五个伟大的科学失误:爱因斯坦的宇宙常数( 二 )


“他假设热量是以完全相同的效率在整个地球中传输,”利维奥说,甚至在有人提出热量有可能以更高效率在地球内部传输的意见之后,开尔文勋爵也选择忽略这种可能性,“开尔文已经有太多次证明自己是正确的 。有人向他指出了这一点 , 但他从没有真正接受过 。”
鲍林的三螺旋DNA
1953年 , 弗朗西斯·克里克和詹姆斯·沃森因为发现了脱氧核糖核酸(DNA)的双螺旋结构而闻名世界,但化学家莱纳斯·鲍林(Linus Pauling)在同一年也提出了自己的DNA结构理念 。
“鲍林可以称得上是至今最伟大的化学家 , ”马里奥·利维奥说,“他两次获得了诺贝尔奖,而且都是他自己获得的 。”但像他这样杰出的科学家,却很匆忙地将自己的DNA结构理论发表了出来 , 并最终发现其存在着致命的缺陷 。与我们现在熟知的双链螺旋DNA结构不同 , 鲍林的DNA模型中有3股交织在一起的链 。
利维奥说,在某种程度上,鲍林由于之前成功推论出蛋白质的结构模型,而对自己太过自信了 。“他的模型实际上是将正确的双链DNA结构翻转过来,而且含有3条链,”利维奥说,“这不是双螺旋 , 而是三螺旋 。他是因为自己的成功而犯下更大的错误 。”
霍伊尔的“大爆炸”
英国天文物理学家弗雷德·霍伊尔(Fred Hoyle)是20世纪最伟大的科学家之一,他也是流行一时的“稳恒态宇宙模型”的提出者之一 。该模型认为宇宙从古至今,而且到未来都是一样的,即宇宙时刻处于稳态 。当时,天文学观测已经表明宇宙处于不断的膨胀中,因此该理论就要求宇宙中源源不断地产生新的物质,从而保持宇宙密度不变 。
当霍伊尔了解到有另一个理论认为宇宙起源于一次单一的、剧烈的事件的时候,他将其戏称为“大爆炸理论”(the Big Bang),之后他便忽略了这一理论 , 继续坚持稳恒态宇宙模型 。
“这是个优美的模型,在大约15年的时间里,人们很难决定该模型与大爆炸理论哪个更加正确,”利维奥说 , “因此他的失误并不在于提出这一模型 。他的失误在于,即使对这一模型不利的证据越来越多,甚至是压倒性的时候,他依然不接受别的理论,而是继续尝试发明新的方法来维护稳恒态宇宙模型 。”霍伊尔的态度一直都很执着,尽管物理学界最终都倒向了大爆炸理论 。
爱因斯坦的宇宙常数
阿尔伯特·爱因斯坦毫无疑问是人类历史上最伟大的科学家之一,但他也逃不脱犯错误的命运 。1916年,他发表了几个描述引力如何在广义相对论中起作用的方程式 。这是一个伟大的功绩 , 但也确实存在着重大的失误 。
在方程式中爱因斯坦提出了宇宙学常数,而这其实是出于他对静态宇宙的哲学信念 。宇宙学常数抵消了宇宙中引力收缩的趋势,从而得到静态宇宙的解 。不久之后,天文学家发现了宇宙确实在膨胀的证据 , 爱因斯坦也因此放弃了宇宙学常数,将其从方程中去掉 。
有传言称,爱因斯坦将宇宙学常数认为是他“一生中最大的错误”(利维奥认为他从未说过这句话) 。然而 , 利维奥认为,爱因斯坦的真正错误是将这一常数从方程式中拿掉 。1998年,在爱因斯坦去世之后 , 天文学家发现宇宙不仅在膨胀,而且膨胀随着时间推移逐渐加速 。为了解释这一现象,科学家又将宇宙学常数重新引入了广义相对论方程 。
“他的真正失误是将宇宙学常数拿掉,而非将其保留,”利维奥说,“理论允许他保留着 。从这里我们也认识到 , 理论允许的一切似乎都是必须要保留的 。”(任天)