教女儿数学可以从这里开始吗
首先，我们可以提出这样一个假设：在宇宙大爆炸之前，曾经经历过一个漫长的瘫缩过程。
对这个过程，人类至今还只是假设，人们并没有真正想明白在宇宙大爆炸之前究竟发生了什么， 即使是 “宇宙大爆炸” 这个 “词儿” 在几十年前都还没有。 在几千年， 甚至几万年里， 人们都一直以为宇宙， 还有地球从来就非常单调地呆在那里， 无始无终， 人们对单调的事情从来就没有什么兴趣。
可是，有一天人们突然发现，其实宇宙并不单调，它们五光十色，非常灿烂，于是，改变了最初的看法。
说宇宙起源于一次大爆炸，似乎是在说一个神话。而孩子喜欢神话。不管你相信不相信，现在，大多数人都已经接受这样一种看法：宇宙是由一次大爆炸产生的。
你一定会感到奇怪，人类已经在地球上生活了大约100多万年，但是关于我们这个地球和这个地球的家——宇宙的历史，我们竟然知之甚少。关于宇宙的产生比较科学的看法不过是最近的事情，而对于地球产生的了解比之对宇宙产生的了解早不了多久。如果你想知道，那么，我们需要先返回到1965年看看。
第二天早上，我给孩子讲述的故事就是从那里开始的。
“1965年，”我向坐在餐桌对面的女儿说，“在美国新泽西州的贝尔实验室，两个初出茅庐的美国射电天文学家阿诺·阿伦·彭齐亚斯和罗伯特·伍德罗·威尔逊正在被一件烦心事弄得寝食不安。”
早餐时的天气延续了昨晚的晴朗，我想，我们有一个不错的开始，于是，我继续说：“他们想要使用一根大型通讯天线，可是不断受到一个噪声的干扰。 ”
“爸爸，什么噪声呀？”女儿停下正往嘴里送的汤勺好奇地问。
“那是一种连续不断的‘嘶嘶’声，他来自天空的四面八方，日日夜夜，一年四季，从不间断。”看着女儿在认真地听，我高兴地继续讲，“这使得两位年轻的科学家十分恼火，因为，他们的工作无法正常进行下去。他们想尽各种办法要把这个噪声赶走。他们重新测试系统，重新组装仪器，重新检查线路，甚至擦掉了所有插座上的灰尘。他们还像猴子一样爬进巨大的抛物面天线里，他们甚至小心翼翼地擦掉了上面所有的鸟粪。但是，他们的努力丝毫不起作用。”
“讨厌的噪声。”女儿表情严肃地发出抗议。
“就在他们忙上忙下的时候，他们并不知道，就在五十公里开外的普林斯顿大学，一个由罗伯特·迪克率领的科学家小组正在紧张地寻找被彭齐亚斯和威尔逊他们挥之不去的噪声。”
“他们干吗要找这些噪声，难道是噪声去错了地方？”女儿更加不解，这激发了她的好奇心。
“那个时候，普林斯顿大学的科学家正在研究乔治·伽莫夫在20世纪40年代提出的假设：要是你看到空间深处，你就会发现大爆炸残留下来的某种宇宙背景辐射。伽莫夫估计，那种辐射穿过茫茫的宇宙以后，便会以微波的形式抵达地球。在后来发表的一篇论文中，他甚至提出可以用一种仪器达到这个目的，而这种仪器就是彭齐亚斯和威尔逊他们使用的贝尔天线。 ”
“噢——我明白了，只有用贝尔天线才能发现这些噪声。”
“对，彭齐亚斯他们因为使用了贝尔天线，所以发现了噪声。不幸的是，不论是彭齐亚斯还是普林斯顿的科学家都没有看到伽莫夫的这篇论文，所以，他们不知道这些噪声意味着什么。这也难怪他们，论文太多了，即使是同一学科的论文也是浩如烟海，你既不知道它们什么时候发表，也不知道他们会发表在什么地方。”
“彭齐亚斯找不到噪声的原因，”我马上意识到不能把孩子的注意力引导到科学论文上面， 我应该继续我的故事， “于是， 他打电话找普林斯顿大学的迪克，征求他解决这个问题的办法。迪克立即意识到两位年轻人发现了什么。他一边放下电话，一边向同事们大声喊道：好家伙，人家抢在我们前面了——
“此后不久，《天体物理学》杂志刊登了两篇文章：一篇是彭齐亚斯和威尔逊的，描述了听到‘嘶嘶’声的经历；另一篇是迪克那个科学家小组的，解释了‘嘶嘶’声的性质。”
“噢——”女儿似乎明白了什么。
“尽管彭齐亚斯和威尔逊并不是在寻找宇宙的本底辐射，也不知道‘嘶嘶’声是什么东西， 也没有随即发表任何论文来解释它的性质， 但他们还是由于共同发现宇宙微波背景辐射而双双获得了1978年诺贝尔物理学奖；很遗憾，普林斯顿大学的科学家迪克他们只获得了同情。”
“科学发现有时候也很简单吗！”女儿如释重负地往嘴里送了两勺粥。
科学研究并不总是非常地艰难，我们对孩子过早和过多地渲染往往使孩子在科学探索面前望而却步。
“其实，这种宇宙本底辐射的干扰我们并不陌生，如果电视机处于一个没有信号的频道，在那一大片‘雪花’里面大约有1%是由这种古老的大爆炸残留物造成的。”我转身打开电视机，调到一个没有节目的频道，一片片“雪花”充斥着屏幕，女儿看着那嘶嘶作响的荧光屏，表现出一副若有所思的样子。
“就是这些吗？”
“你是要问：彭齐亚斯他们发现了什么？”
“对呀——”
“要回答这个问题，我们就要回到宇宙的起点。就是你昨天晚上看的那个夜空的起点。 ”
“起点！您是说它们有起点？”这又一次引起了孩子的兴趣。
“有，起点，就是宇宙的开始。无论你多么富于想像，你也不会想到宇宙起源于一个‘点’。 一个即使放在你的手心里你也看不到的‘点’。宇宙学家管它叫‘奇点’，也有的宇宙学家管它叫‘孕点’——那就是起点， 宇宙的起点。 ”
“总之，你可以使劲地去想像，想像那个‘奇点’是那么的小，无论你想像它是多么小， 也不会比它实际小。 ” 看着女儿追问的目光， 我继续说：“好了，突然有一天这个小得不能再小的‘奇点’爆炸了。刹那间，一个灿烂的时刻来到了，在第一时间的第一秒钟，产生了引力和现在物理学研究的其他各种力，紧接着，宇宙就长成直径有1600万亿公里的一个大家伙，而且还在迅速长大。随着这一声爆炸，产生了大量的热量，温度高达1000万摄氏度，这足以使最初的原子产生各种各样的反应，形成各种各样新的元素。很快，这个过程就基本完成了。”
“于是，我们有了一个宇宙——真是神奇。”女儿不失时机地赞叹。
“彭齐亚斯和威尔逊他们听到的‘嘶嘶’声就是宇宙爆炸时发出的‘光’， 在经过漫长的时间和遥远的路程之后——它们变成了微波。或者这样说，彭齐亚斯和威尔逊他们找到的是宇宙的边缘，至少是150亿光年以外的可见部分，那是宇宙的第一批‘质子’留下的痕迹。”
“那么你一定会问，这个大爆炸是什么时间发生的？”
“是呀，我正要问呢。”
“这个时间是一个存在争议的问题，”我略微思索了一下，“一些人认为是在距今100亿年前发生，另外一些人认为是在距今200亿年前发生的，这个问题宇宙学家已经面红耳赤地争论了很长时间，到现在，有更多的人赞成大约137亿年这个数字。总之，那是一个很遥远的过去。”
“那——后来呢？”