第三章
时刻极其相像。因此,宇宙是处于一种稳定的状态。
与之对抗的主导理论是所谓的大爆炸宇宙论。大爆炸宇宙学家对物质从无中生有持否决态度。他们论证道,由于现在星系相互离开,它们过去必定相互靠得更近。宇宙在非常遥远的过去必定和现在相当不同。的确,人们如采用广义相对论的方程式往时间过去的方向追溯星系的运动,他们就会发现,物质密度和引力场曾经一度为无穷大。这一点就是大爆炸。
现代天文观察似乎强烈支持大爆炸宇宙学。它们指出宇宙的过去和现在非常不同。结果稳态理论不再受支持。然而,霍伊尔相信,这证据被误解,所以他继续提倡稳态理论。
史蒂芬?霍金我到剑桥做研究的申请被接受了。但是使我恼火的是,我的导师不是霍伊尔,而是邓尼斯?西阿玛,我以前没有听说过他。西阿玛和雷伊尔一样信仰稳态理论。
根据该理论,宇宙在时间上既无开端又无终结。
然而,最后发现这是最佳的安排。霍伊尔经常在国外,我也许不能经常见到他。
另一方面,西阿玛总在那里,他的教导总是发人深思——尽管我们之间经常意见相左。
邓尼斯?西阿玛邓尼斯?西阿玛从1963年至1970年任剑桥大学的数学讲师,从1970年至1985年任牛津万灵学院的天体物理教授,现在意大利的里雅斯特的国际理论物理中心工作。他是史蒂芬?霍金在剑桥的导师。
那时期稳态理论的提倡者与检验该理论并希望推翻它的观察者之间进行过激烈的争论。我那时支持稳态理论,不是在于相信它一定是正确的,而是我发现它如此吸引人,以至于希望它是真的。所以那时的争论,我扮演了一个小角色。
开始得到敌对的观察的证据时,弗雷得?霍伊尔主导企图否定这些证据。我在一旁稍微提供协助,提出建议以对付这些敌意的证据。但是当这些证据越积越多,事情变得越发清楚,胜负已定,人们必须抛弃稳态理论。
1965年大概是关键的一年,不仅是因为微波背景,而且由于马丁?赖尔,这位剑桥首位的射电天文学家,推动居于领导地位的射电源计数的研究。在后来阶段,他甚至使像我这样的附和者都改弦更张。
在我开始作广义相对论的时期,世界上只有寥寥数人以认真的态度作这种研究。
然后在60年代初,这个学科在我们面前迅速扩展开来。这有一部分原因是相对论越来越令人振奋,另一部分原因是天文学上的新进展。
最早的进展发生于1952年左右。人们从两个地方探测到无线电噪音,一是从称为射电星的点状来源,另一个是从我们星系的弥散区域。电子在各种星系的磁场中运动产生这些噪音。但是关键在于这些电子实际上是以光速来运动:它们是我们讲的相对论性运动的宇宙线电子。这里的观念是,射电天文学现象的所有范围是由相对论性电子引起的,这种电子原先多半是相对论专家研究的东西,这些专家很少涉及天文学。相对论性电子是用一些大片金属探测到的。
相对论的抽象概念和观察射电发射的具体方法之间的关联非常令人兴奋。这也许是现代物理概念以观察方式进入天文学的转折点,我们跨出第一步之后就无法停止了。几乎每一年都有激励人心的新发现,这样就把现代物理的最奇异性质带进了直接天文观测。人们发现了类星体和脉冲星以及从宇宙的大爆炸起始来的热辐射;而且由于类星体被认为和引力坍缩相关,甚至广义相对论也变成重要的了。[1][1]类星体是类似恒星、发射出巨大数量辐射的天体。它们在1963年发现,并被认为是在宇宙开始——亦即一百五十亿年前形成的。
脉冲星被认为是旋转的中子星。中子星磁场的北南极不和旋转轴