烏龜塔的故事
關於宇宙圖像，人類的探索從未間斷。
有這樣一個「烏龜塔」故事。
一位著名的科學家曾經作過一次天文學講演。他描述了地球如何圍繞著太陽公轉，而太陽又是如何圍繞著稱之為我們星系的巨大的恆星集團的中心公轉。
演講結束之際，坐在房間後排的一位小個老婦人起立說道：「你講的是一派胡言。實際上，世界是馱在一隻巨大烏龜背上的平板。」
這位科學家露出高傲的微笑，然後答道：「那麼這隻烏龜站在什麼上面的呢？」「你很聰明，年輕人，的確很聰明」，老婦人說，「不過，這是一隻馱著一隻，一直馱下去的烏龜塔啊！」
大多數人會覺得，把我們的宇宙喻為一個無限的烏龜塔相當荒謬。
但是我們憑什麼就自認為知道得更好呢？我們對宇宙了解了多少？而我們又是如何知道的呢？宇宙從何而來，又將向何處去？宇宙有開端嗎？如果有的話，在開端之前發生了什麼？時間的本質是什麼？它會有一個終結嗎？
物理學中最近的突破，使我們有可能為其中一些長期以來懸而未決的問題提供答案，而奇妙的新技術是實現這些突破的部分原因。
對我們而言，這些答案也許有朝一日會變得和地球圍繞著太陽公轉那麼顯而易見——或許也會變得和烏龜塔一樣荒謬，只有時間才能裁決。
早在公元前340年，希臘哲學家亞里士多德在他的《論天》一書中，就能夠對於地球是一個圓球而不是一塊平板這個信念提出兩個有力的論證。
亞里士多德認為地球是不動的，太陽、月亮、行星和恆星都以圓周為軌道圍繞著地球公轉。他相信這些，是因為他認為地球是宇宙的中心，而圓周運動是最完美的；他的這種看法是基於某些神秘的原因。
公元2世紀，這個思想被托勒密精製成一個完整的宇宙學模型。地球處於正中心，8個天球包圍著它。
這個模型被基督教會接納為與《聖經》相一致的宇宙圖象。因為它具有巨大優勢，即在固定恆星天球之外為天堂和地獄留下了大量的空間。
然而，1514年波蘭教士尼古拉·哥白尼提出了一個更簡單的模型。他的觀念是，太陽靜止地位於中心，而地球和行星們圍繞著太陽作圓周運動。將近一個世紀以後，人們才認真接受他的觀念。
後來，兩位天文學家——德國人約翰斯·開普勒和義大利人伽利略·伽利雷開始公開支持哥白尼理論，儘管它所預言的軌道還不能完全與觀測相符合。直到1609年，亞里士多德和托勒密的理論才宣告死亡。
哥白尼的模型擺脫了托勒密的天球，以及與其相關的宇宙存在著自然邊界的觀念。「固定恆星」除了由於地球圍繞著自身的軸自轉引起的穿越天空的轉動外，它們的位置顯得固定不變，很自然會使人推測到固定恆星是和我們太陽類似的物體，只是比太陽離開我們遠得多了。
在20世紀之前從未有人提出過，宇宙是在膨脹或是在收縮，這反映了當時的思維風氣。一般認為，宇宙要麼以一種不變的狀態存在了無限長的時間，要麼以多多少少正如我們今天觀察到的樣子在有限久的過去創生。
部分的原因可能是，人們傾向於相信永恆的真理，也可能由於從以下的觀念可以得到安慰，即雖然他們會生老病死，但是宇宙必須是不朽的不變的。
亞里士多德和其他大多數希臘哲學家不喜歡創生的思想，因為它帶有太多的神學干涉的味道。所以他們相信，人類及其周圍的世界已經並將繼續永遠存在。
古人已經考慮到上述文明進步的論點，用周期性洪水或其他災難的出現，使人類重複地回到文明的開初，來回答上面的詰難。
1781年，哲學家伊曼努爾·康德發表了里程碑般的著作——《純粹理性批判》。在這本書中，他深入地考察了關於宇宙在時間上是否有開端、在空間上是否有限的問題。他稱這些問題為純粹理性的二律背反。
1929年，埃德溫·哈勃作出了一個里程碑式的觀測，即不管你往哪個方向觀測，遠處的星系都正急速地飛離我們而去。換言之，宇宙正在膨脹。
哈勃的發現暗示存在一個叫做大爆炸的時刻，當時宇宙的尺度無限小，而且無限緊密。在這種條件下，所有科學定律並因此所有預見將來的能力都崩潰了。如果在此時刻之前有過一些事件，它們將不可能影響現在發生的東西。
科學的終極目的是提供描述整個宇宙的單一的理論。然而，大多數科學家遵循的方法是把問題分成兩部分。
首先，存在一些定律，這些定律告訴我們宇宙如何隨時間變化；第二，存在宇宙初始狀態的問題。
有些人覺得科學只應關心第一部分，他們將初始狀態的問題看作玄學或宗教的事體。他們會說，無所不能的上帝可以隨心所欲地啟始宇宙。
那也許是真的，但是，倘若那樣，他也可以使宇宙以完全任意的方式演化。
今天，科學家按照兩個基本的部分理論——廣義相對論和量子力學來描述宇宙。它們是本世紀上半葉的偉大的智慧成就。
廣義相對論描述引力和宇宙的大尺度結構，而量子力學處理極小尺度。
然而可惜的是，這兩個理論不是相互協調的——它們不可能都對。
現在，如果你相信宇宙不是任意的，而是被明確的定律制約的，你最終必須將這些部分理論合併成一個能描述宇宙中萬物的完整統一理論。
然而，在尋求這樣的完整統一理論中有一個基本的矛盾。
在前面概括的關於科學理論的思想中，假定我們是理性的生物，既可以隨心所欲地觀測宇宙，又可以從觀察中得出邏輯推論。
然而，如果真有一個完整的統一理論，則它大概也將決定我們的行動。
這樣，理論本身就決定了我們對之探索的結果！
其實，發現一個完整的統一理論可能對我們種族的存活無助，甚至也不會影響我們的生活方式。
然而自從文明開始以來，人們即不甘心於將事件看作互不相關不可理解。他們渴望理解世界的根本秩序。
今天我們仍然亟想知道，我們為何在此？我們從何而來？
人類求知的最深切的意願足以為我們從事的不斷探索提供充足的理由。而我們的目標恰恰正是對於我們生存其中的宇宙作出完整的描述。
心歸航，再啟航
願每日微小知識激發你的深刻思考
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