宙学会议时,我对于宇宙的起源和命运问题的兴趣重新被唤起。天主教会试图对科学的问题立法,并宣布太阳是绕着地球运动时,对伽利略犯下了大错误。几个世纪后的现在,它决定邀请一些专家就宇宙学问题提出建议。在会议的尾声,所有参加者应邀出席教皇的一次演讲。他告诉我们,在大爆炸之后的宇宙演化是可以研究的,但是我们不应该去过问大爆炸本身,因为那是创生的时刻,因而是上帝的事务。那时候我心中暗喜,他并不知道,我刚在会议上作过的演讲的主题——空间—时间是有限而无界的可能性,就表明着没有开端、没有创生的时刻。我不想去分享伽利略的厄运。我对伽利略之所以有一种强烈的认同感,其部分原因是刚好我出生于他死后的300年!

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