為使我國(guó)科學(xué)更健康地發(fā)展，在世界上作出真正的貢獻(xiàn)，必須密切結(jié)合我國(guó)實(shí)際情況，創(chuàng)造性地進(jìn)行科學(xué)研究。只有利用辯證唯物主義來指導(dǎo)總體方向與具體工作才能形成中國(guó)特色。

　　以辯證唯物主義為指導(dǎo)

　　辯證唯物主義是馬克思主義的思想核心，其中，唯物論比辯證法更重要。筆者長(zhǎng)期從事工程科研工作，在實(shí)踐中深深感到用辯證唯物主義指導(dǎo)的重要性。不過，由于所從事的工程面專而窄，因此想改選一個(gè)更為大家所熟悉的題目——廣義相對(duì)論和宇宙論，用它來闡明這方面的觀點(diǎn)也許更為適合。

　　著名的宇宙大爆炸理論是天文學(xué)家和宇宙學(xué)家經(jīng)過數(shù)十年艱苦工作和長(zhǎng)期爭(zhēng)論才形成并得到證實(shí)的。主要實(shí)驗(yàn)根據(jù)分為三個(gè)階段：哈勃定理；伽莫夫核爆炸理論得到的氫氦比；宇宙背景輻射的發(fā)現(xiàn)。

　　這三個(gè)階段跨越了幾十年，證據(jù)充足，是近代天文學(xué)和宇宙論的重大成就。其中，最美妙的地方莫過于把宇宙論和現(xiàn)代基本粒子理論密切聯(lián)系起來，構(gòu)成了一個(gè)統(tǒng)一圖像。

　　不過，令人費(fèi)解的是，大爆炸的創(chuàng)始人之一，比利時(shí)宇宙學(xué)家勒梅特神父從哈勃定理倒推，認(rèn)為大爆炸起源于一個(gè)點(diǎn)，時(shí)間、空間和全部物質(zhì)從該點(diǎn)產(chǎn)生。為解釋激化狀態(tài)如何從一個(gè)點(diǎn)擴(kuò)展開來，后來又誕生了各種理論，包括遠(yuǎn)大于光速的暴脹論，就更不可思議了。

　　從辯證唯物主義的觀點(diǎn)來看，它們顯然都是錯(cuò)誤的，因?yàn)槟芰渴睾愫唾|(zhì)量守恒定律是宇宙中的最基本定律，大爆炸只能使能量和質(zhì)量改變形態(tài)，其數(shù)量在爆炸前后應(yīng)相等，絕不可能從某個(gè)時(shí)刻開始無中生有。

　　因此，必然是宇宙的大量質(zhì)量先由于引力等原因，向某個(gè)中心聚攏，待聚攏到一定程度，密度變得很大，相互碰撞劇烈，產(chǎn)生爆炸和核反應(yīng)，但由于聚攏的趨勢(shì)大于發(fā)散的趨勢(shì)，爆炸后的物質(zhì)并不能發(fā)散出去，源源而來的物質(zhì)將它們壓住，因而盡管該相對(duì)小的體積內(nèi)爆炸愈來愈激烈，但仍然是一個(gè)收縮狀態(tài)。最終，量變導(dǎo)致質(zhì)變，待爆炸非常之劇烈，發(fā)散趨勢(shì)勝過了聚攏趨勢(shì)，這批物質(zhì)從聚攏狀態(tài)轉(zhuǎn)為發(fā)散狀態(tài)，于是我們的宇宙誕生了。

　　如此看來，大爆炸不是開始于一個(gè)點(diǎn)，而是開始于一個(gè)相對(duì)目前整個(gè)宇宙很小但實(shí)際仍然很大的體積。這個(gè)模型并不違反大爆炸理論的三大主要實(shí)驗(yàn)證據(jù)：首先，它顯然符合哈勃定理；其次，它具有大爆炸后留存的宇宙背景輻射；至于伽莫夫理論預(yù)言并在天文上得到證實(shí)的氫氦比（它說服了大家承認(rèn)僅有一次大的核爆炸），在本文提出的模型中也應(yīng)成立，因?yàn)樽詈蟀l(fā)生質(zhì)變的強(qiáng)烈核爆炸只有一次。

　　現(xiàn)有的宇宙學(xué)還有一個(gè)為大家所忽視的缺陷。數(shù)據(jù)顯示，我們宇宙的年齡（從大爆炸開始到現(xiàn)在）為140億~150億年，宇宙空間（有人稱之為比我們宇宙更大的宇宙，即大宇宙Universe）的大小約為871億光年。大爆炸所產(chǎn)生的我們的宇宙，大小約為150億光年，現(xiàn)在太空望遠(yuǎn)鏡所能探測(cè)到的距離也約為150億光年，所以認(rèn)為正好能夠看到我們宇宙的邊緣，還認(rèn)為在邊緣區(qū)所看到的就是大爆炸后最早形成的星系。

　　但是，細(xì)推之下，這些知識(shí)在邏輯上存在嚴(yán)重問題：第一，假如大爆炸是從一點(diǎn)或者相對(duì)小的體積開始，假設(shè)走得最快的星系向外膨脹的最快速度是光速的四分之一，則我們宇宙的半徑不過是40億光年左右，而不是150億光年，那么太空望遠(yuǎn)鏡在40億光年之外所看到的是我們宇宙之外的星系，很可能是和我們宇宙類似，在大爆炸之時(shí)產(chǎn)生的其他宇宙（universes）。第二，假如認(rèn)為向外膨脹的最快速度等于光速（只有靜止質(zhì)量等于零的粒子才有可能），這樣我們宇宙的邊緣才能在150億光年，但150億光年處邊緣星系的光信號(hào)不能立即傳到地球上來，要等到150億光年之后才能傳到，所以太空望遠(yuǎn)鏡所看見的我們宇宙的星系最遠(yuǎn)不過75億光年處，超出75億光年的星系都不是我們宇宙中的星系。若認(rèn)為膨脹速度可以遠(yuǎn)大于光速，就另當(dāng)別論了。

　　所以，現(xiàn)在的宇宙學(xué)在邏輯上矛盾重重，應(yīng)該破除對(duì)它的迷信，用辯證唯物主義重新考察宇宙學(xué)。

　　宇宙學(xué)的理論基礎(chǔ)是廣義相對(duì)論。對(duì)于廣義相對(duì)論，不同的看法一直存在。愛因斯坦1955年去世后，長(zhǎng)期跟隨他的親密學(xué)生及同事因菲爾德，堅(jiān)持認(rèn)為廣義相對(duì)論是包含時(shí)間、空間及物質(zhì)運(yùn)動(dòng)規(guī)律在內(nèi)的寬廣理論。而另一位權(quán)威人士，蘇聯(lián)的?？嗽菏浚瑒t認(rèn)為廣義相對(duì)論只是廣義引力場(chǎng)理論?，F(xiàn)在的廣義相對(duì)論學(xué)者大多追隨和發(fā)展了因菲爾德的觀點(diǎn)。

　　奇點(diǎn)理論是愛因斯坦以后的相對(duì)論（本文稱之為后相對(duì)論）中重要的組成部分。辯證唯物論應(yīng)該對(duì)后相對(duì)論重點(diǎn)考查，因?yàn)樗膯栴}很多。后相對(duì)論中的奇點(diǎn)理論可能是過度迷戀數(shù)學(xué)化的結(jié)果，對(duì)它需要從奇點(diǎn)的定義開始進(jìn)行考查。奇點(diǎn)本來是高密度、大尺寸的物質(zhì)團(tuán)所產(chǎn)生，非常鮮明而具體，若一定要給它下一個(gè)嚴(yán)格的數(shù)學(xué)定義也并非不可，但是后相對(duì)論對(duì)奇點(diǎn)的定義是否完全符合科學(xué)的抽象這一準(zhǔn)則？恐怕未必。因?yàn)榇硕x以及據(jù)此證明的奇點(diǎn)理論，用于實(shí)踐出現(xiàn)了許多難以理解的現(xiàn)象和結(jié)論，例如，大爆炸起源的點(diǎn)，被認(rèn)為是相對(duì)論的諸多奇點(diǎn)之一，是時(shí)間的奇點(diǎn)等。

　　科學(xué)民主 百家爭(zhēng)鳴

　　2011年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)?lì)C給了三位天文物理學(xué)家，獎(jiǎng)勵(lì)他們從超新星爆炸的特大紅移效應(yīng)中得出我們的宇宙在加速膨脹這一結(jié)論，并認(rèn)為引起加速膨脹的機(jī)制是暗能量。

　　頒獎(jiǎng)結(jié)果引起許多議論。首先，令人難以理解的是頒獎(jiǎng)公告中把宇宙的膨脹和暗能量完全聯(lián)系起來，似乎兩者是一回事。不論從物理還是邏輯來看，都應(yīng)該將加速膨脹和引起加速膨脹的機(jī)制分開。更難理解的是，占宇宙70%以上的、產(chǎn)生斥力的暗能量到底是什么？為什么在地球以及整個(gè)太陽系都沒有它的蹤跡，甚至整個(gè)宇宙空間至今也沒有找到？

　　2011年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)?lì)C布后，物理學(xué)者梅曉春寫了《2011年諾貝爾物理獎(jiǎng)又授錯(cuò)了！》一文。列出五點(diǎn)反對(duì)宇宙加速膨脹的理由，其中最值得注意的一點(diǎn)是：宇宙學(xué)理論從超新星爆炸大紅移推得宇宙加速膨脹這一結(jié)論，使用的弗里德曼方程中用了羅伯遜-沃克度規(guī)。

　　已有人證明，該度規(guī)得出的是牛頓-伽利略速度相加規(guī)則，而不是狹義相對(duì)論的速度相加規(guī)則。英國(guó)物理學(xué)家米恩1943年甚至從牛頓力學(xué)理論導(dǎo)出弗里德曼方程?？梢?，弗里德曼方程并不適用于光速量級(jí)的高能超新星爆炸。因而，宇宙加速膨脹的結(jié)論存在疑問。

　　即使宇宙加速膨脹的結(jié)論成立，其膨脹機(jī)制是否為暗能量仍需進(jìn)行嚴(yán)格研究。至少已有若干其他機(jī)制，也能解釋宇宙加速膨脹。例如，本文前面提到的勒梅特（與弗里德曼幾乎同時(shí)研究宇宙方程），他指出愛因斯坦宇宙方程中的宇宙學(xué)常數(shù)若取小一些的值，不但破壞了宇宙的動(dòng)態(tài)平衡，導(dǎo)致膨脹，而且愈膨脹愈快。

　　再如，本文作者于2008年12月發(fā)表在《中國(guó)科學(xué)報(bào)》的“對(duì)宇宙起源的一點(diǎn)看法”一文曾提出，我們宇宙中較遠(yuǎn)處的星系被某一遙遠(yuǎn)的中心吸引，向它聚攏，因而加速離開我們宇宙目前的中心。這樣的模型也能解釋我們的宇宙加速膨脹，同樣不需要引入暗能量。該文還認(rèn)為，不僅我們宇宙（universe）的星系，還有廣大其他宇宙（universes）的邊緣星系，也被該中心牽引，向它聚攏，聚攏到足夠密集的程度后，該中心發(fā)生大爆炸，產(chǎn)生類似于我們宇宙的新宇宙，大宇宙中的小宇宙就是如此一個(gè)個(gè)生成。

　　2005年4月18日，《中國(guó)科學(xué)報(bào)》頭版登載了世界物理年北京紀(jì)念大會(huì)的盛況，登載了李政道、楊振寧的文章。

　　兩篇文章的觀點(diǎn)截然不同：李文認(rèn)為廣義相對(duì)論更重要的作用是在21世紀(jì)，因?yàn)橐灏滴镔|(zhì)、暗能量的問題，還得靠愛因斯坦的理論來指導(dǎo)；楊文卻認(rèn)為物理學(xué)的基本規(guī)律在20世紀(jì)已全部被發(fā)現(xiàn)了，21世紀(jì)將是基本規(guī)律在各領(lǐng)域的應(yīng)用。

　　去年，《中國(guó)科學(xué)報(bào)》登載了《我科學(xué)家挑戰(zhàn)現(xiàn)代物理學(xué)“兩朵烏云”》一文，報(bào)道了由中科院多個(gè)研究所、上海交通大學(xué)、中國(guó)原子能科學(xué)院等多家科研單位參與的國(guó)家“973”計(jì)劃項(xiàng)目“暗物質(zhì)、暗能量的理論研究及實(shí)驗(yàn)預(yù)研”的啟動(dòng)。

　　報(bào)道認(rèn)為，19世紀(jì)末，經(jīng)典物理學(xué)已經(jīng)非常成熟，但是上空飄浮著“兩朵烏云”：一是邁克爾遜-莫雷實(shí)驗(yàn)，一是黑體輻射實(shí)驗(yàn)。后來，它們卻分別促使了相對(duì)論和量子論的發(fā)現(xiàn)，極大地推進(jìn)了人類對(duì)物質(zhì)世界的認(rèn)識(shí)。和19世紀(jì)末相似，20世紀(jì)末的物理學(xué)上空也漂浮著“兩朵烏云”，一是暗物質(zhì)，一是暗能量，它們同樣需要發(fā)展和建立新的理論，一旦取得突破，將帶來一場(chǎng)重大的物理學(xué)和天文學(xué)革命。

　　楊振寧先生所指出的方向，實(shí)際上全國(guó)都在努力進(jìn)行，包括我們現(xiàn)在所從事的工程項(xiàng)目，都是20世紀(jì)物理學(xué)成果的應(yīng)用。李政道先生所指出的方向，有一批人取得國(guó)家的經(jīng)費(fèi)支持，也是件好事，體現(xiàn)了百家爭(zhēng)鳴的精神，國(guó)內(nèi)以中科院理論物理所等單位為主的主流理論物理學(xué)家是沿此方向前進(jìn)的。

　　我們希望，國(guó)內(nèi)的主要報(bào)紙和學(xué)術(shù)期刊對(duì)兩種觀點(diǎn)都能一視同仁，提供發(fā)表的機(jī)會(huì)，體現(xiàn)真正的科學(xué)民主?！吨袊?guó)科學(xué)報(bào)》在這方面做得比較好，在基本粒子和宇宙學(xué)方面既發(fā)表主流派的意見，也發(fā)表對(duì)主流派質(zhì)疑甚至反對(duì)的意見。

　　發(fā)揚(yáng)科學(xué)民主、提倡百家爭(zhēng)鳴是科技發(fā)展的重要保障，只有這樣，才能夠保證科技朝著真正自由的方向發(fā)展，避免一家之言壟斷，少走一些彎路。對(duì)報(bào)紙和期刊來說，不能僅僅因?yàn)橛^點(diǎn)不同就拒絕發(fā)表，但并不是說可以不顧質(zhì)量。作者在相對(duì)論宇宙學(xué)方面旁觀了幾十年，感到反相對(duì)論人士中無知者居多，有些人連牛頓力學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)都沒有搞清楚，邏輯上也存在很大問題，也有一些高學(xué)歷、高職稱甚至高頭銜的人士混在其中，刊物若發(fā)表這類文章勢(shì)必降低威信。

　　正確的科技導(dǎo)向

　　有了辯證唯物主義的理論指導(dǎo)、科學(xué)民主和百家爭(zhēng)鳴的精神，還需有正確的科技導(dǎo)向?？萍脊ぷ鲬?yīng)該為社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)建設(shè)、國(guó)防建設(shè)服務(wù)，加深人類對(duì)自然的認(rèn)識(shí)，利用自然規(guī)律為人類造福作出貢獻(xiàn)，以實(shí)踐作為檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。各種形式主義和搞形象工程的導(dǎo)向都是錯(cuò)誤的。

　　現(xiàn)在，學(xué)生的研究水平和學(xué)位論文都以發(fā)表文章的數(shù)量為標(biāo)準(zhǔn)，尤其重視刊物的名氣。教師和科技人員每年的考核、晉級(jí)和職稱，都要把發(fā)表論文的數(shù)量和刊物規(guī)格作為考察的硬性指標(biāo)。

　　這樣的導(dǎo)向在全國(guó)教師和科技人員中普遍滋長(zhǎng)了浮躁的心態(tài)：難出文章的工作，哪怕再重要也少有人愿意做；明明是一篇文章的內(nèi)容，卻盡力要拆成幾篇；同一篇文章稍作調(diào)整又再次投稿。

　　早幾年，《中國(guó)科學(xué)報(bào)》曾組織過討論，連續(xù)十幾天，每天在固定版面刊登一篇院士、專家的討論文章，經(jīng)初步統(tǒng)計(jì)，反對(duì)現(xiàn)在這種以SCI論文作為科技導(dǎo)向的文章約占2/3，贊成的文章（包括有條件地贊成和完全贊成）約占1/3。

　　本文作者認(rèn)為，反對(duì)者中以楊樂院士的意見最為全面，能夠反映廣大教師和科技人員的心聲。楊樂是當(dāng)時(shí)的中科院數(shù)學(xué)研究所所長(zhǎng)，中科院第一個(gè)創(chuàng)新中心的主任，他認(rèn)為在這種科技導(dǎo)向下，科技人員普遍存在浮躁心理，只愿意做短期易見成效的工作，搞短平快，很難出高水平的文章和成果。

　　楊樂也是第十屆全國(guó)人大代表，在第十屆全國(guó)人大首次會(huì)議召開前，記者曾對(duì)他進(jìn)行采訪，就此問題他再次作出系統(tǒng)的闡述。國(guó)內(nèi)不斷有許多有識(shí)之士先后就普遍滋長(zhǎng)的浮躁心態(tài)問題表示憂慮。中科院計(jì)算機(jī)所所長(zhǎng)李國(guó)杰院士曾把SCI戲稱為“Stupid Chinese Idea”。最近，周光召院士在第四屆周光召基金會(huì)“杰出青年基礎(chǔ)科學(xué)獎(jiǎng)”頒獎(jiǎng)大會(huì)上講話，告誡青年人不要有浮躁心理。

　　各種期刊發(fā)表論文，普遍要求參考文獻(xiàn)需引用得夠多、夠新，有些期刊還要求引用該刊登載過的論文，并要求達(dá)到一定數(shù)量。據(jù)查，愛因斯坦在1905年（即如今的“物理年”）提出質(zhì)能關(guān)系式的德文文章共3頁，1篇參考文獻(xiàn)，并且字體很大；沃森·克里克1953年提出DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的英文文章約1頁，參考文獻(xiàn)也寥寥無幾。這兩篇文章，分別被公認(rèn)為物理學(xué)劃時(shí)代的著作和開創(chuàng)分子生物學(xué)新時(shí)代的著作，若按照我國(guó)現(xiàn)在的期刊評(píng)審標(biāo)準(zhǔn)，這些文章毫無疑問要胎死腹中了。

　　還有，現(xiàn)在我們的科技往往跟隨外國(guó)，文章中引用的參考文獻(xiàn)，首先看國(guó)外的參考文獻(xiàn)占多少。一個(gè)科研方向往往中國(guó)人說了不算，必須有外國(guó)人說了才算。一個(gè)成果如果不是跟著外國(guó)人干的，往往被否定。如果我們一直跟隨外國(guó)人，又怎么能出原始創(chuàng)新呢？

　　陳嘉庚科學(xué)獎(jiǎng)是由上世紀(jì)80年代陳嘉庚獎(jiǎng)改組而來，由中國(guó)科學(xué)院負(fù)責(zé)，只授給有重大貢獻(xiàn)的原始創(chuàng)新，數(shù)理、化學(xué)、地球?qū)W、生命學(xué)、信息技術(shù)科學(xué)、技術(shù)科學(xué)六大領(lǐng)域，每個(gè)領(lǐng)域每次最多1個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)，寧缺毋濫。自2003年以來，共頒獎(jiǎng)3次：2006年頒發(fā)4個(gè)獎(jiǎng)，缺2個(gè)；2008年頒發(fā)3個(gè)獎(jiǎng)，缺3個(gè)；2010年頒發(fā)5個(gè)獎(jiǎng)，缺1個(gè)。六年中，一共頒獎(jiǎng)12個(gè)，缺6個(gè)。這說明了我國(guó)重要原始創(chuàng)新的稀缺。

　　欲改變這種狀態(tài)，需要有正確的科技導(dǎo)向。100多年的諾貝爾獎(jiǎng)歷史中，得獎(jiǎng)2次者只有兩人：一個(gè)是居里夫人，得物理獎(jiǎng)、化學(xué)獎(jiǎng)各1次；一個(gè)是巴丁，得了2次物理獎(jiǎng)，分別在半導(dǎo)體領(lǐng)域和低溫時(shí)的超流動(dòng)性現(xiàn)象。巴丁從事這個(gè)工作時(shí)，真正有用的已發(fā)表文獻(xiàn)很少，巴丁建議他的學(xué)生們不要花太多時(shí)間看文獻(xiàn)，應(yīng)該立足自己的工作。巴丁將自己的工作寫成100多頁的資料給學(xué)生閱讀，起了重要的作用。后來，巴丁跟他的兩位學(xué)生共同獲得了低溫超流的諾貝爾獎(jiǎng)。巴丁的做法應(yīng)該作為科技導(dǎo)向的重要啟發(fā)。

　　當(dāng)然，適當(dāng)?shù)膶W(xué)術(shù)交流、虛心學(xué)習(xí)國(guó)外先進(jìn)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，是大有好處，且非常必要的，但必須以自己的工作為主。正確的科技導(dǎo)向?qū)ξ覈?guó)今后的科技發(fā)展將起到最為直接和極其重要的作用。