原初辐射波和宇宙引力波背景辐射

至少有两种科普讲解的方式，为了讲好“科学故事”，科学家当起了科普讲解员，中外的科学研究机构和大学不乏热心和“钟情”科学知识普及和传播的科研人员。哲学家和哲学爱好者以哲学的方式传播和推广科学知识，让科学和文明风尚深入人心。“科学的哲学解释方式”一文主要论述了科学哲学的原理和应用，其次也展现了哲学家和哲学爱好者“变身”科普讲解员的可能。科学哲学主要是探讨科学中的哲学问题，科学家和科学爱好者是科普讲解员的主体，比如：天体物理学家霍金既是一位杰出的科学家，也是一位科普讲解员中的“高手”，《时间简史》是一部畅销的科普作品。

科学哲学是“发现中的发现”或是对科学发现所做的哲学发现，比如：什么是科学概念的时间？什么是哲学概念的时间？霍金的《时间简史》实际上是一部《宇宙简史》，我们在文本的阅读中发现，《时间简史》和《宇宙简史》符合科学哲学概念论的等效原理。既可以将宇宙简史划分为狭义的时间简史、空间简史、物质简史，也可以将广义的时间简史、空间简史、物质简史理解为宇宙简史，霍金的《时间简史》使用了广义的时间简史概念。

什么是科学哲学的等效原理？举例说来，多普勒效应既适用于声源的移动，也适用于光源的移动，声源和光源的移动符合科学哲学多普勒效应的等效原理。人们对声源的多普勒效应有很多的“亲身体验”，当汽车或火车向观测者驶来时，人们听到汽车或火车的轰鸣声增大或声音的频率加快；当汽车或火车在远离观测者的方向驶去时，人们听到汽车或火车的轰呜声减小或声音的频率减慢。光源的多普勒红移表示光源在远离观测者的方向移动，反之，光源的多普勒蓝移表示光源在靠近观测者的方向移动。哈勃利用星系光源的红移现象发现了几乎所有星系的“逃逸运动”。爱因斯坦场方程从宇宙学理论、哈勃定律从天文学观测证实了宇宙大膨胀现象。

宇宙大爆炸理论另一个更准确的名称是“宇宙大膨胀理论”，发现宇宙大膨胀是现代天文学的一个里程碑事件，在某种意义上讲，天文学家哈勃是第一位以天文观测事实证实广义相对论的人，为什么从科学哲学和科学史的角度提出这一见解？主要的理由是广义相对论成为了现代宇宙学的理论基础，而哈勃定律从天文观测结果首次证实了宇宙的膨胀过程。爱因斯坦将1915年创立的广义相时论应用于宇宙学研究领域，写下了“爱因斯坦方程式”或引力场方程，为了使场方程不出现一个显示宇宙膨胀的动态解，他“不适当”地在场方程式中添加了一个常数项或“宇宙学常数”，以维持一个静态、符合个人和大众恒稳态宇宙的信念。

1924年，哈勃通过造父变星测距法发现了河外星系，它们不是银河系之内的“星云”，而是银河系之外的星系。1929年，哈勃在研究河外星系的光谱时发现了星系的“逃逸现象”，光谱线的红移表明了星系在远离观测者和地球，反之，光谱线的蓝移表明了星系在靠近观测者和地球。几乎所有被观测的星系光谱都产生了红移，而且距离观测者和地球越远的星系，光谱线的红移值越大，星系退行的速度与红移值或星系与观测者的距离成正比例关系，天文学家将哈勃发现的统计规律称为“哈勃定律”。爱因斯坦通过场方程“预言”了宇宙的膨胀，哈勃以哈勃统计规律证实了通过场方程的”预言“，按照诺贝尔奖的“游戏规则”，爱氏和哈勃从1930年开始有理由共同分享诺贝尔物理学奖，然而，当时的诺奖漏洞无人“打补丁”。

为了响应今年的“中国科普月”活动，今天从科学哲学思维的”视界”提出两个对科学研究和科学普及有帮助的概念：原始辐射波，宇宙引力背景辐射。原始辐射波对应原始引力波的概念，宇宙引力或宇宙引力波背景辐射对应宇宙微波背景辐射，原初辐射波与原初引力波、宇宙引力波背景辐射和宇宙微波背景辐射的概念符合科学哲学对应论的等效原理或等效论的对应原理。原初辐射波或原初电磁辐射波产生于宇宙极早期的大爆炸，宇宙原初高温高压的等离子体物质态达到了上亿摄氏度，经过130多亿年的时空膨胀和冷却，原初的伽玛射线辐射波逐渐转化为在宇宙时空背景中残留的微波辐射。

1964年，威尔逊和彭齐亚斯在微波通信实验中意外而幸运地发现了绝对温标以上2.725开氏度的宇宙微波背景信号。假设在宇宙极早期、极短暂的暴涨阶段产生了原初引力波，那么经过130多亿年的时空膨胀和冷却，原始的大爆炸引力波逐渐转化为在宇宙时空背景中残存的非常低频的引力波辐射。从以上分析中可以得出科学哲学的结论：原初辐射波转化为宇宙微波背景辐射和原初引力波转化为宇宙引力波背景辐射符合科学哲学逻辑论的等效原理。1978年，威尔逊和彭齐亚斯由于宇宙微波背景辐射的发现获得了物理诺奖，2019年，皮布尔斯由于从宇宙大爆炸理论预言了微波背景辐射的存在获得了物理诺奖，以此类推或按照诺奖的“游戏规则”，未来的科学家可能由于宇宙引力波背景辐射的发现而赢得物理学的最高奖杯，实际上，目前的物理学家正在宇宙微波背景辐射图谱中寻找原初引力波留下的印迹。