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人类对宇宙的认识

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古人对宇宙的认识
  古代自然哲学家们对宇宙问题的探讨,大多是在大地和天空的相互关系问题上。随着科学的发展,后来又进入到地球和太阳之间的关系上。
  中国古代天文中有丰富的关于宇宙结构的设想。远在人类社会的早期,中国古代就逐渐形成“天圆如张盖,地方如棋局”的朴素的直观见解。到了3000年前的西周时代,又逐渐形成了“盖天说”。盖天说认为,大地不是平整方形,而是拱形,天空如一个斗笠,大地犹如一个倒扣的盘子。战国时代的尸佼在《尸子》一书中对宇宙概念明确写道“四方上下曰宇,往古来今曰宙”。意思是:宇表示东南西北上下六个方向,即表示空间。宙表示过去、现在和将来,即表示时间。东汉著名天文学家张衡在《浑天仪图注》一书中载有:“浑天如鸡子,天体圆如弹丸,地如鸡中黄,孤居于内,天大而地小,天表里有水,天之包地,犹壳之裹黄。”这里描述的是浑天说。这个学说最大成就是肯定了大地是球形的,同时大地是悬在空间的球体。
  古代各民族都有自己对宇宙的认识和想象。它们带有深刻的民族特点。比如,古代埃及人认为大地是漂浮在水上的;古希腊人则认为大地下有支柱支撑着;古印度想象大地是驮在大象背上的……公元2世纪,古希腊天文学家托勒密在总结前人对宇宙认识的基础上,提出“地球中心说”的宇宙模式。1543年,波兰天文学家哥白尼又建立了“太阳中心说”的宇宙模式。到17世纪,牛顿的万有引力定律,奠定了经典的宇宙学基础。以上这些宇宙观基本上只是局限于太阳系范围,还称不上宇宙结构。

现代宇宙学
  20世纪以来,天文学家们建立起多种宇宙模型。概括起来主要有两大派别:一类叫稳恒态宇宙模型,它认为宇宙在大尺度上的物质分布和物理性质是不随时间变化的,稳恒不变。不仅在空间上是均匀的,各向同性的,而且在时间上也是稳定的。这是1948年英国天文学家邦迪(Hermann Bondi)等人提出的;另一类叫演化态模型,它认为宇宙在大尺度上的物质分布和物理性质是随时间在变化的。这是1922年,苏联数学家弗里德曼(Friedmann)在解爱因斯坦引力场方程时得到的。在众多的宇宙模型中,目前影响较大的是热大爆炸宇宙学说。
  热大爆炸宇宙学认为,大约在150亿年前,在一个致密炽热的奇点发生了惊人的热大爆炸。这场爆炸后,形成迅速的膨胀,逐渐形成了我们今日可见的宇宙。这就告诉我们,不仅宇宙间的万物在演化,大尺度的宇宙本身也是演化的主体。那么,现在有没有观测到的事实来支持这个观点呢?上面介绍的有关星系的红移现象和哈勃定律等,都支持了宇宙还在膨胀之中的论点。另外,20世纪60年代天文学中的四大发现之一的微波背景辐射认为,星空背景普遍存在着2.7K微波背景辐射,这种辐射在天空中是各向同性的。这同由理论预言的热大爆炸遗留下的余热相符,有利地支持了大爆炸宇宙学的观点。但是,热大爆炸宇宙学也有些根本性问题没解决。如大爆炸前的宇宙是什么样,大爆炸是怎么引起的、宇宙的膨胀未来是什么结局?……关于宇宙的问题虽然没有解决,但是,我们可以看到两个伟大的事实:一、人是宇宙物质演化的结果,而人的思维又反过来认识宇宙间的万物,充分体现了人的智慧和力量的伟大;二、人类对宇宙的认识,特别是近几十年来在观测事实和理论分析中都有巨大的飞跃,它预示着未来会有突破性的伟大成就,这是人类社会和科学发展的规律,我们每个人都不是局外人。



作者:qalong 来源:本站原创 发布时间:2006年07月09日
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