宇宙的邊疆-
宇宙的邊疆
【背景資料】
一、作者簡介
卡爾•薩根（carl sagan，1934—1996），美國人，曾任美國康奈爾大學行星研究中心主任，被稱為“大眾天文學家”和“公眾科學家”。他以對科學的熱忱和個人巨大的影響力，引導幾代年輕人走上探索科學之路。他對人類將無人航天器發送到太空起過重要的作用，在行星科學、生命的起源、外星智能的探索方面也有諸多成就。他主持過電視科學節目，出版了大量科普文章和書籍，其《伊甸園的飛龍》曾獲得普里策獎，電視系列節目《宇宙》在全世界取得熱烈反響。主要作品還有《宇宙聯結》《宇宙》《布盧卡的腦》《被遺忘前輩的陰影》《暗淡藍點》《數以十億計的星球》等。
二、宇宙誕生之爭（蒂姆•雷德福）
當今世界上兩位研究宇宙的大師在時間的開始與延續問題上相持不下。數學家和物理學家們正在閱讀兩篇論文，這兩篇論文在為什么宇宙可能永遠沒有終點的問題上各執一詞。
一方是坐在輪椅上的宇宙學家斯蒂芬•霍金（他可能是仍然在世的最著名的科學家）及其劍橋大學的同事尼爾•圖羅克，他們在將由《物理快報》發表的論文中提出的論點是最初萬萬萬億分之一秒時間里發生的一切可能決定了宇宙永恒不滅的本質。
另一方是俄羅斯物理學家安德烈•林德（他是膨脹理論的泰斗之一，試圖解釋在最初的一剎那時間里發生的事情），他在已發表的論文中說，霍金和圖羅克理解錯了，因為類似于我們所處的這個砰然一聲就誕生的宇宙時時刻刻都在出現，因此試圖找到時間的開始或終止是毫無意義的。
這一爭論的實質是個重大問題。所有證據都表明我們的宇宙有一個開始，而且這種開始包括空間和時間這兩方面。我們的宇宙150億年來一直在膨脹。那么，存在著早于我們的宇宙誕生時刻“之前”的宇宙嗎？宇宙膨脹會終止嗎？
天文學家們一再提出的假設認為，我們的宇宙密度還不足以使其自身的擴張停下來。再過數十億年之后，所有星系都將會衰頹，但是尚有余燼的星系殘骸還將永恒飄蕩，彼此間的距離越來越遠。霍金在其最新寫就的論文中檢驗了愛因斯坦的某些思想，并利用純理論得出同樣的結論：我們宇宙的未來是由其誕生時的條件決定的。
天文學家馬丁•里斯教授最近說：“他們聲稱以某種比其他關于這些問題的設想更自然的方式建立了低密度宇宙理論的模型。這是一個變異理論，利用了霍金早些時候提出的某些思想。”他還說，林德認為霍金和圖羅克的理論模型沒有給出正確的宇宙密度。“他們的理論已受到天文學泰斗林德的抨擊”。
這兩種論點都以名為宇宙膨脹的瞬間為論據。在宇宙膨脹的瞬間，宇宙砰地一聲從無到有誕生了，并以比光速快得多的速度自我膨脹。這種膨脹是一種反引力。但是這種論點認為，由于引力是負能量，所以這種反引力肯定代表正能量。愛因斯坦的理論認為，物質只不過是凍結的能量，因此，所有恒星及星系在這種膨脹瞬間都因為其固有的能量而出現塌縮。
宇宙膨脹問題已經讓天文學家們著迷了17年之久。它會形成一個在擴張和崩潰之間實現臨界平衡的宇宙嗎？或者會形成一個具有“負曲線”和無限未來的宇宙嗎？馬丁•里斯教授說：“這正是林德以及霍金和圖羅克試圖要弄明白的問題。他們都在想方設法得出不同的膨脹結果，使我們能夠推導出最終統一的但是擁有負曲線的宇宙。霍金一圖羅克論文中的新東西將證明，你也能夠更自然地做到這一點。”