我的同学韓某某读了我的“在NASA照片上绽放的中华文化的奇葩”一文后，从上海共发出三封电子邮件与我讨论，我也有三封答复。现不作任何文字修饰，直接一一列于下面供诸位参攷。我们讨论的中心是有关“宇宙大爆炸”理论，如果对此无兴趣的请不要再读下去，以免浪费你宝贵的时间。

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韓同学评论：

昨夜打开邮件，看到了你的文章，因夜已深，未能一一拜读。今天重新打开，从头看起，先就最前两篇写一点感想。后面几篇，容逐一细析。

关于超新星的记录，一直是中国古代天文学的荣誉。确实至今还有其重要价值。记得国家的夏商周历史断代工程，就用现代天文学对古代天像记录重新做了解析，从而确定了当时某些重要历史事件发生的年代。但现今西方在天文学方面处于领先和主导地位，中国的学者需要努力。不过，我有个想法，人类生活于地球，其生存的时间和空间的尺度，与浩瀚的宇宙相比，太微不足道了，对宇宙及其规律的认识，连管窥都无法算，所以现代天文学理论有许多东西只能属于假说，比如目前公认的大爆炸宇宙学，我就深表怀疑。


我的答复：

你对我超新星一文评论的后半部份引起了我的兴趣。你指出人类对宇宙的认识还处于初级阶段，这一点我完全同意，但是由此引伸出对宇宙大爆炸理论的怀疑和否定，我实不能认同。

应该知道宇宙大爆炸理论是建立在广义相对论基础之上的。广义相对论研究的对象就是你所说的“浩瀚的宇宙”，而且广义相对论可以说是唯一的起源于纯粹理性推导而得出的理论，迄今为止所有实验观察全部与广义相对论一致，在这里我们不得不佩服人类理性的伟大。基于大爆炸理论得出的 Lambda-CDM 模型已经成为现代天文学的标准模型，到目前为止几乎所有天文学的观察结果均与该模型精确吻合。

当然大爆炸理论与所有其它物理理论一样存在局限性，也面临挑战，最关键的是到目前为止，我们对大爆炸最早那一瞬间的认识乃非常的不足，但这並不构成我们对大爆炸后 99.99999%时段的认知（具体是几个九我一时记不起，可以去查一下）有多大困难。大爆炸理论的缺陷与不足应该是修正和完善该理论的动力，而绝不能是对其全部否定的理由。只要看一看物理发展史就一目了然，相对论不是否定牛顿定理，它只是牛顿定理在更广阔的时空中的合理延伸。因此我相信将来一定会有新的宇宙理论，它将涵盖大爆炸理论，把我们的认知推向新的边界。

大爆炸理论引起许多人怀疑和误会也並不奇怪，牛顿定理也为通常百姓误介，怎么可能“动者恒动”？许多人也把宇宙大爆炸误认为像放焰火一样的爆炸，因而会问出诸如“爆炸的中心点究竟在哪里？”等一系列的疑惑和不介。而实质上我们最好把它想象成星系间的空间在伸长或膨胀，而不是星系在空间中运动。这一点与我们日常生活中见到的源于一点的爆炸是根本不同的。但这样的介释可能会让大众更为困惑，所以说“隔行如隔山”，有时候真觉得有些无能和悲哀。这也就是为什么需要大量科普工作者投入時间和精力去开导大众。

我一直有一个关于宇宙认识的写作计划，但无论怎样写，都无法繞过广义相对论，因而也无法避开微分几何，但只要文章里一出现数学公式，立即吓走 99.9%的读者，其中包括许多出身于理工科的读者，这是我写作至今的血的教训，真是难啊！我的这篇与王博士合作的写作计划至今搁在半空中。

谢谢你的评论，至少我看到写一篇关于大爆炸理论的科普文章真可谓刻不容缓。

洞庭東山人

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韓同学再次评论：

相比宇宙之大，用沧海一粟形容地球，怕也太多。我认为，人类所居之地球，不过相当宇宙中的一粒尘埃，人类所谓文明，不过万年，在如此有限的空间和时间里所获的认识，认为就已经是得到了宇宙从创生到消亡的全部真知，实属人类的自大。宇宙大爆炸作为假说是可以的，包括宇宙学的其他许多假说，但它们实际上只是人的推测，是无法由人类真正加以证明的。况且，宇宙大爆炸理论仍有许多困难。人类生存于地球，事实上并无可能移居到太阳系之外的星系中，更无可能巡游宇宙，真正地看一看宇宙这个大千世界，人类所有的认识，都只能是在地球这样一个环境下获得的，而千姿百态的宇宙，有许多物质形态和物理规律是我们人类无法想象无法推测的。相比宇宙，人类其实很渺小。我年轻时曾经相信，人的认识能力可以是无穷尽的、或曰无限的，但事实上，人类只是宇宙中非常有限的时空存在，人类的认识能力必然是有限的。

人类的创造能力确实很伟大，但人类不能把自己当作造物主那样去行事。现代科技发展如此之快未必一定是好事，事物发展到了顶端就要走向反面。恐龙曾在地球上生存了上亿年，它与自然是一体的。人类已经明显地与自然分离了，人类能在地球上也存在一亿年吗？恐怕一万年都需要人类重新思考了。


我再次答复：

你在上次评论中说：“相比宇宙之大，用沧海一粟形容地球，怕也太多。我认为，人类所居之地球，不过相当宇宙中的一粒尘埃，人类所谓文明，不过万年，在如此有限的空间和时间里所获的认识，认为就已经是得到了宇宙从创生到消亡的全部真知，实属人类的自大。”

谁说过“大爆炸理论”已经“是得到了宇宙从创生到消亡的全部真知”？恐怕这仅是你和部份人的误介吧。真正的科学家都明白我们在寻找真理，接近真理，但从来也没有无知到认为已经掌握了“全部真知”。但科学确有长足的进步，这一点也是不容置疑的。至少到今天为止，没有任何观测数据与广义相对论有矛盾，我一再强调“大爆炸理论”是广义相对论的必然结果，是有着坚实的理论基礎的。而且大爆炸理论本身与许许多多实验测试数据完全吻合，这其中就包括了：红移、空间微波背景辐射、原始物质丰度等一系列实验数据。

你在前文中又提到：“包括宇宙学的其他许多假说，但它们实际上只是人的推测，是无法由人类真正加以证明的”。我不知道你需要怎么样的证明，牛顿定律，麦克斯韦方程难道可以通过纯粹数学推导来证明吗？它们不都是通过实验手段，用数据来证明吗？那为什么对一样有大量实验数据支撑宇宙大爆炸模型就一定要“深表怀疑”呢？

大爆炸理论是目前描述宇宙起源和演化最好的理论。当今宇宙物理学的几乎所有研究都与宇宙大爆炸理论有关，或者是它的延伸，或者是对它的进一步解释，例如大爆炸理论的框架下星系如何产生，早期和极早期宇宙的物理定律，以及用大爆炸理论解释新观测结果等。广义相对论和大爆炸模型对天体物理学家来说，就是电子电气工程师的麦克斯韦方程，当然这个类比可能不完全恰当，但这样的比喻也许会有助于一般人对大爆炸模型的理解。

大爆炸理论也和一切其它物理原理一样，当然会有它的局限和不足，这一点也不希奇。对它的改进或者甚至突破都是完全可能的，但不太可能被全部推翻，最大的可能是成为新理论的一部份，或者说成为新理论的一个特例。大爆炸理论一定会长时期里成为天体物理研究的基石，就像有了相对论后，我们还在天天用牛顿定理一样。

你的两篇短评都从我的SN185超新星一文而來，实际上我那篇文章从未提到过宇宙大爆炸，说的都是超新星爆炸，请注意这是两个完全不同的物理概念。超新星爆炸的理论和模型要简单许多，我们对它们的认识更为清楚和深入，希望不要与宇宙大爆炸混为一谈。

你的两篇短评讲的都是一个观点，你反复强调的是人的渺小和宇宙的巨大，你始终没有从理论模型的构建和实验数据上来批评大爆炸理论，我认为这不是真正科学讨论的方式方法。我有些好奇，你是否也根本不相信微观世界里的所有物理原理和模型，要知道我们所研究的微观世界的对象之小与宇宙物理尺寸之大是二个极端，它们都一样远离我们日常生活经验。相较之下，还是宇宙物理要直观一点，至少我们还送出深空探索器，我们还从哈伯望远镜中看到几十亿光年外的星体，而基本粒子是完全无法直接观察到的。但这並不妨碍物理学家对微观世界的深入了解，基本粒子的标准模型已经几乎终结了微观世界的研究，对这一点你也怀疑吗？即然物理学家可以在微观世界的研究中取得如此的成功，又有什么理由认为他们一定不能在宏观世界取得巨大进步呢？他们使用的思维方法和观测实验手段难道又有什么本质区别吗？

你的评论又提到“人类的自大”，我估计你真正想说的是：开創和想信诸如“宇宙大爆炸理论”的人是太自大了，这一点我完全不同意。科学家和坚信科学理性的人们为人类科学理论的每一个进步而高兴而自豪，但也最了解前面有更多更深的领域有待观察和研究，更懂得科学探索是任重而道远。科学工作者的群体恰恰是最谦虚的团体，我们的认知论就是：“知之为知之，不知为不知，是知也。”而真正自大的就是那些一无所知，又拒绝科学、拒绝探索和学习的人群，“怀疑一切”和“不可知论”不仅是反科学的，而且常常会成为特异功能、邪教组织的温床。这就是为什么任何时候、任何地方我们一定要高举科学的大旗，它是引导我们人类走出愚味，迈向光明的唯一真确的旗帜。

洞庭東山人

又及：非常高兴与你讨论，我因为一直没有多少空余时间，给你的回答都是一气呵成，匆匆写毕。如果用字遣句不妥当处请多包涵，反正都是做学问的人，我们对事不对人，但求真理，无论小节，你看这样好吗？再一次谢谢。如果不反对的话，我想把这些文字放在我的博客讨论区，我觉得会有读者对我们的讨论有兴趣。

又及：就在两天前，又传来有关宇宙物理领域振奋人心的好消息，对一颗离开地球 93亿光年的超新星的长期观察，再一次证实了广义相对论的正确性，请注意这个实验的尺度，93亿光年！链接在这里：
http://www.wenxuecity.com/news/2015/03/08/4088723.html

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韓学友第三次评论：

仔细看了你的答复。

但我想强调的是，受着时空的局限，人类对宇宙的认识必然是有限的，宇宙中有许多物质形态是人类所不知道的，这完全是唯物论，并非“不可知论”，更与宗教或特异功能无关。实际上，人类的未知远多于已知。宇宙大爆炸模型虽然被认为是当今宇宙学的主流，但物理学家至今无法描述清楚大爆炸起始点的物质形态，更无法说清楚何以这“宇量”的物质会集聚到大爆炸起始时的状态而这种状态立刻就发生了大爆炸。我不是理论物理学家或实验物理学家，但基于科学逻辑，认为宇宙大爆炸模型至今仍是一种假说并表示怀疑，这符合科学研究的严谨态度。又，你在文中说“基本粒子的标准模型已经几乎终结了微观世界的研究”，恐怕未必如此。黑洞里的物质是什么形态？暗物质暗能量是什么形态？所谓大爆炸起始点的物质是什么形态？

至于“人类的自大”，我想强调的意思是人类在为新的发现、新的认识、新的发明而欣喜的时候，必须注意认识的局限和发明可能带来的危害。人类与自然的分离和对自然的挥霍现在已经接近极限了，所以我在上次的答复中提问：“人类能在地球上也存在一亿年吗？恐怕一万年都需要人类重新思考了。”我希望科学工作者首先能反思这样的问题。

也许我们各人的关注点不一样，但这不妨碍我们之间相互交流。

祝  好！


我最后一次答复；

谢谢及时回信。我们两人的立足点确实不尽相同，你主要从哲学方面来思考，而我更多的是谈科学和物理。

一方面科学为哲学提供各种数据与资料；另一方面哲学又凭借其与生俱来的或多或少的“先验性”并对科学作出一定意义上的预测。但是由于这种先验性的预测与哲学本身客观资料和数据的滞后性之间的矛盾，使得仅凭借现有哲学并不能总能做出正确的预测。所以，如果把这种预测太当真，出现在苏联和中国的一些事情就不会让人感到奇怪了。事实上，即使是在西方也不见得又好到哪里去，先入为主的哲学观点也很容易成为科学理论进一步发展的阻碍，牛顿晚年为上帝的辩护以及爱因斯坦对量子力学的反对都验证了这一点。

自上世纪开始，哲学和以理论物理为代表的科学向着差别更大的方向发展。由于科学理论的急剧膨胀，对于极少数专家外的任何人而言，科学变得过于专业化和数学化。科学理论被简化的速度远远跟不上理论更新的速度，所以科学理论被普遍理解也更加滞后，哲学家们的质疑范围不得不缩小到极小的程度，以至于维特根斯坦都说：“哲学余下的任务仅是语言分析。”此后哲学将屈居至玄学领域，这可能将是哲学的最后归宿。

“实践是检验真理的唯一标准”的讨论具有永恒的价值，我们是相信先验的带有意识型态的哲学预测呢？还是一切从实践出发，用实验数据作判断的根据呢？我想我们的分歧大概就在这里。

你也许会提出這样的问题：实验手段和测量的范围总是有限的，怎样来验证理论在测量范围外的正确性呢？要知道理论來自实验数据，但它不是数据的拷貝和简单堆砌，它远远高于实验本身，它不仅要能介释所有已经观察到的现象，而且它必定带有前瞻性、包容性，可以极大地拓展我们的視野，並不断被更广范围的实验所证实。在太阳系中观察而得到的牛顿定理最后不断被遥远星系中的运行规律所验证，大爆炸理论在二十多年前就证实在大爆炸三秒以后天体的形态特征均与实验数据吻合，今天已经证实大爆炸开始后的十的负二十二次方秒的状况都被实验证实！这样好的理论模型为什么要“深表怀疑”，要全部被否定呢？

当然我们毕竟对大爆炸的零点到十的负二十二次方秒的过程缺乏了解，这正是目前宇宙物理探索的前沿之一，如有更新的数据出來，大爆炸模型就很可能要修正，甚至需要創造更好的模型出来，但这种模型必须包容大爆炸模型，因为我们实在没有任何理由去拋棄一个能十分完美地描述如此巨大时空的宇宙的一个理论模型。这就像我们直到现在也不会抛弃牛顿定律一样，尽管今天几乎大家都知道它存在局限性。

对某些理论怀疑不仅是正常的，也是每个人的权利，而且怀疑更是科学进步的原动力。但今天的科学，特别是物理学科实在分化得太细，进展得太深，非平常人可以认知。没有真正理介就怀疑当然也可以，但实际上不会有什么正面意义。许多人怀疑热力学定理，中科院收到无数永动机方案的人民來信，我们有必要去认真对待他们吗？

说得更难听一点，其实怀疑只能是科学家的专利，是他们在替大众在怀疑、为大众在探索和工作。那么是不是我们（这里的“我们”不是指全部大众，而是指受过理工高等教育的人群）只能相信不能怀疑？那倒也不是，碰到科学理论问题，我的经验是只要去看看一流高校的教材就一目了然了，如要更进一步，也可查一查顶级科学期刊杂志，例如“自然”，“物理评论”等，看一看有关题材的研究简讯和摘要也可以。这些书刊比网络上的文章可靠太多。

我把你的思考和评论也转给了我身边好几位物理工作者看了，我的好友王博士对我们两的讨论一直十分关注，他为我们的理性讨论鼓掌。看来我们主要是出发点不同。他同我一样，觉得你更多是从哲学观点出发，而我基本上就是就物理谈物理。今天我也谈了一点科学与哲学的关系，我对哲学更为生疏，可能根本是胡说八道，你可以不必太介意。你说你的哲学，我谈我的物理，这也不妨碍我们的交流和共同进步。再一次谢谢你对我博文的关注和评论。

洞庭東山人

又及：你上文提到科技发展可能在走向反面，我不能完全同意。虽然人们一直把科学和技术放在一起，事实上这两者即有联系，也有差别。其实历史上科学与技术的关系并不那么紧密。不仅科学本身不以技术为目的，技术本身对科学理论更新的依赖也是有限的。工业革命的标志性发明蒸汽机等其实都是对早先已有知识的重新整合，大发明家爱迪生也与当时的最新理论相去甚远。我们甚至可以从中国古代四大发明上得到更极端的结论，即中国古代的理论水平与工艺水平差异如此之大以至于我们可以认为技术甚至可以仅从经验中产生而不与理论发生关系。当然这种结论并不能适用于今天，但是同样能为我们认识科学与技术的关系提供参考。

尽管“科学”这位宽厚的大哥处处邦助照料“技术”小弟，但“技术”小弟”羽毛丰满以后背着大哥确实常做坏事。但仔细分析，那可真不是“科学”的错。而且一定要明白，常常不是“技术”在杀人，而是使用技术的人在杀人。所以“技术”的责任也是有限的，更与科学无关。科学让我们更正确地认识世界，认识我们自己，使我们知道要做谦虚、正实的人。

英国《观察家报》曾经刊登了两位哲学家和科学家的一场辩论。那位坚持科学不可能提供关于道德价值等问题的解释的哲学家，开场就说了这么一句话：“没有一个哪怕只是了解一点点科学所揭示的关于宇宙的东西的人，不对宇宙和科学产生敬畏之心。”我引这段话与你共勉。