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乔治·勒梅特
1927年,勒梅特教士发表了他的主要研究成果:均质的宇宙质量不变,半径不断增加,并阐明了银河外星云的径向速度,就如何对当时的两种相对论进行两难选择提出了解决办法,一种是爱因斯坦的相对论,认为宇宙“饱和”“静止”,另一种是德西特的相对论,认为宇宙在膨胀,但里面没有物质!不久之后,他于1931年对自己的成果加以补充,提出他的宇宙起源假说的雏形,即原始原子。根据这种假说,现在的宇宙在不断膨胀,它起源于一个原子的放射性裂变。勒梅特的想法与一些根深蒂固的偏见相抵触。虽然对空间和时间的看法起了变化,虽然宇宙一般处于静止状态作为不言明的宇宙学公设被人接受,但是,要等到1929年,即勒梅特的第一篇文章发表两年之后,哈勃和赫马森才公布一个星系退行的速度和它的距离之间的关系:这一次,宇宙膨胀的问题不是由一位宇宙起源学理论家来提出,而是由进行观测的天文学家来提出。但是,是否应该把谱线红移看做远离的运动的标志?有些人曾否定过这点,有几个人仍对此持否定态度:其他的物理学原因被提了出来,但是,与“退行”的假说不同的是,这些其他原因要么不能阐明观测到的所有效应,要么使人预见到一些至今尚未观测到的效应。
勒梅特首先提出的问题是,从数学家对可能无限和实际无限的推理出发,来了解众多恒星是有限的还是无限的。他的结论是,恒星的数目是有限的。但是,由此是否能推断出恒星之间的空间是有限的?
结论并非完全是直接得出的,因为如果说恒星是实际存在的,用测量空间来对它进行划分只是潜在的可能。尽管如此,十分明显的是,如果几何定律在不做过大改变的情况下能在恒星世界中成立,我们就能从恒星数目有限中得出结论,认为包含所有恒星的凸多面体的体积有限。这种推断得出的主要假设是,阿基米德原理可用于两个恒星的距离,这就是说,如果连接这两个恒星的一条线是有限的长度,那么就可以用有限数的运算来算出这个路程。如果恒星之间有距离的关系,那么,它们所包含的体积就是有限的。
(乔治·勒梅特《原始原子假说》,第36页)
于是就提出了虚空的边界问题,即阿契塔早已提出过的问题。
大量恒星扩展到几千秒差距(parsec)远的地方,形成一种圆盘,其宽度为高度的十倍。圆盘之外有什么?我们将在片刻之后看到,天文学大大扩展了宇宙体系,使我们隐约看到在奇远无比的距离之外的巨大星团和银河外的星云。但是,在这些之外,我们是否能够达到,是否应该希望达到最后一个星云,达到位于世界边缘的最后一个恒星?[……]
我们可以设想一个凸多面体,其顶点有最后几颗恒星,多面体里包含着其他所有恒星。只要这最后几颗恒星同其他恒星有距离的关系,我们就能像刚才解释的那样肯定,这个多面体包含的体积是有限的。[……]这个多面体包含所有的恒星或所有的粒子,不管其性质如何,它们的物质已经形成。这个多面体之外什么也没有。宇宙看来是一个物质的气泡,沉入虚无的海洋之中。
无物质的空间是什么?这个问题使我们涉及最困难、争论得最多的哲学问题之一:什么是空间?我们不想在如此危险的地方往前走,但我们可以看到,主要的哲学体系虽说在许多方面存在着根本的分歧,却都是根据物质来确定空间。我们传统的哲学认为,空间是物体广延的一种抽象,是有形体的实体的一种偶有属性,只能在有物质的地方被理解,无实体的定位偶有属性是无法想象的。康德的体系通过另一条途径得出同样的结论。空间是现象的形式,没有现象它就不能被想象出来。根据这两种哲学的任何一种,我们都可以说空间在物体之中,完全虚空的空间只能是虚无,因此并不存在。
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