Nearly forgotten results in development of physical cosmology
本文强调了物理宇宙学中被忽视或被低估的贡献，特别强调了亚历山大·弗里德曼的基础性非定常模型、乔治·勒梅特对大爆炸和宇宙背景辐射的早期预测，以及 T. Shmaonov 对宇宙微波背景的过早发现，同时也指出了这些思想在苏联境内被延迟认可的情况。
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要理解我们的宇宙故事，我们必须首先接受一个简单而令人震惊的想法：宇宙不是一个静态、不变的舞台，而是一个在每一刻都在不断扩大的动态实体。几个世纪以来，人们一直认为宇宙是永恒且静止的，是恒星和行星上演剧目的固定背景。这一观点在20世纪初发生了改变，当时一种新的引力理论——广义相对论——提出空间本身可以拉伸和收缩。起初，甚至连这一理论的创造者阿尔伯特·爱因斯坦也试图强行让方程描述一个静止的宇宙，通过添加一个特殊的项来平衡引力的拉力。然而，这种静态图景是不稳定的，就像一支平衡在尖端的铅笔；哪怕是最轻微的触碰也会导致它倒下。宇宙的真实本质远比这更具戏剧性：它是正在膨胀的，这一概念重塑了我们对时间、空间以及万物起源的理解。
物理学家 A. F. Zakharov 最近的一篇论文揭示了这一宏大故事中若干被遗忘的章节，重点关注了那些因政治、时机不佳或历史偶然性而被忽视的超前于时代的科学家。叙事始于亚历山大·弗里德曼（Alexander Friedmann），这位俄罗斯数学家在20世纪20年代初率先证明了爱因斯坦的方程实际上允许一个膨胀的宇宙存在。弗里德曼不仅做了数学计算；他还迫使宇宙运动起来，就像哥白尼迫使地球绕太阳运行一样。尽管才华横溢，弗里德曼却在1925年英年早逝，几十年来，他的工作在自己的国家很大程度上被忽视了。在苏联，拥有开端的宇宙概念被视为具有怀疑色彩，因为它看起来与宗教创世故事过于相似。因此，苏联科学家被阻止研究膨胀宇宙模型，弗里德曼的贡献被视为纯粹的数学练习，而非对现实的描述。
就在弗里德曼在俄罗斯工作时，一位比利时神父兼物理学家乔治·勒梅特（Georges Lemaître）正在欧洲得出类似的结论。1927年，勒梅特发表了一篇描述膨胀宇宙的论文，并推导出了星系距离与其远离我们速度之间的关系。这一关系现在被称为哈勃定律，以美国天文学家埃德温·哈勃的名字命名，后者在几年后证实了这一观测。然而，勒梅特的工作发表在一家鲜为人知的小型比利时期刊上，在更广泛的科学界中基本被忽略了。当勒梅特与爱因斯坦会面时，爱因斯坦否定了这个膨胀宇宙的想法，称他的计算是正确的，但物理洞察力很差。直到英国天文学家阿瑟·爱丁顿（Arthur Eddington）等人的影响，才最终说服世界承认勒梅特已经解开了宇宙行为的谜题。勒梅特更进一步，提出宇宙始于一个极其致密的单点，他称之为“原始原子”，甚至预言了来自这个开端的微弱余热至今仍应可被探测到。
发现寻找那份余热的故事继续进行，即宇宙微波背景辐射。在20世纪40年代末，物理学家乔治·伽莫夫（George Gamow）及其学生计算出，如果宇宙始于一个炽热致密的态，那么它应该充满了温度仅比绝对零度高出几度的微弱辐射。就在伽莫夫在美国工作时，一位名叫提格拉恩·什马诺夫（Tigran Shmaonov）的苏联物理学家在俄罗斯取得了卓越的发现。1956年，利用普尔科沃天文台的设备，什马诺夫比著名的美国人阿诺·彭齐亚斯（Arno Penzias）和罗伯特·威尔逊（Robert Wilson）发现这一现象早了数年，后者后来因此获得了诺贝尔奖。然而，在苏联，关于“热宇宙”的概念在政治上是敏感的。什马诺夫的上级是一位才华横溢的物理学家谢苗·海金（Semyon Khaikin），他知道这些结果符合伽莫夫的预测，但担心将这一发现与被视为“资产阶级”和宗教的理论联系起来会引发政治反弹。因此，什马诺夫的工作在当时并未得到广泛宣传，也未与宇宙学理论联系起来，苏联科学界在此问题上保持了数十年的沉默。
该论文还强调了一个涉及苏联“Relikt-1”空间探测任务的较近章节，该任务于1983年发射。该航天器旨在绘制宇宙微波背景辐射中微小的温度变化，这对于理解星系如何形成至规。由伊戈尔·斯特鲁科夫（Igor Strukov）领导的团队成功测量了这些变化，并发现了被称为“四极矩各向异性”的特定模式。他们在1992年初提交了研究结果。仅仅几个月后，由乔治·斯穆特（George Smoot）领导的美国COBE卫星团队宣布了类似的发现，并获得了巨大的媒体关注，并最终获得了诺贝尔奖。论文指出，苏联团队实际上先发现了这一现象，但其结果发表在知名度较低的期刊上，并被美国的公告所掩盖。作者认为，苏联科学家并非不知道这一理论，而是受到了政治气候的阻碍，这种气候不鼓励对膨胀宇宙模型的公开讨论，同时也缺乏在全球范围内推广其工作的资源。
最后，论文提到了埃拉斯特·格里纳（Erast Gliner）的工作，他在20世纪60年代提出宇宙可能会经历一段极度快速的指数级膨胀时期，这一概念现在被称为“暴胀”。这一想法解释了为什么宇宙在各个方向上看起来如此均匀，但在数十年间一直被忽视，直到90年代末，天文学家发现宇宙的膨胀实际上正在加速。格里纳对这种行为的早期见解几乎被遗忘，直到被重新发现并成为现代宇宙学的核心。论文作者总结道，历史往往对这些科学家并不公平。无论是弗里德曼的英年早逝、勒梅特的晦涩出版、什马诺夫的政治约束，还是格里纳被忽视的理论，科学的进步往往是被人类因素而非缺乏天才所减缓的。这篇论文提醒我们，宇宙的故事不仅仅是关于方程和数据，也是关于那些挣扎着向一个有时准备好倾听、有时却又悲剧性地无法倾听的世界分享他们发现的人们。
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