實(shí)證主義方法研宇宙問(wèn)題
我們按照我們構造世界的模型來(lái)解釋自己感官的輸入
如果宇宙隨時(shí)間本質(zhì)上不變，正如20世紀20年代之前一般認為的那樣，就沒(méi)有理由阻止在過(guò)去任意早的時(shí)刻定義時(shí)間。人們總可以將歷史往更早的時(shí)刻延展，在這個(gè)意義上，任何所謂的宇宙開(kāi)端都是人為的。于是，情形可以是這樣，這個(gè)宇宙是去年創(chuàng )生的，但是所有記憶和物理證據都顯得它要古老得多。這就產(chǎn)生了有關(guān)存在意義的高深哲學(xué)問(wèn)題。我將采用所謂的實(shí)證主義方法來(lái)對付這些問(wèn)題。在這個(gè)方法中，其思想是，我們按照我們構造世界的模型來(lái)解釋自己感官的輸入。人們不能詢(xún)問(wèn)這個(gè)模型是否代表實(shí)在，只能問(wèn)它能否行得通。首先，如果按照一個(gè)簡(jiǎn)單而優(yōu)雅的模型可以解釋大量的觀(guān)測；其次，如果這個(gè)模型作出可能被觀(guān)察檢驗，也可能被證偽的明確預言，這個(gè)模型即是一個(gè)好模型。
根據實(shí)證主義方法，人們可以比較宇宙的兩個(gè)模型。第一個(gè)模型，宇宙是去年創(chuàng )生的，而另一個(gè)是宇宙已經(jīng)存在了遠為長(cháng)久的時(shí)間。一對孿生子在比一年前更早的時(shí)刻誕生，已經(jīng)存在了久于一年的宇宙的模型能夠解釋像孿生子這樣的事物。
哈勃發(fā)現星系飛離我們
恒星并非均勻地分布于整個(gè)空間
另一方面，宇宙去年創(chuàng )生的模型不能解釋這類(lèi)事件，因此第二個(gè)模型更好。人們不能詰問(wèn)宇宙是否在一年前確實(shí)存在過(guò)，或者僅僅顯得是那樣。在實(shí)證主義的方法中，它們沒(méi)有區別。
在一個(gè)不變的宇宙中，不存在一個(gè)自然的起始之點(diǎn)。然而，20世紀20年代當埃德溫.哈勃在威爾遜山上開(kāi)始利用100英寸的望遠鏡進(jìn)行觀(guān)測時(shí)，情形發(fā)生了根本的改變。哈勃發(fā)現，恒星并非均勻地分布于整個(gè)空間，而是大量地聚集在稱(chēng)為星系的集團之中。
哈勃測量來(lái)自星系的光，進(jìn)而能夠確定它們的速度。他預料向我們飛來(lái)的星系和離我們飛去的星系一樣多。這是在一個(gè)隨時(shí)間不變的宇宙中應有的。但是令哈勃驚訝的是，他發(fā)現幾乎所有的星系都飛離我們而去。此外，星系離開(kāi)我們越遠，則飛離得越快。宇宙不隨時(shí)間不變，不像原先所有人以為的那樣。它正在膨脹。星系之間的距離隨時(shí)間而增大。
最重要發(fā)現：宇宙在膨脹
宇宙膨脹是20世紀或者任何世紀最重要的智力發(fā)現之一
宇宙膨脹是20世紀或者任何世紀最重要的智力發(fā)現之一。它轉變了宇宙是否有一個(gè)開(kāi)端的爭論。如果星系現在正分開(kāi)運動(dòng)，那么，它們在過(guò)去一定更加靠近。如果它們過(guò)去的速度一直不變，則大約150億年之前，所有星系應該一個(gè)落在另一個(gè)上。這個(gè)時(shí)刻是宇宙的開(kāi)端嗎？
許多科學(xué)家仍然不喜歡宇宙具有開(kāi)端。因為這似乎意味著(zhù)物理學(xué)崩潰了。人們就不得不去求助于外界的作用，為方便起見(jiàn)，可以把它稱(chēng)作上帝，去確定宇宙如何起始。因此他們提出一些理論。在這些理論中，宇宙此刻正在膨脹，但是沒(méi)有開(kāi)端。其中之一便是邦迪、高爾德和霍伊爾于1948年提出的穩恒態(tài)理論。
在穩恒態(tài)理論中，其思想是，隨著(zhù)星系離開(kāi)，由假設中的在整個(gè)空間連續創(chuàng )生的物質(zhì)形成新的星系。宇宙會(huì )永遠存在，而且在所有時(shí)間中都顯得一樣。這最后的性質(zhì)從實(shí)證主義的觀(guān)點(diǎn)來(lái)看，作為一個(gè)可以用觀(guān)測來(lái)檢驗的明確預言，具有巨大的優(yōu)點(diǎn)。在馬丁.萊爾領(lǐng)導下的劍橋射電觀(guān)測天文小組，在20世紀60年代早期對弱射電源進(jìn)行了調查。這些源在天空分布得相當均勻，表明大部分源位于銀河系之外。平均而言，較弱的源離得較遠。
穩恒態(tài)理論與觀(guān)測沖突
微弱的源比預言的更多，這表明在過(guò)去源的密度較高
穩恒態(tài)理論預言了源的數目對應于源強度的圖的形狀。但是觀(guān)測表明，微弱的源比預言的更多，這表明在過(guò)去源的密度較高。這就和穩恒態(tài)理論的任何東西在時(shí)間中都是不變的基本假設相沖突。由于這個(gè)，也由于其它原因，穩恒態(tài)理論被拋棄了。
還有另一種避免宇宙有一開(kāi)端的企圖是，建議存在一個(gè)早先的收縮相，但是由于旋轉和局部的無(wú)規性，物質(zhì)不會(huì )落到同一點(diǎn)。相反，物質(zhì)的不同部分會(huì )相互錯開(kāi)，宇宙會(huì )重新膨脹，這時(shí)密度保持有限。兩位俄國人利弗席茲和哈拉尼科夫實(shí)際上聲稱(chēng)，他們證明了，沒(méi)有嚴格對稱(chēng)的一般收縮總會(huì )引起反彈，而密度保持有限。這個(gè)結果對于馬克思主義列寧主義的唯物辯證法十分便利，因為它避免了有關(guān)宇宙創(chuàng )生的難以應付的問(wèn)題。因此，這對于蘇聯(lián)科學(xué)家而言成為一篇信仰的文章。
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