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最近，弗里曼·戴森、菲利普·安德森和玛格丽特·伯比奇的去世，激起了人们对其他物理学巨擘的回忆。我正在发布一些这些人物的简介，希望读者会觉得它们有趣，并且与当前的科学争议相关。它们也可能能分散人们对冠状病毒报道的注意力。以下是我1996年出版的《科学的终结》一书中，对弗雷德·霍伊尔（这位与伯比奇合作的英国天体物理学家，不墨守成规者）的肖像的编辑版本。我于1992年在他在英格兰的家中采访了霍伊尔。——约翰·霍根
选择性地阅读弗雷德·霍伊尔的简历可能会让他看起来像是一个典型的科学界内部人士。霍伊尔出生于1915年，在剑桥大学师从物理学家和诺贝尔奖得主保罗·狄拉克。霍伊尔曾经说过，他们的合作很顺利，因为他不想有一个导师，而狄拉克也不想当一个导师。霍伊尔于1945年成为剑桥大学的讲师，并迅速跻身天文学的前沿，展示了核物理学如何阐明诸如白矮星、红巨星、超新星和后来被称为类星体的明亮射电源等天体现象。
1953年，霍伊尔对恒星如何产生重元素的研究，使他预测了碳12同位素存在一种先前未知的状态。不久之后，物理学家威廉·福勒进行了实验，证实了霍伊尔的预测。霍伊尔在恒星核合成方面的工作，最终在1957年与福勒和杰弗里·伯比奇以及玛格丽特·伯比奇共同撰写了一篇论文，这篇论文仍然是现代天体物理学的一个里程碑。即使是霍伊尔的批评者也认为，他应该分享福勒在1983年因这项研究而获得的诺贝尔奖。
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霍伊尔在20世纪60年代初创立了著名的剑桥天文研究所，并担任第一任所长。由于这些成就和其他成就，他于1972年被授予爵士头衔。是的，霍伊尔是弗雷德爵士。然而，霍伊尔顽固地拒绝接受大爆炸理论——以及他在其他领域坚持的边缘思想——使他成为他曾帮助创建的领域中的一个异类。
自1988年以来，霍伊尔一直住在英格兰南部海岸的伯恩茅斯镇的一栋高层公寓楼里。1992年我拜访他时，他的妻子芭芭拉让我进去，带我到客厅，我发现霍伊尔正坐在椅子上看电视上的板球比赛。他站起来与我握手，眼睛没有离开比赛。他的妻子温柔地责备他的粗鲁，走到电视机前把它关掉了。这时，霍伊尔才仿佛从咒语中醒来一般，把全部注意力转向我。
我原以为他会像许多特立独行的人一样，古怪而苦涩，但他大部分时候都很和蔼可亲。他有着扁平的鼻子、突出的下巴和对俚语的偏爱——同事是“伙计”，一个糟糕的理论是“彻底失败”——他散发着一种蓝领的正直和亲切感。他陶醉于局外人的角色。“我年轻时，老年人认为我是一个无法无天的年轻人，而现在我老了，年轻人认为我是一个无法无天的老头。”他咯咯地笑了。“我应该说，如果我被看作是一个年复一年重复自己说过的话的人，我会感到非常尴尬，”就像许多天文学家所做的那样。“我担心的是有人会站出来说你一直在说的东西在技术上是不健全的。那会让我担心。”
在第二次世界大战结束后不久，霍伊尔在与物理学家托马斯·戈尔德和赫尔曼·邦迪的长时间对话中，第一次开始认真思考宇宙的起源。“邦迪有一个亲戚——他似乎到处都有亲戚——其中一个亲戚寄给他一箱朗姆酒，”霍伊尔回忆说。在畅饮邦迪的酒时，这三位物理学家转向了年轻人和醉汉的永恒难题：我们是如何产生的？
发现宇宙中所有星系都在相互远离，这使得许多天文学家相信，宇宙是在过去某个特定的时间爆炸产生的，并且仍在膨胀。霍伊尔对这个模型的基本反对意见是哲学上的。谈论宇宙的创造是没有意义的，除非你已经有了宇宙在其间被创造的空间和时间。“你失去了物理定律的普遍性，”霍伊尔向我解释说。“物理学不再存在。”霍伊尔认为，这种荒谬的唯一替代方案是空间和时间必须始终存在。因此，他、戈尔德和邦迪发明了稳态理论，该理论认为宇宙在空间和时间上都是无限的，并通过某种仍然未知的机制不断产生新的物质。
在20世纪60年代初发现微波背景辐射后，霍伊尔停止了推广稳态理论，这似乎为大爆炸提供了确凿的证据。理论家们预测大爆炸会产生微波余辉。但他的旧疑虑在20世纪80年代重新浮出水面，当时他看到宇宙学家们在努力解释星系的形成和其他谜题。“我开始感觉到有些地方严重错误，”他说，不仅是这些新概念，还有大爆炸本身。“我深信，如果你有一个正确的理论，你会展示许多积极的结果。在我看来，他们到1985年已经进行了20年，但没什么成果可以展示。如果它是正确的，情况就不应该是这样。”
因此，霍伊尔以一种新的和改进的形式复活了他的旧稳态理论。他说，不是一次大爆炸，而是许多小爆炸发生在预先存在的空间和时间中。这些小爆炸导致了轻元素和星系的红移。至于宇宙微波背景，霍伊尔最好的猜测是它是某种金属星际尘埃发出的辐射。霍伊尔承认他的“准稳态理论”——实际上是用许多小奇迹代替了一个大奇迹——远非完美。但他坚持认为，最近版本的大爆炸理论，假设存在膨胀、暗物质和其他奇异物质，存在更严重的缺陷。“这就像中世纪的神学，”他在罕见的一次愤怒爆发中惊呼道。
然而，霍伊尔说得越久，我就越开始怀疑他是否真的怀疑大爆炸。在他的一些陈述中，他透露出对该理论的独有喜爱。现代科学的一个讽刺之处在于，霍伊尔在1950年做一系列关于天文学的无线电讲座时，创造了“大爆炸”这个词。霍伊尔告诉我，他不是像许多说法所暗示的那样，贬低这个理论，而只是为了描述它。他回忆说，当时天文学家经常把这个理论称为“弗里德曼宇宙学”，是以一位展示了爱因斯坦相对论如何产生膨胀宇宙的物理学家的名字命名的。
“那是有害的，”霍伊尔宣称。“你必须有一些生动的东西。所以我想出了‘大爆炸’。如果我把它申请专利，申请版权...”他沉思道。1993年8月的《天空与望远镜》杂志发起了一项为该理论重新命名的竞赛。在仔细考虑了数千条建议后，评委们宣布他们找不到任何值得取代“大爆炸”的名称。霍伊尔并不感到惊讶。“文字就像鱼叉，”他评论道。“一旦它们刺入，就很难拔出来。”
霍伊尔似乎也沉迷于他离发现宇宙微波背景有多么近。那是1963年，在一次天文学会议上，霍伊尔与罗伯特·迪克（一位计划寻找大爆炸模型预测的宇宙微波的物理学家）交谈起来。迪克告诉霍伊尔，他预计微波的温度将比绝对零度高出约20度，这与大多数理论家的预测一致。然后，霍伊尔告诉迪克，1941年，加拿大射电天文学家安德鲁·麦卡洛发现星际气体以3度而不是20度的温度辐射微波。
令霍伊尔永远感到遗憾的是，他和迪克都没有明确说明麦卡洛发现的含义：微波背景可能为3度。“我们只是坐在那里喝咖啡，”霍伊尔回忆道，他的声音提高了。“如果我们任何一个人说，‘也许是3度’，我们就会立刻去检查它，然后我们就得到了它。”一年后，就在迪克开始他的微波实验之前，贝尔实验室的阿诺·彭齐亚斯和罗伯特·威尔逊发现了3度的微波辐射，他们因此获得了诺贝尔奖。“我一直觉得这是我一生中最糟糕的错失之一，”霍伊尔叹息道，慢慢地摇着头。
为什么霍伊尔会如此在意他差点发现了一个他现在嗤之以鼻的、认为是虚幻的现象？我认为霍伊尔，像许多特立独行的人一样，曾经希望成为科学界的核心成员，被荣誉和光环所笼罩。他朝着这个目标走了很远。但在 1972 年，剑桥的官员们出于政治而非科学原因，迫使霍伊尔辞去了天文学研究所所长的职务。霍伊尔和他的妻子离开了剑桥，搬到英格兰北部一个偏僻的荒原上的小屋，在那里住了 15 年，然后搬到了伯恩茅斯。在此期间，霍伊尔的反权威主义，虽然一直对他很有帮助，却变得不再那么富有创造性，而更具反动性，但他仍然梦想着可能发生的事情。
霍伊尔还受到另一个问题的困扰。科学家的任务是在自然中寻找模式。总是存在这样的危险，你会看到根本不存在的模式。在职业生涯的后期，霍伊尔似乎屈服于这个陷阱。他看到了模式，甚至阴谋，在宇宙的结构中，以及那些拒绝他激进观点的科学家之中。
霍伊尔的心态在他的生物学观点中最明显。自 1970 年代初以来，他一直认为宇宙中弥漫着病毒、细菌和其他生物。（霍伊尔在 1957 年的《黑云》中首次提出了这种可能性，这仍然是他众多科幻小说中最著名的一部。）这些在太空中旅行的微生物据称提供了地球生命的种子，并在那之后刺激了进化；自然选择在创造生命的多样性方面几乎没有或根本没有发挥作用。霍伊尔还断言，当地球穿过病原体云时，会引发流感、百日咳和其他疾病的流行。
在讨论生物医学机构继续相信更传统的、人与人之间的疾病传播方式时，霍伊尔怒目而视。“他们不看这些数据，然后说，‘好吧，这是错的，’然后停止教授它。他们只是继续兜售同样的垃圾。这就是为什么如果你去医院，你出了什么问题，如果他们能治好你，你就很幸运了。”
但是如果太空里充满了生物，我问，为什么它们还没有被发现？哦，但它们可能已经被发现了，霍伊尔向我保证。他怀疑美国在 1960 年代的高空气球和其他平台上进行的实验发现了太空生命的证据，但官员们隐瞒了真相。为什么？霍伊尔暗示，也许是出于与国家安全相关的原因，或者是因为结果与既定的认知相矛盾。“今天的科学被锁定在范式中，”他庄严地说道。“每一个途径都被错误的信念所阻碍，如果你今天想在期刊上发表任何东西，你都会遇到一个范式，编辑会拒绝它。”
霍伊尔强调，与某些报道相反，他不认为艾滋病毒来自外太空。“它是一种非常奇怪的病毒，我不得不相信它是实验室的产物，”他说。霍伊尔是否暗示这种病原体可能是某个生物战计划出了问题而产生的？“是的，这是我的感觉，”他回答道。
霍伊尔还怀疑，生命，甚至整个宇宙，都必须按照某种宇宙计划展开。霍伊尔说，宇宙是“显而易见的修正”。“有太多看起来是偶然的事情，但实际上并非如此。”当我问霍伊尔是否认为某种超自然智能正在引导一切时，他庄重地点了点头。“这就是我看待上帝的方式。这是一个修正，但它是如何被修正的我不知道。”
霍伊尔的许多同事，以及大多数人，都认同他的观点，即宇宙是、必须是神圣的阴谋。也许是这样。谁知道呢？但他断言，科学家会故意压制外太空微生物的证据，或者压制膨胀宇宙模型中的真正缺陷，这表明他对他同事的根本误解。大多数科学家渴望这样的革命性发现。
霍伊尔对大爆炸的怀疑最终会被证实吗？宇宙学会发生一场范式转变，从而抛弃大爆炸吗？可能不会。该理论建立在三个坚实的证据支柱上：星系的红移、微波背景以及轻元素的丰度，据推测这些轻元素是在我们宇宙的炽热诞生过程中合成的。大爆炸理论对宇宙学的作用，就像进化论对生物学的作用一样：它提供凝聚力、意义和统一的叙述。这并不是说大爆炸可以解释一切，正如进化论也不能解释一切一样。生命的起源仍然非常神秘，宇宙的起源也是如此。物理学也无法告诉我们为什么我们的宇宙会呈现出特定的形式，这允许了我们的存在。
未来，新的观测肯定会迫使宇宙学家对大爆炸理论进行调整。[见附言。] 但正如达尔文的理论尽管经历了无数次的修改仍然经久不衰一样，大爆炸理论也会如此——不是像霍伊尔所说的那样，因为科学被“锁定在范式中”，而是因为它真实。
附言：在 1990 年代后期，天体物理学家发现宇宙正在以越来越快的速度膨胀。这是过去 25 年来宇宙学中最重大的发现，也可以说是整个科学界最重大的发现。但是大爆炸理论已经吸收了这个发现，正如进化论吸收了双螺旋的发现一样。
延伸阅读:
另请参阅我的免费在线书籍《身心问题：科学、主观性与我们真正的身份》。