作者：葉李華
顧名思義，宇宙學(xué)是研究宇宙的一門學(xué)問，想當(dāng)然爾令人肅然起敬，因為宇宙“至大無外”，無所不包無所不容。姑且不論宇宙學(xué)有多么高深莫測的內(nèi)涵，這門學(xué)問本身就相當(dāng)耐人尋味，因為它有兩大看似互相矛盾的特點：“既古老又年輕，既深奧又淺顯”。這樣說絕非故弄玄虛，而是事實的確如此。
且從“既古老又年輕”說起，任何民族都有自己的創(chuàng)世神話，這些神話便是宇宙學(xué)的濫觴。而自古希臘時代開始，便有人嘗試以理性探討宇宙的起源和結(jié)構(gòu)，于是宇宙學(xué)逐漸進(jìn)入哲學(xué)領(lǐng)域，成為哲學(xué)中的“宇宙論”。至于真正符合科學(xué)的宇宙學(xué)，則是大約半個世紀(jì)前，物理學(xué)和天文學(xué)聯(lián)姻后的愛情結(jié)晶，而天體物理學(xué)則是它的同胞姊妹。
那么，“既深奧又淺顯”又是什么意思呢？宇宙學(xué)結(jié)合了高深的物理學(xué)和天文學(xué)，內(nèi)容深奧自然不必多加解釋。偏偏它又有最淺顯的一面，剛會說話的小孩也能問出宇宙學(xué)最基本的問題：宇宙有多大？宇宙有多老？宇宙是怎么來的？宇宙外面還有什么？換句話說，宇宙學(xué)的基本問題和答案應(yīng)該都很簡單，真正深奧之處在于追求答案的過程和方法。因此之故，只要避免討論中間的細(xì)節(jié)，大家都能輕輕松松地一窺現(xiàn)代宇宙學(xué)的堂奧。
前面已經(jīng)說過，宇宙學(xué)研究的當(dāng)然就是宇宙本身?？墒怯钪孢@個概念有沒有嚴(yán)格的定義呢？其實中文的“宇宙”兩字本身就有既明確又科學(xué)的定義：上下四方謂之宇，古往今來謂之宙。換言之，宇宙就是所有的空間加上所有的時間。在此必須強(qiáng)調(diào)的是，一般人常常以為宇宙就是所有空間的總和，而完全忽略了時間的部分。
既然也要研究古往今來所有的時間，宇宙學(xué)和考古學(xué)還真有幾分相似。其實我們可以這樣說，宇宙學(xué)家把宇宙的起源和演化當(dāng)成一個(唯一的)歷史事件來研究，他們設(shè)法尋找宇宙演化的遺跡，再根據(jù)這些遺跡來還原宇宙的演化史。這方面最重要的成績，就是解答了“宇宙有多老”這個問題。根據(jù)目前公認(rèn)的理論，宇宙并非永恒存在，而是有個誕生的時刻。這個通稱為“大爆炸”的一刻距離現(xiàn)在并不太遠(yuǎn)，只有100多億年而已。以地球的年齡(約46億歲)當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)，我們可以很肯定地說，宇宙年齡大約是地球年齡的3倍。
至于“所有的空間”這方面，宇宙學(xué)家需要解答的問題則包括宇宙有多大、宇宙是什么形狀等等?？上г谶@兩個問題上，宇宙學(xué)家碰到了前所未有的困難，至今尚未達(dá)成共識。但至少已經(jīng)肯定的是，宇宙正處于一個擴(kuò)張期，也就是一天比一天大；至于會不會有一天開始收縮，宇宙學(xué)家目前的看法傾向于不會。
相較之下，另一個與空間相關(guān)的問題“宇宙各個角落有什么不同”，則是早就有了肯定的答案──就宇宙的尺度而言，任何角落都是平等的，沒有哪一點具有特殊的地位。這就是所謂的“平凡原理”：宇宙各個角落盡皆平等，因此科學(xué)定律放諸宇宙皆準(zhǔn)。事實上，平凡原理可說是宇宙學(xué)最基本的出發(fā)點；正是由于平凡原理，我們才能放心大膽在地球表面和附近的太空研究宇宙，絲毫不用擔(dān)心得到的結(jié)果會有任何狹隘的“地域性”。
（作者系臺灣著名科幻作家、翻譯家。臺灣大學(xué)電機(jī)系畢業(yè)，美國加州大學(xué)伯克利分校理論物理博士。長期致力推廣中文科幻與通俗科學(xué)。著有科幻小說集《衛(wèi)斯理回憶錄》、《時空游戲》等?？苹米g作包括阿西莫夫科幻經(jīng)典《基地系列》、《帝國系列》、《機(jī)器人系列》等。）
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