震驚？ 恐慌？大爆炸理論被韋布望遠(yuǎn)鏡推翻了嗎？

最近，小伙伴轉(zhuǎn)來一篇網(wǎng)文，發(fā)表在“藝術(shù)和思想學(xué)院”（Institute of Art and Ideas, iAi），上面說：

人類斥巨資造了“詹姆斯·韋布”太空望遠(yuǎn)鏡，鴿了 N 年上了天，終于看到了“宇宙盡頭”的景觀。它傳送回來的宇宙圖像令人驚嘆，但對(duì)于大多數(shù)專業(yè)的天文學(xué)家和宇宙學(xué)家呢？則是令人驚訝，因?yàn)橐驗(yàn)檫@些圖像根本不是理論預(yù)測(cè)的宇宙景觀。一篇論文的標(biāo)題以坦率的感嘆開頭：“恐慌！”這些圖像跟“大爆炸”理論沖突了！雖然論文沒有詳細(xì)說與哪些理論預(yù)測(cè)矛盾，但是新數(shù)據(jù)讓“大爆炸”理論的追隨者深感恐慌?！艾F(xiàn)在我發(fā)現(xiàn)自己夜不成寐，”堪薩斯大學(xué)物理與天文系的一位助理教授 Allison Kirkpatrick 說，“想知道是不是我做過的一切都是錯(cuò)的?！?/p>

韋布望遠(yuǎn)鏡軌道示意圖 來自NASA

乍一看，這篇文章有板有眼，還引用了業(yè)內(nèi)人士的觀點(diǎn)，似乎是挺靠譜的，不禁讓人為價(jià)值百億的韋布望遠(yuǎn)鏡的前途擔(dān)心了起來。

可是實(shí)際上，這篇小作文錯(cuò)漏百出，接下來咱們就以盡量通俗的語言解釋一下。

01

偽科學(xué)斷章取義，科學(xué)家忙改ID

首先把此文中最具攻擊力的部分——引用業(yè)內(nèi)人士話語——摘出來考證一下吧，Nature 在 2022 年 7 月 27 日的一篇報(bào)道《韋布望遠(yuǎn)鏡關(guān)于遙遠(yuǎn)星系的四個(gè)啟示》的末尾，Kirkpatrick 確實(shí)說過所引的話：

但是！從原始報(bào)道的上文中，讀出來的意思可跟 iAi 所說的太不一樣了。再找找她的推文看看她自己的想法呢，她在 9 月 8 日說：

“最近我做了好幾期媒體，而我認(rèn)為這一篇是我的最愛！- 《Space.com: 詹姆斯·韋布太空望遠(yuǎn)鏡從未推翻過大爆炸理論 - 謊言是如何傳播的》”

請(qǐng)留意她的網(wǎng)名翻譯過來就是“Allison 大爆炸發(fā)生過喲 Kirkpatrick”，多半是她那兩句話被偽科學(xué)網(wǎng)站斷章取義之后，電話被自己人打爆了，只好在社交媒體上表個(gè)態(tài)……

有興趣的小伙伴可以讀讀她推薦的這篇辟謠文章。我們摘抄兩段，稍微翻譯一下：

“(Nature) 引用得沒錯(cuò)！”Kirkpatrick說，“我努力做個(gè)直率的人，我表達(dá)的就是我說的——根據(jù)以往的望遠(yuǎn)鏡數(shù)據(jù)所了解到的關(guān)于最初的星系的一切，可能都不是它們的全貌，而現(xiàn)在，我們有了更多數(shù)據(jù)來完善我們的理論?！?/p>

更糟糕的是，（iAi的）那篇文章引用 Kirkpatrick 對(duì) Nature 所說的內(nèi)容時(shí)，斷章取義地濫用它，給人一種錯(cuò)誤的印象，即“天體物理學(xué)家對(duì)‘大爆炸’理論錯(cuò)誤的想法感到恐慌”。寫那篇文章的，是個(gè)叫 Eric Lerner 的獨(dú)立研究者（注：Space.com對(duì)“民科”的客氣稱呼），從 1980 年代后期就一直否認(rèn)“大爆炸”，而熱衷于推銷他個(gè)人的偽科學(xué)替代理論。

“否認(rèn)科學(xué)的第一步是斷章取義，”McIntyre告訴Space.com，“其次就是陰謀論；第三是信口開河漫無邏輯；第四是用磚家詆毀專家；第五，他們固執(zhí)地要求科學(xué)必須完美才算可信?！?/p>

順著第五條，我們?cè)傺a(bǔ)充一句：他們對(duì)自己的要求可沒這么高。

02

科學(xué)家害怕理論被推翻？才怪！

iAi 的這篇網(wǎng)文，雖然成功地碰瓷到了重磅科學(xué)機(jī)構(gòu)的注意，相信它既不是第一個(gè)也不是最后一個(gè)。那么，如果我們看到類似的文章，該如何判斷真?zhèn)文兀?/p>

不要糾纏細(xì)節(jié)去讀他們說的“術(shù)語”，真的槽多無口。要跳出細(xì)節(jié)抓要點(diǎn)：“韋布”太空望遠(yuǎn)鏡本身基于“大爆炸”理論設(shè)計(jì)，它所在的紅外波段是根據(jù)這個(gè)理論的預(yù)言定量定制的。如果理論本身出了問題，那么“韋布”上天之后就是瞎子一個(gè)。而它已經(jīng)在定制的波段上拿到了大批數(shù)據(jù)，就說明它的理論基礎(chǔ)在大層面上站穩(wěn)了。

圖片來源：nasa.gov

拿著“韋布”望遠(yuǎn)鏡基于“大爆炸”理論拍出的照片來反對(duì)“大爆炸”理論，就像什么呢？就像一個(gè)人被送到空間站，體驗(yàn)到失重的感覺，他又驚又喜地說：“在這里沒有重力哎！說明引力理論是錯(cuò)的！”——這個(gè)空間站和把他送上來的火箭飛船都是基于引力理論設(shè)計(jì)的好不好？

在轉(zhuǎn)向正題之前，我們?cè)偕晕⒍嗾f幾句促進(jìn)理解的溫柔話。民間科學(xué)家對(duì)正統(tǒng)科學(xué)家——姑且這么稱呼吧，便于理解，無褒貶義——的一個(gè)誤解是：他們以為后者想維護(hù)科學(xué)成果，會(huì)為已有理論被推翻而恐慌。

其實(shí)科學(xué)家晝思夜想、殫精竭慮的，也是想推翻已有的成果啊，每糾一個(gè)錯(cuò)，都有獲大獎(jiǎng)?lì)I(lǐng)銀子的機(jī)會(huì)?？茖W(xué)家想維護(hù)的，無非是科學(xué)思維罷了。況且，假如一個(gè)理論真要被推翻了，研究新理論就意味著更多的機(jī)會(huì)，科學(xué)家高興還來不及呢。

03

大爆炸？到底是什么炸了？

好了好了，現(xiàn)在開始說正題。既然說“韋布”望遠(yuǎn)鏡是基于“大爆炸”理論設(shè)計(jì)制造的，那么“大爆炸”又是怎么回事呢？

1929 年，美國(guó)天文學(xué)家哈勃發(fā)表了他的觀測(cè)結(jié)果：所有的遙遠(yuǎn)星系都在離我們而去，并且距離銀河系越遠(yuǎn)，就退行得越快。

首先我們就要問：如何知道星系在離我們而去呢？雖然我們都知道恒星不恒，它們確實(shí)會(huì)運(yùn)動(dòng)，但與它們和地球的距離尺度相比，它們的運(yùn)動(dòng)還是太不顯眼了。

圖片來源：webbtelescope.orgv

這就要提到一個(gè)詞“紅移”。

上世紀(jì)初，人們就注意到許多恒星的光譜和太陽光譜不同，不單是組成成分造成的譜線不同問題，還有個(gè)有趣的現(xiàn)象，就是所有的譜線都朝著頻率較低的紅光區(qū)平移了，這個(gè)現(xiàn)象就叫“紅移”。造成紅移的原因有好幾個(gè)，但最典型的，就是天體在遠(yuǎn)離我們而去。它向我們發(fā)出的光，上一個(gè)波峰的光源離我們還有 N 光年，下一個(gè)波峰的光源離我們就有 N 光年+10 納米了（隨意舉例的數(shù)字），對(duì)于地球上的觀測(cè)者來說，就看到光線的波長(zhǎng)變長(zhǎng)，頻率變低，有點(diǎn)“發(fā)紅”了。

在較近的尺度內(nèi)，也有一些恒星或星系在朝向我們運(yùn)動(dòng)，這個(gè)運(yùn)動(dòng)會(huì)造成譜線向高頻端（藍(lán)端）移動(dòng)，我們把這個(gè)稱為“藍(lán)移”。在宇宙里，紅移是壓倒多數(shù)的。

回到哈勃（物理學(xué)家，不是以他命名的那臺(tái)太空望遠(yuǎn)鏡）的發(fā)現(xiàn)上來，“遙遠(yuǎn)星系在離我們而去”這個(gè)好懂，也能有許多推論，甚至可以說：“行，它們不喜歡我們”，而“距離我們?cè)竭h(yuǎn)，退行得越快”說明什么呢？這一條說明，它們之間也互相看著不順眼，也在彼此遠(yuǎn)離。就像我們吹氣球時(shí)，氣球上的所有點(diǎn)都在互相遠(yuǎn)離一樣，并且原本相隔越遠(yuǎn)的，彼此之間的退行速度越快。

從哈勃的這個(gè)發(fā)現(xiàn)，可以得到一個(gè)令人驚人的結(jié)論，就是既然現(xiàn)在的星系都在彼此遠(yuǎn)離，那么我們把時(shí)間倒推回去，推到 140 億年前，它們就是從同一個(gè)點(diǎn)跑出來的。這個(gè)結(jié)論，就是“大爆炸”。

04

我們?yōu)槭裁聪嘈糯蟊ɡ碚摚?/strong>