塑造世界的九大科學思想

塑造世界的九大科學思想
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2005-10-28  .   
     英國《新科學家》周刊9月17日一期文章：塑造世界的九大科學思想--科學界9位最偉大的科學家解釋他們理論的重要意義：　
    一、大爆炸
    馬丁.雷斯（劍橋大學天體物理學和宇宙學教授）：宇宙的起源問題數千年來一直吸引著人們去研究，我們是有幸發現答案的第一代人。
    "大爆炸"概念現在是如此深入人心是一件令人奇觀的事情。宇宙學家相信他們知道我們的宇宙在起源的數秒鐘內是什麼樣子：溫度大概有100億度，射線、質子、中子以及""暗物質以已知的比例存在於各處。隨後一切開始非常均勻的冷卻：這種均勻的小偏差累計起來不足十萬分之一。這些表述建立在對那個時代的"化石"所進行的令人信服和精確的觀察的基礎之上。這些"化石"包括：射線、氫、氦在宇宙中的比例等。
    我至少99％地相信上述推論的正確性。與我們對地球的早期歷史以及生命起源的了解相比，有更為紮實準確的論據可以對這些推論提供佐證。在科學上，每一項進步總是會將人們的目光吸引到一批新的問題上。不過大爆炸理論卻使我們理解，這些問題並非毫無意義。在發現我們能夠掌握宇宙起源的基礎后，無數其他問題浮現了出來，這些問題我們都有望找到答案----雖然緩慢但卻不容置疑，我們正在設法找到這些問題的答案。
    例如，物理學上最重要的定律之一---熱力學第二定律包含著宇宙中一個表面上互相衝突的現象。如果我們的宇宙在起源的時候如此"簡單"，那麼它是如何進化成包括我們自己在內的龐大而錯綜複雜的宇宙的呢？猛看上去這與已知定律相矛盾：任何結構都有一種混合和均質化的趨勢。但實際上並沒有矛盾：答案是萬有引力發揮了作用。如果宇宙中的某一部分的密度比平均密度稍大，那麼這一部分將在額外的萬有引力的作用下減速，於是與周邊區域比較起來，這一部分將越來越滯后，密度差異將越來越大。正是這一過程使得早期宇宙中密度稍大的部分成為了今天星系的"種子" 。這一理論以及觀測對它的確認，是天文學家的另一個重大成果。通過尋找"年輕的" 星系---它們距離地球十分遙遠，以致它們在宇宙還年輕的時候發出的光線最近才抵達地球---天文學家希望能夠揭示這一過程的細節。
    當然，剩下來的事情還很多。例如，我們仍然不知道，是什麼東西爆炸了，以及為什麼會發生爆炸。為什麼宇宙一開始會以這種方式、含有這種獨特的成分膨脹？這一問題將是21世紀甚至更遠的未來科學界所面臨的一個挑戰。答案在於宇宙起始時的第一微秒中的前一小段時間，當時的溫度和密度高到相關的物理學定律難以把握的程度，而且無法用實驗證實。不過，迄今為止在解決宇宙學問題時所獲得的成功使我們對取得更大的進步充滿信心。我們一定能探測到宇宙在大爆炸剛開始的一微秒內所發生事情的細節，興許我們還能對大爆炸本身的屬性有更多了解。　
    二、進化
    理查德

我很喜歡看這樣的科普文章。謝謝樓主！