提出宇宙大爆炸的神父（編輯）

此文發表於：大科技雜誌社

釋出時間：2017年

有人說，天文學是讓人謙卑的，喬治·勒梅特（Georges Lemaitre）就是這樣一位謙卑的天文學家。他是關於宇宙形成的“大爆炸理論”的提出者，是

被後世科學家公認

的“

在數學上和愛因斯坦不相伯仲，在天文學上超過愛因斯坦

”的人。然而，不單

他生前不爭名利，就連現在網際網路上也沒有很多關於他的資料

；而如果在搜尋引擎輸入“著名科學家”，翻好幾頁也不會出現勒梅特的名字。

這種成就和名氣完全不成正比的現象，跟勒梅特是科學家的同時，更是個忠於信仰的神父有很大關係

。

（注：“大爆炸”一詞其實首先是由英國天文學家弗雷德·霍伊爾（Sir Fred Hoyle）為諷刺該理論所採用的。霍伊爾當時是與大爆炸對立的宇宙學模型——穩恆態理論（Steady State Theory）的倡導者。）

下面，就讓我們來了解一下這位神父追求真理的傳奇一生，以及大爆炸理論的提出。

堅持少年時期的夢想

勒梅特

1894年出生於比利時的沙勒羅瓦市。

在年少的時候，他就曾立志要做一名神父，並同時渴望成為一名科學家

。1913年，當他進入

比利時魯汶大學工程學院念本科

時，同時也

選修了哲學院的課程

。

第一次世界大戰爆發時

，勒梅特

英勇地選擇了去戰爭前線保衛自己的祖國，並榮獲了比利時十字軍勳章

。世界大戰

之後

，他

返回學校並取得了數學博士學位

，卻

拒絕了在學校工作的機會，轉而選擇了他從小期冀的職業

——

神父

。

在神學方面，勒梅特一直忠於自己的神職。而在科學方面，勒梅特更是廣交良師益友，努力向志趣相投的科學家們靠攏。在勒梅特成為神父後的幾年內，

他並沒有放棄他在科學領域的追求，而是先後去了英國的劍橋大學

和

美國馬薩諸塞州的哈佛天文臺學習天文學

，並

獲得了麻省理工學院的物理學博士學位

。就是在那時，他結識了喬治·黑爾（發現太陽漩渦和磁性太陽黑子的天體物理學家）和維斯托·斯里弗（發現星系紅移和冥王星的天文學家）等人，在這些人的影響下，勒梅特才有了後來的天文學理論和研究。

來自愛因斯坦的嘲諷

1927年

，

勒梅特

終於

返回了比利時魯汶大學，開始教授數學

和

物理

。

當時

，

愛因斯坦關於有限大小、靜態宇宙的概念支配著學術界

。但

拋開權威的觀點，勒梅特根據自己的研究和計算，用法語發表了一篇

關於“均勻質量的宇宙和增加半徑計算銀河系外星雲的徑向速度”的

論文

。文中他

證明

，

由廣義相對論推匯出的宇宙，不可能保持靜態，而是持續膨脹的，空間會不斷擴大

，因此

星系之間的距離也在不斷變大

。

然而，

不但這篇價值連城的論文沒有引起人們的廣泛重視，而且勒梅特違反主流觀點的新發現也沒能被其他天文學家所接受，尤其是愛因斯坦本人

。

1927年

，

在著名的第五屆索爾維會議

（愛因斯坦與波爾關於量子的大辯論）上，

勒梅特

和愛

因斯坦首次相遇

，

愛因斯坦

對勒梅特說：“

你的計算是正確的，但你的物理糟糕透了

。”這句話表明，

愛因斯坦對勒梅特的數學推理沒有疑問，但他認為推出的結果荒謬至極

。

（注：還有一件足以載入物理學史的事：愛因斯坦曾引入了宇宙常數，錯誤地希望使方程與靜態的宇宙相容。當他不得不承認宇宙不是靜態時，又把矛頭指向了宇宙常數。勒梅特第二次勸說愛因斯坦改變主意：宇宙常數雖然沒有使宇宙成為靜態，但它本身是正確的，沒有理由把它從方程中去除。勒梅特又做對了：宇宙常數產生了宇宙膨脹的加速度，這一加速度已經被測量出來了。）

愛因斯坦的敬佩

然而，

勒梅特並沒有因為被極富盛名的愛因斯坦嘲諷了幾句就停止自己的研究

。

他推匯出的定律兩年後被愛德文·哈勃用天文望遠鏡觀測到

，才終於得到證實，

愛因斯坦和物理界的其他人才承認勒梅特關於宇宙持續膨脹的理論

。這個定律現在被稱為“

哈勃定律

”。

1931年

，為了使自己的理論得到更廣泛的閱讀，

勒梅特把文章發給了英國天體物理學家

亞瑟·

愛丁頓，愛丁頓將其翻譯成英文

，並發表在《

皇家天文學會月刊

》上。當更多人看到這篇論文後，人們提出了更多問題：

如果宇宙一直在膨脹，那膨脹是什麼時候、如何開始的呢

？這

是否意味著宇宙起源於時間和空間中某個特定的點

？

針對這些問題，

勒梅特

做了深入探索和分析，並於

1931年

在《

自然

》雜誌上發表了

一篇堪稱傳奇的論文

。他認為，

我們所知道的世界是以一個原始量子作為起源開始的

。

時間和空間的概念在這個世界開始之前沒有任何意義

，只有在這個原始量子被分成足夠多份後，時間和空間才開始有合理的意義。如果這個想法是正確的，那麼

宇宙中的所有一切，都是由這個原始量子的爆炸和持續膨脹形成的

。

在今天，這個理論被大家稱為

大爆炸理論

。

（勒梅特的大爆炸理論正式提出後，遭到無情的嘲笑。尤其他作為一個神父，更有人嘲笑他所虔誠信仰的《聖經》給了這個科學家這樣“愚蠢”的想象力。）

1933

年1月，勒梅特和愛因斯坦以及哈勃參加了在美國加利福尼亞州舉行的一系列研討會。在勒梅特詳細闡述了他的大爆炸理論之後，

愛因斯坦

站起來鼓掌，說：“

這是我所聽過的最美麗、最令人滿意的世界起源說明

。”

真理不相違

雖然受到了愛因斯坦的肯定，但在勒梅特的一生中，由於他一直跨立在科學和宗教兩個領域，而這兩個領域有截然不同的準則，所以

他經常受到兩個領域中反對者的激烈抨擊

。科學家們指責他試圖用宗教的方法指導科學研究；同時，信徒們指責他對上帝施加了限制。

然而勒梅特認為，科學和宗教是追求真理的兩條路，這兩條路必須是分別獨立，但又並行不悖的。神父不應該因為相對論沒有闡述神學而拒絕相對論；而《聖經》本來就不是自然科學的教科書，所以學習自然科學的人也沒必要牴觸《聖經》。他希望自己的科學理論價值只被應用在科學上，而不是用來解釋神學。如果他想探索道德、倫理和精神上的問題，他會看《聖經》；但如果他想了解宇宙，他會做實驗和計算。

（注：這點不完全認同，科學與基督教信仰不應該處於分離狀態，而應該是“對話”“協調”狀態，尤其在同一個人身上。）

好在，進入20世紀以後，不會再有像布魯諾那樣因為追求科學而被逐出教會、監禁、燒死的科學家。勒梅特所處的年代，教皇庇護十一世和十二世不僅宣稱宇宙大爆炸和天主教創造的概念是相容的，並認為勒梅特的思想可以作為對上帝和天主教的存在的科學驗證。雖然勒梅特極力反對教皇的作法，但是教皇的認可也保證了勒梅特思想的更廣泛傳播。

1936年-1937年

，

勒梅特在美國

印第安納州

聖母大學

任訪問學者，

他開設的宇宙學課程座無虛席

，不但有研究生們聽課，還有學校物理系和數學系的老師們旁聽。

第二次世界大戰的影響

結束了聖母大學的任教後，勒梅特再次返回魯汶大學任教，但是第二次世界大戰的爆發嚴重影響了勒梅特的人生。

1940年

5月，

德國軍隊燒燬了魯汶大學

，並把許多勒梅特的同事關進了監獄，而

勒梅特本人被送進了醫院，遭受了電擊以及各種毆打

。令人悲憤的二戰

結束後

，

孝順的勒梅特和母親住在一起，專心照顧母親，直至母親1956年去世

。

（注：勒梅特的另一個重大科研成果，就是研究過宇宙射線和三體問題，三體問題是用數學方法描述三個互相吸引的物體在空間中的運動。勒梅特的主要著作還有《論宇宙演化》（1933）和《“原始原子”假說》（1946）。）

晚年的勒梅特和自己的兄弟以及侄子、侄女一起過著悠閒自在的生活。他愛上了彈琴、攝影、旅行以及學中文。同時，他成為了比利時-義大利親善大使，頻繁地在兩國間往來，進行文化傳播工作。羅曼·羅蘭曾說：“世上只有一種英雄主義，就是在認清生活真相之後依然熱愛生活。”

經歷了兩次世界大戰

以及

宗教

和

科學界的雙重阻力後的勒梅特，依然熱愛著生活

。

終其一生，

科學家勒梅特對知識的貢獻

和

神父勒梅特對於平衡宗教和科學兩者的貢獻同樣重要

。他謹慎的、全面的、理性的思考方式，是處理與調和兩個看似矛盾事物的有效途徑，對於世界和平、人與人之間相互理解有指導性作用。他給我們留下的財富超越了宇宙論，讓我們更有勇氣去貼近真理本身。