前言
從1975年到美國來讀研究所,在美國已經生活超過40年,在寫這本書的時候總會想到兒時的生活,還記得在1960年代,我們家住在台中市的存信巷,過了大街三民路,就是台中商專,另外一條街的旁邊,就是台灣省立台中一中,我的初中和高中都是在這裏渡過的。
我們的巷子裏有一位不平凡的人物,韓寶蓮教士(Dr. Pauline Hamilton),她是美國賓州大學的生理學博士,曾經在美國有名的研究所工作過,後來捨棄一切,來到中國的上海加入中國內地會(China Inland Mission)的宣教工作,後來她又到台灣宣教,她大多數的時間都是住在台中市,在台中公園附近的一個基督教教會,思恩堂,作宣教士。
我讀小學的時候,韓教士常常邀請附近的小朋友到她家聚會,聽她講聖經的故事,在那個年代,她有投影機,可以投放些精美的聖經故事的彩色圖片,她也有美國一些科學雜誌的書,這些都很吸引我的興趣,尤其是創世記的故事,增加了我的想像。
在中學的時候,我也在教會裏上過韓教士的主日學,有一回她講解創世記第一章時,提到了不少天文科學上的發現和新知識。她提到在當時已經發現新的星系以及天文觀測中發現星雲的形成。她在這方面的講解,很顯然的不同於其他傳道人的解釋聖經創世記。
韓教士一生奉獻在中國大陸和台灣的基督教的宣教事工,她也參與輔導青少年人,是十分值得尊敬的,她退休後回到美國,寫了一本英文自傳,潘燕師母譯為中文,書名是《祂是 – 韓婆婆傳》,韓教士的啟發,讓我對於聖經的創世記,一直保持了很大的興趣。
1970年,韓偉先生來到中原理工學院擔任院長,我是大學二年級,韓院長也是美國賓州大學生理學博士,1971年他來到台中思恩堂帶領冬季退修會,當時韓教士也是講員。
這幾年在工作之餘,有空閱讀科學傳記和天文學的書,知道過去這一個世紀,在天文物理上有極為重要的發展和發現,在1900年代初期,科學家相信宇宙就是我們所處的銀河系,宇宙是恆常不變自有永有的,宇宙中的化學元素或物質也是不能被創造或毀滅的。
猶太裔美國物理學家愛因斯坦於1905年發表了特殊相對論,1915年發表了普通相對論。1925年天文學家哈伯發現宇宙是由無數類似於我們銀河系的星系所組成。比利時物理學家羅梅村和美國天文學家哈伯,分別於1927年及1929年利用對星雲紅移現象的觀測,發現宇宙是動態的,是在擴張的。1931年羅梅村在相對論的場方程式和天文觀測的基礎上,提出了「太初原子論」,他認為宇宙是有一個開始的,宇宙起始於一個密度極高、質量極大、體積極小的一個奇異點,從這個奇異點擴張開來,一直發展到今天的宇宙。
英國天文學家霍伊提倡恒常靜態宇宙學,反對羅梅村的看法,他在一九四九年的英國廣播中稱太初原子論是宇宙大爆炸論。從此之後,羅梅村的太初原子論就成為宇宙大爆炸論。
1945年,美國物理學家伽莫和阿爾菲,接續了羅梅村的研究,加入了太初核合成的概念,解釋了宇宙初期發展的過程,通過太初的核反應過程,能量轉換成為物質,宇宙星系逐漸形成,在此之後伽莫、阿爾菲,和赫爾曼計算宇宙大爆炸之後,應該有殘留下的能量稱為背景輻射。
在1920年,英國天文學家亞瑟‧愛丁頓,首度建議恆星的能量來自於將氫融合成氦的核融合反應。1939年,在一篇名為《恆星能量的產生》的論文中,漢斯‧貝特分析了氫融合成氦的可能過程,1957年,霍伊和伯比奇夫婦,威廉‧福勒四人提出了元素合成理論,所有的較氫和氦更複雜的元素都是通過恆星的核子反應所產生出來的。因為發現宇宙中物質元素的來源,貝特和福勒分別得到諾貝爾獎。
到了1965年,貝爾實驗室的兩位科學家,威爾遜和彭齊亞斯,發現了背景輻射,找到了宇宙大爆炸之後殘留下的能量,給宇宙大爆炸論提供了有利的證據。宇宙微波背景輻射的發現和確認,更使絕大多數物理學家都相信,大爆炸是描述宇宙起源和演化最好的理論。為著他們的發現,在1978年一同獲得諾貝爾獎。
現在宇宙物理學的幾乎所有研究都與宇宙大爆炸理論有關,或者是它的延伸,或者是進一步解釋,例如:大爆炸理論的框架下,星系如何產生,早期和極早期宇宙的物理定律,以及用大爆炸理論解釋新觀測結果等。
二十世紀九十年代後期和二十一世紀初,望遠鏡技術的重大發展和宇宙背景探測者(COBE)、哈伯太空望遠鏡(HST)和威爾金森微波各向異性探測器(WMAP)等空間探測器收集到的大量數據,使大爆炸理論又有了新的證據和突破。宇宙大爆炸論提出在大爆炸剛開始的極短的時間裏,宇宙只有光能和熱能,並沒有物質的存在,後來產生出帶有質量的基本粒子。2013年的諾貝爾獎頒發給了弗朗索瓦‧恩格勒和彼得‧希格斯,獎勵他們發展了希格斯機制,並且在實驗室證明了希格斯粒子(上帝粒子)的存在,這個理論解釋了宇宙中沒有質量的基本粒子如何取得質量。這個物質世界是如何從無到有的過程。
今天的大爆炸論提出宇宙是有起源的,時間也是有開始的,宇宙的一切物質元素都是由能量轉換所產生的。諾貝爾獎的頒發給跟大爆炸論有關的研究,也表明主流的科學家們都支持大爆炸論。
創世記是聖經的第一卷書,他的第一句話就是「起初,神創造天地。」因為大爆炸論跟聖經創世記第一章第一節有相似之處,又因為羅梅村的基督教背景及神職人員的身份,在大爆炸論的發展過程中,有不少有趣的討論。在1930年代,很多科學家相信宇宙是恒常不變的,也是自有永有的,因此當大爆炸論提出後,很多科學家認為這是一個科學版的創世記,另外在基督徒當中,很多人也反對大爆炸論,認為上帝豈能需要用大爆炸來創造這個宇宙。
宇宙大爆炸論是過去100年來,科學家們努力研究出來的成果,也是一個很優雅的理論。
本書初版之後,蒙《宇宙光雜誌》接受,在2016年發表成為10期韓偉紀念專欄,現在又重新編輯成書。這本書比較詳細的記載了宇宙大爆炸論發展的故事以及在基督教神學上的思考,盡量做到比較公正和客觀的記述,也期盼得到基督徒以及非基督徒讀者的共鳴。
從1975年到美國來讀研究所,在美國已經生活超過40年,在寫這本書的時候總會想到兒時的生活,還記得在1960年代,我們家住在台中市的存信巷,過了大街三民路,就是台中商專,另外一條街的旁邊,就是台灣省立台中一中,我的初中和高中都是在這裏渡過的。
我們的巷子裏有一位不平凡的人物,韓寶蓮教士(Dr. Pauline Hamilton),她是美國賓州大學的生理學博士,曾經在美國有名的研究所工作過,後來捨棄一切,來到中國的上海加入中國內地會(China Inland Mission)的宣教工作,後來她又到台灣宣教,她大多數的時間都是住在台中市,在台中公園附近的一個基督教教會,思恩堂,作宣教士。
我讀小學的時候,韓教士常常邀請附近的小朋友到她家聚會,聽她講聖經的故事,在那個年代,她有投影機,可以投放些精美的聖經故事的彩色圖片,她也有美國一些科學雜誌的書,這些都很吸引我的興趣,尤其是創世記的故事,增加了我的想像。
在中學的時候,我也在教會裏上過韓教士的主日學,有一回她講解創世記第一章時,提到了不少天文科學上的發現和新知識。她提到在當時已經發現新的星系以及天文觀測中發現星雲的形成。她在這方面的講解,很顯然的不同於其他傳道人的解釋聖經創世記。
韓教士一生奉獻在中國大陸和台灣的基督教的宣教事工,她也參與輔導青少年人,是十分值得尊敬的,她退休後回到美國,寫了一本英文自傳,潘燕師母譯為中文,書名是《祂是 – 韓婆婆傳》,韓教士的啟發,讓我對於聖經的創世記,一直保持了很大的興趣。
1970年,韓偉先生來到中原理工學院擔任院長,我是大學二年級,韓院長也是美國賓州大學生理學博士,1971年他來到台中思恩堂帶領冬季退修會,當時韓教士也是講員。
這幾年在工作之餘,有空閱讀科學傳記和天文學的書,知道過去這一個世紀,在天文物理上有極為重要的發展和發現,在1900年代初期,科學家相信宇宙就是我們所處的銀河系,宇宙是恆常不變自有永有的,宇宙中的化學元素或物質也是不能被創造或毀滅的。
猶太裔美國物理學家愛因斯坦於1905年發表了特殊相對論,1915年發表了普通相對論。1925年天文學家哈伯發現宇宙是由無數類似於我們銀河系的星系所組成。比利時物理學家羅梅村和美國天文學家哈伯,分別於1927年及1929年利用對星雲紅移現象的觀測,發現宇宙是動態的,是在擴張的。1931年羅梅村在相對論的場方程式和天文觀測的基礎上,提出了「太初原子論」,他認為宇宙是有一個開始的,宇宙起始於一個密度極高、質量極大、體積極小的一個奇異點,從這個奇異點擴張開來,一直發展到今天的宇宙。
英國天文學家霍伊提倡恒常靜態宇宙學,反對羅梅村的看法,他在一九四九年的英國廣播中稱太初原子論是宇宙大爆炸論。從此之後,羅梅村的太初原子論就成為宇宙大爆炸論。
1945年,美國物理學家伽莫和阿爾菲,接續了羅梅村的研究,加入了太初核合成的概念,解釋了宇宙初期發展的過程,通過太初的核反應過程,能量轉換成為物質,宇宙星系逐漸形成,在此之後伽莫、阿爾菲,和赫爾曼計算宇宙大爆炸之後,應該有殘留下的能量稱為背景輻射。
在1920年,英國天文學家亞瑟‧愛丁頓,首度建議恆星的能量來自於將氫融合成氦的核融合反應。1939年,在一篇名為《恆星能量的產生》的論文中,漢斯‧貝特分析了氫融合成氦的可能過程,1957年,霍伊和伯比奇夫婦,威廉‧福勒四人提出了元素合成理論,所有的較氫和氦更複雜的元素都是通過恆星的核子反應所產生出來的。因為發現宇宙中物質元素的來源,貝特和福勒分別得到諾貝爾獎。
到了1965年,貝爾實驗室的兩位科學家,威爾遜和彭齊亞斯,發現了背景輻射,找到了宇宙大爆炸之後殘留下的能量,給宇宙大爆炸論提供了有利的證據。宇宙微波背景輻射的發現和確認,更使絕大多數物理學家都相信,大爆炸是描述宇宙起源和演化最好的理論。為著他們的發現,在1978年一同獲得諾貝爾獎。
現在宇宙物理學的幾乎所有研究都與宇宙大爆炸理論有關,或者是它的延伸,或者是進一步解釋,例如:大爆炸理論的框架下,星系如何產生,早期和極早期宇宙的物理定律,以及用大爆炸理論解釋新觀測結果等。
二十世紀九十年代後期和二十一世紀初,望遠鏡技術的重大發展和宇宙背景探測者(COBE)、哈伯太空望遠鏡(HST)和威爾金森微波各向異性探測器(WMAP)等空間探測器收集到的大量數據,使大爆炸理論又有了新的證據和突破。宇宙大爆炸論提出在大爆炸剛開始的極短的時間裏,宇宙只有光能和熱能,並沒有物質的存在,後來產生出帶有質量的基本粒子。2013年的諾貝爾獎頒發給了弗朗索瓦‧恩格勒和彼得‧希格斯,獎勵他們發展了希格斯機制,並且在實驗室證明了希格斯粒子(上帝粒子)的存在,這個理論解釋了宇宙中沒有質量的基本粒子如何取得質量。這個物質世界是如何從無到有的過程。
今天的大爆炸論提出宇宙是有起源的,時間也是有開始的,宇宙的一切物質元素都是由能量轉換所產生的。諾貝爾獎的頒發給跟大爆炸論有關的研究,也表明主流的科學家們都支持大爆炸論。
創世記是聖經的第一卷書,他的第一句話就是「起初,神創造天地。」因為大爆炸論跟聖經創世記第一章第一節有相似之處,又因為羅梅村的基督教背景及神職人員的身份,在大爆炸論的發展過程中,有不少有趣的討論。在1930年代,很多科學家相信宇宙是恒常不變的,也是自有永有的,因此當大爆炸論提出後,很多科學家認為這是一個科學版的創世記,另外在基督徒當中,很多人也反對大爆炸論,認為上帝豈能需要用大爆炸來創造這個宇宙。
宇宙大爆炸論是過去100年來,科學家們努力研究出來的成果,也是一個很優雅的理論。
本書初版之後,蒙《宇宙光雜誌》接受,在2016年發表成為10期韓偉紀念專欄,現在又重新編輯成書。這本書比較詳細的記載了宇宙大爆炸論發展的故事以及在基督教神學上的思考,盡量做到比較公正和客觀的記述,也期盼得到基督徒以及非基督徒讀者的共鳴。