有限的范围,那么无限远处的
φ虽然是常数,但物质的宇宙却
仍然是有限的。
所以,牛顿力学在原则上不能用来描写(更谈不上精确)
无限宇宙这一物理体系的动力学。要么应当修改牛顿的理
论,要么应当修改无限空间的观念,或者两者都要加以修改。
这就是爱因斯坦在宇宙学面前提出的“简单”而又根本的问
题。
“白痴”的问题
爱因斯坦提出的问题究竟有没有意义呢?
有一种看法,认为宇宙是那样至大无边,那样复杂,探讨
宇宙作为一个物理体系的动力学,恐怕是不会得到有意义的
结果的!
然而,这种“解决”办法不能使爱因斯坦感到丝毫的满意。
他写道:“要我在这个原则性任务上放弃那么多,我是感到沉
重的。除非一切为求满意的理解所作的努力都被证明是徒劳
无益时,我才会下那种决心”
(1)。事实上爱因斯坦不但从来没
有下那种决心,而且总是抱定了相反的态度。他总是坚信宇
宙必定有它普遍的有效性。他总是怀着“赞赏和敬仰的感情,
但这种感情的对象不是人,而是我们出生于其中的自然界的
(1)《爱因斯坦文集》,第二卷,第
357页。
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神秘的和谐”神秘的和谐”。
当爱因斯坦思考并企图解决这个问题的时候,他曾经给
德西特写过一封信,说道:“宇宙究竟是无限伸展的呢,还是
有限封闭的呢?海涅在一首诗中曾给出过一个答案:‘一个
白痴才期望有一个回答’
”。的确,有许多令物理学家和天文
学家醉心的问题,就是让最富于幻想力的诗人看来,也觉得是
近乎荒诞的事。似乎只有白痴才愿意在这些问题上枉费精
力。其实,这是不对的,在自然科学面前,可以说没有一个有
关自然界的问题是不值得去研究的。如今世界上太多的可能
不是“白痴”式的问题,而却是白痴式的答案。所谓“没有意
义”者本身,往往就是这样一类的答案。
爱因斯坦觉得有必要来研究这个问题,还有另一个重要
原因。这就是,宇宙学问题是当时唯一知道的强引力场问题。
如果按牛顿的经典观点,天体大体均匀地分布在空间里,密度
是
ρ。那么,在直径为
R的球体中总质量
M,约为
ρR3,因此
它的
GMGr 2
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