基本信息

發(fā)明創(chuàng )造：

成就及榮譽(yù)

美國天文學(xué)家，宇宙穩態(tài)理論的創(chuàng )建者之一。該理論認為在宇宙膨脹過(guò)程中，也不斷創(chuàng )生出一些新的物質(zhì)，從而使宇宙密度基本保持穩定。但是隨后的一系列新的宇宙觀(guān)測發(fā)現卻大多數更有利于宇宙大爆炸理論。日前，在宇宙起源和演化問(wèn)題上，穩態(tài)理論已基本讓位于宇宙大爆炸理論。

學(xué)術(shù)成果

戈爾德的名聲主要是在宇宙學(xué)領(lǐng)域，這是研究宇宙總體結構的天文學(xué)分支。由于哈勃的工作，人類(lèi)的視野從銀河系擴展到有無(wú)數星系的浩瀚空間。其中有一些共同結合成（至少暫時(shí)的）星系團，但從大范圍看星系和星系團彼此跑開(kāi)，一個(gè)星系對另一個(gè)星系的相對速度正比于兩者之間的距離。這就是“膨脹宇宙”，它的合理性可由愛(ài)因斯坦的廣義相對論方程來(lái)證明。

為了解釋宇宙的結構，天文學(xué)家運用所謂的宇宙學(xué)原理。這個(gè)原理實(shí)際上是說(shuō)，在很大的范圍看宇宙是各向同性的：從任一點(diǎn)看，星系世界的景色，就象從地球上我們的特殊點(diǎn)看它是一樣的。（如果不承認這個(gè)原理，那么我們看見(jiàn)的每樣東西都可以解釋成全然是局部的狀況，對宇宙的總體我們就不可能得出任何結論?？傊?，就不會(huì )有宇宙了。）有幾個(gè)天文學(xué)家，著(zhù)名的有戈爾德，認為宇宙學(xué)原理在時(shí)間上以及空間上都應該是成立的；不但從空間任一占看，而且在過(guò)去或未來(lái)任何時(shí)候看宇宙都應該是一樣的。但是，膨脹宇宙的概念看來(lái)排除了這種情況，因為星系在過(guò)去應該靠攏一些，而在將來(lái)應該分得更開(kāi)。

1948年戈爾德和其他人提出，隨著(zhù)星系的分離，在星系之間的廣大空間慢慢地形成新的物質(zhì)。當鄰近兩個(gè)星系之間的距離加倍時(shí)，在它們之間就形成足夠的物質(zhì)來(lái)組成新的星系，因而星系在空間的密度保持不變。再說(shuō)，這并不增加星系的總數目，因為星系退離某個(gè)參考點(diǎn)（比如，我們自己）越遠，它運動(dòng)越快，直至它達到光速我們就再也看不見(jiàn)它。它實(shí)際上跑出了我們的宇宙。就這樣，老星系跑出宇宙而新星系產(chǎn)生，但總的圖畫(huà)不隨時(shí)間改變。這個(gè)“穩恒態(tài)”宇宙意味著(zhù)連續創(chuàng )生，因為物質(zhì)（假定以氫原子的形式）必須從中不斷創(chuàng )生出來(lái)才能行得通。物質(zhì)創(chuàng )生的速率小得無(wú)法探測到。

根據計算，為了使新星系形成的速率剛夠彌補老星系退離出現的空缺，每年每立方公里空間需要形成的氫原子不多于500個(gè)。以這個(gè)速率，地球這顆行星占據的空間在地球生存五十億年整個(gè)期間形成的物質(zhì)總量不多于七分之一盎司。對連續創(chuàng )生理論宣傳最熱情的是霍依爾，而反對最堅決的是蓋莫夫，后者支持勒梅特的“大爆炸”理論，并把量系世界描繪成在初速爆炸的沖擊下不斷分離，象一個(gè)膨脹的氣泡，僅此而已。連續創(chuàng )生理論意味著(zhù)違背了熱力學(xué)定律，因為物質(zhì)（因而就是能量）從中創(chuàng )生出來(lái)，而宇宙的總熵并增加，如同克勞修斯以來(lái)一百年物理學(xué)家們主張的那樣，是保持常數的。然而，熱力學(xué)定律并不是從基本原理推出來(lái)的，它們僅僅是人類(lèi)經(jīng)驗的抽象，而人類(lèi)經(jīng)驗實(shí)在是局限于宇宙的一小塊區域。因此，熱力學(xué)定律很可能不適用于整個(gè)宇宙。對這些彼此對抗的宇宙學(xué)理論有一些檢驗的方法。在連續創(chuàng )生中，年老星系和年青星系，也許性質(zhì)還不同。而在大爆炸中，所有星系的年齡都相同。

在連續創(chuàng )生中，宇宙的速率不變---不隨時(shí)間的流逝而改變。因此，星系退行的速度隨距離平穩地增加，而且連最遠的星系的情況也可從研究我們附近的星系來(lái)預計。在大爆炸理論中，由于那第一次爆炸的動(dòng)力變小，宇宙的正隨時(shí)間衰減下去。這就是說(shuō)，靠近我們的星系越來(lái)越遠，我們看到的光線(xiàn)源于過(guò)去越來(lái)越早以前，那時(shí)宇宙比今天快得多。因此，看起來(lái)遙遠的退行比我們根本研究附近星系推斷的要快得多。星系越遠，這種差異越大。這種區別是如此細微，以致僅僅根據這些用這種那種方法都可能沒(méi)有明確的區別。然而，六十年代發(fā)現的類(lèi)星和射電波背景（它可能是很久以前那次大爆炸的余波），看來(lái)已經(jīng)使天文學(xué)家們對連續創(chuàng )生抱有敵對的意見(jiàn)。

著(zhù)作

①《膨脹中的穩恒態(tài)宇宙理論》（The Steady State Theory of the Expanding Uni-verse，1948）；

②《銀河塵埃的組合》（The Alignment of Galac- tic Dust 1952）；

③《地軸自轉的不穩定性》（Instability ofthe Earth′s Axis of Rotation，1955）；

④《月球的表面》（TheLunar surface，1956）；

⑤《太陽(yáng)宇宙射線(xiàn)》（Cosmic Rays Fromthe Sun，1957）；

⑥《太陽(yáng)系等離子區和磁場(chǎng)》（Plasma and Ma-gnetic Fields in the SolarSystem，1959）；

⑦《色球起源》（The Origin of Solar Flares，1960）；

⑧《時(shí)間的性質(zhì)》（TheNature of Time， 1967）；

⑨《作為脈動(dòng)輻射源的自轉中子星》（Rotating Neutron stars asthe Origin of the pulsating Radio source， 1968）；

⑩《自轉中子星與深層力》（Rotating Ne-utron stars and the DeepLayer of Power，1970）；

(11)《碳的大地源泉與地震釋氣》（Terre-sirial Sources of Carbonand Earthquake outgassing，1978）。