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宇宙大爆炸不是胡思乱想
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人类是一种动物，其直觉来自动物的肌肉神经信号，也就是说人类直觉基本是机械的，牛顿力学的。但物理科学不管它是否违背了人类的动物直觉，而是看能否与实验吻合。所以，量子理论这样完全颠覆直觉的理论已经成为人类科技文明的基石，整个半导体产业都是基于量子物理。
大爆炸（Big Bang)理论是爱因斯坦广义相对论方程的数学解。为什么叫Big bang? 这是反对它的科学家起的讽刺性名称。尽管它是爱因斯坦方程的精确数学解，人们根据其固有的教条对此表示不可置信，视为无稽之谈。
爱因斯坦发表广义相对论的时候，人们以为银河系就是整个宇宙。当时的爱因斯坦本人也不例外，其对宇宙的理解也是永恒的、静态的，而不知道银河系只是宇宙中的沧海一粟。但后来随着大型望远镜与光谱分析的运用，观测到遥远的星系。当所有的观测数据都能用Big Bang准确解释时，它逐渐成为公认的宇宙模型。
黑洞也是爱因斯坦方程的数学解。爱因斯坦发表其方程后一个多月，在一战的战壕里，Schwarzschild得到了球对称的静态解析解，这个解里就包含了黑洞的情况，但是当时没有人去把黑洞当成一种实际的可能性（当时还没有黑洞这个词）。直到钱德拉塞卡算出电子简并压力无法抗拒白矮星坍缩为中子星，人们才开始思考如果质量再大一些，继续坍缩是什么情况。黑洞这才又被提上研究日程。
所以，黑洞也好、宇宙大爆炸也罢，其实都是爱因斯坦方程的精确数学解，而不是空穴来风。而爱因斯坦方程本身源自非常基本的原理：（1）等效原理；（2）相对性原理。
爱因斯坦方程（即使在实验验证之前）为什么一看起来就很对路？除了看起来基本原理靠谱， 它至少能够推导出牛顿万有引力。牛顿的引力被长期验证，屡试不爽，但牛顿并不能说出引力是什么，他的理论中引力是一种超距作用。太阳发出的光要八分多钟时间才能抵达地球，但牛顿引力却是瞬时的，不需要传递时间的---这当然是牛顿引力不合理的地方。爱因斯坦方程则从空时的几何（弱引力情况下）得出了牛顿引力。能导出现有被验证理论是新理论最起码的要求。
现代科学的特点是数学化。就是说它是实打实的。物理理论是数学的，它的检验是实验与观测。如果理论与实验之间存在误差，那么理论才需要突破。目前物理学的困境在于，实验总是跟理论精确地吻合。
物理中所说的精确吻合是什么概念呢？ 我用水星进动举例。
在之前的科普中我用中学数学推导出行星在平方反比力作用下的轨道。我们得出行星轨道那是一个椭圆，并且计算出了椭圆的参数。行星在这样的椭圆上周而复始。
什么是轨道进动呢？进动就是说行星转了一圈之后没有回到起点，而是发生了一个错位。这相当于椭圆的长轴在转动。众所周知，广义相对论的一个重要验证就是解释了水星轨道的进动。但这个说法并不准确。
观测表明，水星的轨道每100年进动1.5556度。转一圈是360度；水星100年的进动只有一圈的200分之一不到。为什么会发生进动？
根据牛顿万有引力，考虑其他行星的影响，计算出水星的进动为每100年1.5436度。观测与牛顿理论计算的差为每100年0.0119度。就水星进动这个本来就不明显的现象而言，牛顿理论与观测的差为千分之7.7，不到百分之一。
换上马马虎虎的人，会赞叹到，哇，牛顿理论真牛，水星进动计算与观测误差只有万分之一度（每年）。换上神秘主义者，说不定会拿出一套八卦学说。但换上物理学家，这个似乎细微的差别就是一个牛顿理论无法逾越的鸿沟。
广义相对论精确地解释了这个每100年“多出的” 0.0119度。
我之前承诺用中学数学计算水星的进动，等我有空再科普。
回到宇宙起源，目前公认的是融入量子理论的“突胀”(inflation)大爆炸理论。按照这个理论，宇宙在最初经过了一个突胀阶段，然后才是基于广义相对论的大爆炸。我们能观测到的宇宙其实只是整个宇宙的及其微小的一部分。其余部分的退行速度超过光速，永远在我们的观测之外。
PS： 有诗为证（就不注解了，自己领会）
群猴荡树牛顿呆，
相对无言黑洞开，
猿声一片齐遁去，
风物放眼银河外。
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