科学的尽头是神学？证明爱因斯坦错了的人是一个神父

爱因斯坦是20世纪最伟大的物理学家之一，他的相对论和光电效应等理论对现代物理学和科技产生了深远的影响。然而，爱因斯坦并不是无所不知无所不能的，他也有过错误和偏见。在宇宙学领域，他曾经拒绝接受一个由一位比利时神父和天文学家提出的惊人的观点，那就是宇宙有一个起源，也就是后来被称为“大爆炸”的模型。

这位神父的名字叫乔治·勒梅特尔（Georges Lemaître），他出生于1894年，从小就对物理学和数学有着浓厚的兴趣。但是在他父亲的压力下，他选择了土木工程作为他的专业，并在第一次世界大战期间参加了比利时军队。战争的恐怖让他重新思考了自己的人生目标，他决定追随自己的梦想，同时也追随上帝的召唤。在1920年，他既进入了数学物理学的研究生课程，又进入了马林教区神学院。在1923年，他被任命为天主教神父。

勒梅特尔并没有放弃他对物理学的热爱，他先后在英国剑桥大学和美国哈佛大学深造，并与当时最著名的天文学家和物理学家交流。在1927年，他发表了一篇论文，其中他重新发现了俄罗斯数学家弗里德曼（Alexander Friedmann）早已得出的结论：根据爱因斯坦的广义相对论，宇宙是一个动态的、膨胀或收缩的实体，而不是一个静止不变的实体。勒梅特尔还进一步指出，这种动态性可以解释为什么观测到远方星系都在远离我们，也就是哈勃定律（Hubble’s law）。

由大型强子对撞机中的紧凑μ子线圈得到的希格斯玻色子产生时的景象。它是通过衰变为强子喷流的质子与电子的碰撞形成的。

然而，勒梅特尔的论文并没有引起人们的注意，因为它发表在一个不太知名的杂志上，并且只有法语版。即使他试图向爱因斯坦本人介绍他的想法，爱因斯坦也没有表现出兴趣。事实上，爱因斯坦曾经为了让宇宙保持静态而人为地修改了他的方程式，加入了一个“宇宙常数”（cosmological constant）来抵消引力导致的收缩。这被认为是爱因斯坦最大的错误之一。

直到1929年，美国天文学家哈勃（Edwin Hubble）通过观测到了星系的红移（redshift）而证实了宇宙膨胀的现象，勒梅特尔的论文才被英国天文学家埃丁顿（Arthur Eddington）重新发现并翻译成英文。哈勃的发现让爱因斯坦也改变了他的观点，他承认他的宇宙常数是一个错误，并称赞勒梅特尔的工作是“美妙的”。

但是，勒梅特尔并没有就此满足，他还想要探索宇宙膨胀的起源和意义。在1931年，他发表了一篇更具有创见的论文，其中他提出了一个大胆的假设：如果宇宙是膨胀的，那么如果我们倒着推算时间，宇宙就会收缩到一个无限小无限密无限热的状态，也就是他称之为“原始原子”（primeval atom）的状态。这个原始原子在某个时刻爆炸，产生了所有的物质和能量，并开始了宇宙的膨胀。这个想法就是后来被称为“大爆炸”（Big Bang）模型的雏形。

勒梅特尔的这个想法在当时引起了很大的争议和困惑，因为它似乎与圣经中上帝创造天地的故事相吻合，让人怀疑他是否受到了宗教信仰的影响。事实上，勒梅特尔本人并没有把他的科学理论和神学理论混为一谈，他认为科学和信仰是两种不同但并不冲突的方式来理解世界。他曾经说过：“科学上没有第一刻，只有第二刻。”也就是说，科学不能解释宇宙为什么存在，只能解释宇宙如何存在。

爱因斯坦对于勒梅特尔的原始原子假设也表示了反对，他认为这个想法“可憎”。他更倾向于一个没有起点和终点、永恒不变或者周期性变化的宇宙模型。直到1948年，爱因斯坦去世前不久，他才对勒梅特尔表示了一定程度的尊敬和赞赏。

勒梅特尔在1956年去世时，他的原始原子假设还没有被广泛接受。直到1965年，两位美国物理学家发现了微波背景辐射（cosmic microwave background radiation），这被认为是大爆炸留下的余辉，才让大爆炸模型成为了主流的宇宙学理论。从那时起，勒梅特尔被公认为是现代宇宙学的奠基人之一，他也是第一个证明了爱因斯坦错误的神父。

参考

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2. Frank, A., & Gleiser, M. (n.d.). 13.8. Big Think. Retrieved from 2.
3. Siegel, E. (2021). 94% of the universe’s galaxies are permanently beyond our reach. Big Think. Retrieved from 3.
4. Lemaître, G. (1927). Un univers homogène de masse constante et de rayon croissant rendant compte de la vitesse radiale des nébuleuses extra-galactiques. Annales de la Société Scientifique de Bruxelles, 47, 49-59.
5. Lemaître, G. (1931). The beginning of the world from the point of view of quantum theory. Nature, 127(3210), 706.