6 宇宙歌剧

6 宇宙歌剧

那天吃早饭的时候,汤普金斯先生给教授讲了自己昨晚的梦,老头听得半信半疑。

“宇宙坍缩,”他说,“这样的末日当然很壮丽,不过要我来说的话,现在星系彼此远离的速度实在太快,我们的宇宙可能永远不会坍缩,而是无限膨胀下去,直到太空中的星系变得越来越稀疏。等到组成星系的所有恒星都耗尽了核燃料,最终熄灭,宇宙中只剩下无数弥散的冰冷黑暗的天体。”

“但也有一些天文学家有不同的意见。他们提出了所谓的稳定态宇宙学,根据这套理论,宇宙不会随时间而改变:从无限远的过去开始,它就已经成为我们现在看到的样子,这种状态还将继续维持到无限远的未来。当然,这相当符合大英帝国千秋万代的老好愿景,但我个人却不太相信稳定态理论。顺便说一句,作为这套新理论的倡导者之一,剑桥大学的一位理论天文学教授以此为题写了一出歌剧,下周将在考文特花园首次公演。要不你订两张票,带莫德一起去听听?说不定很有意思呢。”

和海峡边的大部分海滩一样,他们度假的沙滩很快降温了,雨水连绵不断;从海边回来几天以后,汤普金斯先生和莫德舒舒服服地坐在歌剧院的红丝绒椅子里,等待幕布升起。冗长的前奏渐渐响起,在它结束之前,管弦乐队指挥已经换了两次大礼服的领子。等到大幕终于拉开,席间观众纷纷抬手遮住了自己的眼睛,舞台上的光芒实在太耀眼了。来自舞台的强光很快填满了剧院的所有空间,一楼的大厅和二楼的包厢看台都淹没在一片光海之中。

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汤普金斯先生看到了一位身穿教士服、胸佩圣领的男士

强光渐渐消散,汤普金斯先生发现自己漂浮在一片黑暗的空间中,周围有许多快速旋转的火炬,仿佛节日庆典的火圈。看不见的管弦乐队奏起了管风琴,汤普金斯先生看到一位身穿教士服、胸佩圣领的男士出现在自己身边。按照歌剧脚本上的介绍,这位来自比利时的乔治·勒梅特神父(Abbe Georges Lemaitre)首次提出了膨胀宇宙理论,也就是人们常说的“大爆炸”理论。

汤普金斯先生记得他唱的第一段咏叹调:

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噢,原初的原子!

组成万物的原子!

渐渐破裂分散

形成星系,

携带着原初的能量!

噢,放射性原子!

噢,组成万物的原子!

噢,无所不在的原子——

造物主的杰作!

漫长的演化

犹如盛大的烟花

最终化为灰烬与尘埃。

我们站在无限的时间中

遥望熄灭的太阳,

永远铭记于心

它曾经的辉煌。

噢,无所不在的原子——

造物主的杰作!

勒梅特神父唱完这段以后,又出现了一位高个子男人,(还是脚本上写的),这位名叫乔治·伽莫夫的俄国物理学家过去三十年来一直在美国度假。他接着唱道:

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好神父啊,我们的理解,

有许多共同之处。

宇宙从诞生之初

就开始不断膨胀。

宇宙从诞生之初,

就开始不断膨胀。

你说它在运动中膨胀,

遗憾的是,我并不赞同。

我们的理念分歧在于

原初的宇宙到底是什么样子。

我们的理念分歧在于

原初的宇宙到底是什么样子。

原始宇宙是一锅中子汤——而不是

你认为的初始原子。

它拥有无限大的体积,

也无限古老。

它拥有无限大的体积,

也无限古老。

在一座无限大的展厅里,

气体开始了命中注定的坍缩,

很多很多年(几十亿年)前,

它聚成了最致密的状态。

很多很多年(几十亿年)前,

它聚成了最致密的状态。

就在这个关键的时刻

宇宙迎来了辉煌的诞生。

光开始化为物质,

我这样唱,主要是为了押韵。

光开始化为物质,

我这样唱,主要是为了押韵。

成吨的辐射

化作一盎司物质,

通过这原初的伟大跨越,

宇宙开始了膨胀的脉动。

通过这原初的伟大跨越,

宇宙开始了膨胀的脉动。

光逐渐消逝,

几十亿年后……

物质超越了光,

成为宇宙中最丰富的存在。

物质超越了光,

成为宇宙中最丰富的存在。

然后物质开始聚集

(就像金斯假说[4]描述的那样)。

巨型气体云凝聚成团

这就是原始的星系。

巨型气体云凝聚成团

这就是原始的星系。

原始星系破碎,

洒向黑暗的夜空。

恒星就此诞生,

宇宙中又有了光明。

恒星就此诞生,

宇宙中又有了光明。

星系不停旋转,

恒星燃烧闪耀,

直到宇宙走向,

冰冷黑暗,没有生命的末日。

直到宇宙走向,

冰冷黑暗,没有生命的末日。

根据汤普金斯先生的记忆,第三段咏叹调的演唱者正是这出歌剧的作者本人,这位先生突然出现在明亮星系之间的太空中,他从兜里掏出一个刚刚诞生的星系,然后唱道:

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天堂中的宇宙,

从不曾在时间中形成,

而是,一直是——

邦迪,戈尔德和我都这样认为。

噢,宇宙,噢,宇宙,一直就是这个样子!

我们提出了稳定态理论!

衰老的星系会弥散,

燃尽,离开这个舞台。

但与此同时,宇宙本身

从过去,到未来,永远永远,

噢,宇宙,噢,宇宙,一直就是这个样子!

我们提出了稳定态理论!

无论过去还是现在,时时刻刻都有新的星系

从虚无中出现。

(勒梅特和伽莫夫,我无意冒犯!)

但无论如何,

噢,宇宙,噢,宇宙,一直就是这个样子!

我们提出了稳定态理论!

尽管他们的唱词令人耳目一新,但周围太空中的星系还是渐渐黯淡下去,最后,丝绒幕布再次垂了下来,歌剧院大厅天花板上的枝形吊灯取代了星系的位置。

“噢,西里尔,”他听见莫德轻声抱怨,“我知道不管在哪儿,你随时都能睡着,但这里是考文特花园!你错过了整幕演出!”

汤普金斯先生送莫德回家的时候,教授坐在安乐椅上,手里捧着最新一期的《皇家天文学会月报》。“啊,演出精彩吗?”他问道。

“噢,精彩极了!”汤普金斯先生回答,“我记得最清楚的是那段说宇宙永存不灭的咏叹调。听起来真让人宽慰。”

“面对那套理论,你得谨慎一点。”教授说,“你应该听说过那句谚语吧?‘闪光的不一定是金子。’我刚刚读了剑桥大学另一位学者马丁·赖尔(Martin Ryle)的一篇文章,他造了一台巨型射电望远镜,它的观察范围比帕洛马山那台200英寸的光学望远镜还要远好几倍。赖尔的观察表明,和我们周围的空间相比,那些最遥远的星系要密集得多。”

“你的意思是不是说,”汤普金斯先生问道,“我们周围的星系相对比较稀疏,所以我们越往外走,就会发现星系分布得越密集?”

“不完全是这样,”教授回答,“你必须记住,由于光速有限,所以当你眺望宇宙深处的时候,实际上也是在眺望过去。举个例子,由于光需要8分钟的时间才能从太阳传到地球,所以地球上的天文学家观察到的太阳表面耀斑永远都有8分钟的延迟。我们在太空中最近的邻居是仙女座的一个旋涡星系——你肯定在天文学书籍上看过它的照片,这个星系和我们之间的距离大约有100万光年——但你看到的照片实际上是它100万年前的样子。因此,赖尔透过射电望远镜看到的——或者我应该说听到的——是远方的宇宙几十亿年前的样子。如果宇宙真的处于稳定态,那么它的照片应该不会随时间而改变,现在我们在地球上观察到的远方星系密度应该和近处一模一样,既不会更稀疏,也不会更密集。因此,赖尔观察到远方的星系更加密集,这等于是说,几十亿年前,宇宙中所有地方的星系都分布得比现在更密。这个结果显然和稳定态理论格格不入,反倒证实了我们原来的那个观点:星系正在弥散,宇宙中的星系密度正在下降。不过当然,我们必须小心起见,等待新的观测数据来进一步验证赖尔的结论。”

“顺便说一句,”教授从衣兜里掏出一张叠好的纸,“我一位爱好诗歌的同事刚写了一首打油诗,讲的也是这方面的事儿。”

他展开纸片读了起来:

“你多年来的辛苦工作,”

赖尔告诉霍伊尔,

“全都是白费功夫。相信我。

稳定态理论

已经过时了。

除非我的眼睛欺骗了我。”

我的望远镜

碾灭了你的希望;

你的理论已经被驳倒。

我来简单说两句:

我们的宇宙

正在慢慢变得越来越稀疏!

霍伊尔说,“我注意到,

你引用了勒梅特,

和伽莫夫。哎哟,忘了他们吧!

他们早已误入歧途

还有他们的大爆炸理论——

为什么还要支持他们?”

你看,我的朋友,

从来就没有什么末日

也无所谓开始,

正如邦迪,戈尔德

和我坚持的,

哪怕我们的头发日渐稀疏!

“这绝不可能!”赖尔叫道,

“我强压怒火

冷静地告诉你;

我已经看到

遥远的星系

更紧地挤在一起!”

“你真的把我惹火了!”

霍伊尔大喊,

他再次重申;

“新物质诞生于

每个夜晚和清晨,

宇宙的画面始终不变!”

“得了吧,霍伊尔!

我现在就能

驳倒你。”(有趣的事情开始了?)

“要不了多久,”

赖尔继续说,

“我就会让你清醒过来!”★

“啊,”汤普金斯先生说,“真想早点看到这场争论的结果!”他吻了吻莫德的脸颊,向这对父女道了晚安。

★就在本书首印之前两周,F.霍伊尔发表了一篇题为《宇宙学新进展》(《自然》,1965年10月9日,PIII)的文章,他在文中写道:“赖尔和他的同事记录的无线电信号表明……过去的宇宙比现在更拥挤。”但作者仍然决定保留“宇宙歌剧”这一章中的打油诗,因为歌剧一旦完成即成经典。事实上,时至今日,即使苔丝狄蒙娜已经被奥赛罗扼住了脖子,但她在死前还是会唱一段优美的咏叹调。

[4]指詹姆斯·金斯爵士(Sir James Jeans)提出的解释行星成因的“潮汐假说”。他认为可能有另一颗恒星经过太阳附近,导致太阳物质大量流出,最终凝聚形成行星,但时至今日,这一理论并不为人们所普遍接受。