有人說,現在的宇宙學理論越來越玄乎。所謂玄乎,實際上是由於隨着科學的發展、人類對自然的深刻認識,越來越遠離人的直覺,越來越難以被普通人理解了。
人的直覺是什麼?實際上就是動物的一些基本的感官,包括觸覺、視覺等。這些感官都是基於電磁作用,而且大部分是經典的電磁作用。但是物理科學的理論與實踐早已超越了經典電磁作用。100年前,愛因斯坦就幾乎是通過純粹思維發現了相對論,完全改變了時間與空間的概念。而隨後的量子理論則是在大量的實驗現象,例如氫原子的光譜等,無法用經典理論解釋的情況下,應運而生。
對於物理科學而言,沒有什麼科學理論是真正神聖的。只要一個新理論能更好地解釋自然現象,舊的理論就可以揚棄。就像量子理論,似乎很違反人的動物直覺,但卻屢試不爽嗎,總是正確。
但是人大多是守舊的。就像那些從小被宗教薰陶的人一樣,很多人把小學、初中背的書當成了教條,一旦遇到新的東西,就會產生反感,而不是去試圖理解。
量子物理與相對論,這些似乎高深的理論並非玄學,而是代表了我們對自然界的理解的層次。不僅如此,它們的運用改變了人們的生活方式。我舉個例子,蘋果的iPhone看似一個組裝的電子產品,但是其基礎就是量子理論與相對論。其半導體芯片是量子理論的運用,而其GPS技術必須依賴廣義相對論。
因此GPS的運用必須根據狹義相對論與廣義相對論進行修正。可以想象,這是由某些懂物理的人算出一個公式,然後由其他工程人員編入相關的計算機進行時間修正。編程的人無需懂物理,而用GPS導航開車的百姓們則更不必懂物理了,對他們而言,只要工作就行,至於背後的知識與技術是無關的。這正是現代社會高度分工的特點。我們不需要一個出租車司機懂廣義相對論才能使用GPS,也不需要他懂牛頓力學、熱力學、麥克斯韋爾方程才能開車,他只要正確的發出神經信息,控制其肌肉,安全地操縱相關設備就可以了。
牛頓發現了牛頓第二定律 f=ma,後來,據說被一個墜落的蘋果啟發,發現了萬有引力。牛頓的天才在於,他認為宇宙天體沒有什麼特殊,它們不是神仙控制,而是被與一個地面上的爛蘋果一樣,遵循同樣的規律,那就是f=ma與引力。根據蘋果的運動規律而得出的物理理論作為自然界的法則,牛頓計算了行星的軌道,地球的潮汐,炮彈的軌跡,等等。其結果是一場科學革命。
現代的宇宙學,大爆炸理論也好,暗能量也好,都是運用廣義相對論與量子理論來解釋觀測到的天文現象。它們的正確與否在於它們能否解釋、預測觀測結果。