宇宙膨胀已奔向无尽虚空，所幸人类还有科学和诗

无论何其璀璨，头顶的星空都在加速远离我们。宇宙加速膨胀，每分每秒步履不停。

世界顶尖科学家论坛和头条科学联合制作的《科学家请回答2022》第二期节目最新上线。2011年诺贝尔物理学奖得主亚当·里斯和中国科学院科学传播研究中心副主任袁岚峰畅聊人类历史上空间尺度最大的话题：宇宙加速膨胀。

“宇宙的非凡之处在于，它根本不在乎我们”，里斯教授这句话颇有些黑色幽默。同样的意思，两千多年前的中国古人也早已表达过，“天地不仁以万物为刍狗”。

膨胀的宇宙和远眺的蚂蚁

“人类就像蚁丘上的蚂蚁。”里斯教授这么形容宇宙尺度下的人类，但丝毫没有悲观意味。因为有些蚂蚁会眺望远山，甚至编织出有关远山的引人入胜的故事——即便它们永远也抵达不了那么遥远的地方。

里斯教授本人就是这样一只“蚂蚁”，有两件武器能帮他看得更远——智慧和天文望远镜。“宇宙实在太大了，当我们从地球向外看，其实是沿着时间往回看”。长达数年的时间里，里斯教授的研究工作就是“拿宇宙最初的轨迹和今天的轨迹相比”。通过观测一些“标准灯塔”一般的超新星的亮度、颜色的变化，就能确定它们和地球之间的距离变化，由此测算出它们远离地球的速度，也就是宇宙的“膨胀率”。

里斯教授的研究结果表明，宇宙就像是一枚发射升空、拥有足够逃逸速度的火箭，它迫不及待要摆脱自身万有引力的极力挽留，加速逃离自己。

宇宙诞生至今138亿年，今后它还将存在千亿年之久。它会一直加速膨胀下去，任银河渐宽、星系渐远、星光暗淡，加速膨胀才是它的常态。往回推算，大约在40-50亿年前的某一天、某一刻，宇宙跨越了从减速膨胀到加速膨胀的奇点。在那个无比重大、又平淡无奇的瞬间之后，宇宙奔向无尽的虚空、不再回头。

万一爱因斯坦也出错了呢？

“宇宙加速膨胀”这个惊人的结论产生于1998年1月，当时的里斯教授只是一个29岁的青年科学家。

科学研究很难，计算容易出错、观测容易出错、电脑编程也容易出错，所以里斯教授的第一反应是“我哪里出错了”？第二反应、第三反应，依然是“我哪里出错了”？周围的同事、科学界的同行也告诉他，“你出错了”。

在科学研究中，发现并承认“出错”才是大多情况下的正确反应。

其实早在1995年，就已经有科学家注意到了宇宙膨胀现象并发表了论文，可惜他们没有继续深入。或许他们也面对了太多“出错”的质疑，或许他们不确定是否值得继续投入时间和精力。毕竟，有很多科学家在科研生涯中获得了“启示”，最终穷经皓首、无功而返。对此，里斯教授的心得是“如果你要宣布一个非常惊人的发现，那你的科学论证可得更扎实”。

2011年，41岁的里斯教授获得诺贝尔物理学奖。他在颁奖典礼上宣布接下来要研究“哈勃常数”，他开玩笑说“这个研究虽不能再拿一个诺奖，但也够忙一阵的了”。现在十年过去了，“哈勃常数”正陷入一场“危机”。用不同方法进行科学测量，产生的数据却互不相符。测量本身并没有问题，这背后也许存在着某些未知的因素。

“我们可能并不了解我们的宇宙模型。”现在的情景或许会让里斯教授联想到1998年1月，很多不合理的数据共同指向了一个惊人的发现，“万一爱因斯坦错了，我们可没有更好的引力理论了。”

“复活”的爱因斯坦和“修正”的牛顿

“宇宙是一个关了灯的房间，你看不见，但感觉到那里有很多大家伙。”里斯教授是黑暗房间里的导游，他知道那里有5%的物质，有27%的暗物质，还有68%的暗能量。物质被暗物质聚集在一起，但当它们距离足够遥远时，暗能量将驱使它们分离，并让“房间”加速膨胀。

这个阐释离不开爱因斯坦创造于1917年的“宇宙常数”，虽然爱因斯坦本人后来抛弃了这个常数，并宣称它是自己“一生中最大的错误”。然而正如袁岚峰形容的那样，里斯教授“复活”了爱因斯坦的“宇宙常数”，并让它在自己的理论中完美登场。里斯教授解释道，“爱因斯坦所犯的唯一错误，是相信了他那个时代的天文学家，认为宇宙是不变的，引力和暗能量是平衡的。”

然而在这场宇宙加速膨胀的科研盛宴中，还有很多科学理论参与了竞逐。MOND学派的科学家们明确宣称爱因斯坦的广义相对论是错误的，他们认为修正后的牛顿理论更为合理；“弦论”则希望把极小尺度的量子力学和极大尺度的爱因斯坦理论兼容起来。

里斯觉得MOND只是在连接已有的数据点，“不够优美”也无法用于预测；“弦论”的数学概念固然漂亮迷人，但让他疑惑“这些真的会发生在宇宙中吗”？尽管并不认可其他流派的科研成果，里斯也十分尊重他们的科研方向。每个科学家都明白，保持科学研究的多样性很重要，不能所有人都涌向一个方向。

但愿科学别毁了诗歌

“有人说世界将毁灭于火，有人说世界将毁灭于冰”，2011年诺奖颁奖典礼上，诺贝尔奖委员会的伯杰·约翰逊教授为里斯教授诵读了罗伯特·弗罗斯特的这首《火与冰》。由里斯教授的研究成果推理，世界大概率毁灭于冰。

《科学家请回答2022》对话当中，袁岚峰把弗罗斯特创作的另一首诗也送给了里斯教授：“森林又暗又深真可羡，但我已经有约在先，还要赶多少路才安眠”。

宇宙宿命已定，人类的宿命也已注定。但科学家并不虚无，他们“一路回答问题，一路又发现更多的问题”，如同400年前创造引力理论的牛顿，如同1917年苦思宇宙常数的爱因斯坦，如同人类历史上所有的科学家。

唯一的问题是，科学总是希望清晰地回答问题，而诗歌才能让我们享受不确定性。所以，里斯教授开玩笑说“但愿科学别毁了诗歌”。即便我们只是生活在“地球这个宇宙中的暗淡蓝点”上，因为拥有永恒感和诗意，人类才能思考壮阔的命题。