强推！《第一推动丛书·宇宙系列》值得熬夜品读！(5)

从原子的葡萄干布丁模型到卢瑟福的核模型的转换是这种范式转变的另一个例子。从充满以太的宇宙到没有以太的宇宙的转换也是如此。在每一种情况下，新的范式一旦适时闪现，而旧的范式已经完全不可信，那么从一种范式到另一种范式的转移就会发生。转移的速度取决于许多因素，包括支持新范式的证据分量以及旧范式抗拒改变的程度。年长的科学家，在旧范式下付出了太多的时间和精力，通常都是最后接受改变，而年轻的科学家们一般都更喜欢冒险并持开放的态度。只有当老一代人退出了科学生活，年轻一代已成为新的权威，范式的转变才可能完成。旧范式可能已经盛行了几个世纪，因此持续了几十年的转换期还是比较短的。
在宇宙学领域，情况有点不同寻常，作为旧范式的静态的、永恒的宇宙已经被抛弃（因为星系显然不是静态的），但却出现了两个互不相让的新范式：稳恒态模型和大爆炸模型。宇宙学家们希望，这一不确定时期和冲突能通过寻找到无可争议的证据予以结束。这些证据将证明这两种新模型中有一个是正确的。
为了解决我们到底是生活在大爆炸的余波之中还是处于稳恒态之中，天文学家必须将重点放在一系列关键性判据上，它们是确立两个竞争性模型哪一个能胜出的关键。这些判据总结在表4中，其中每一项判据都给出了简要评估，用以指示在1950年的可用数据基础上看哪个模型较为成功。
虽然这个表不包括区分两个模型优劣的每一项潜在准则，但它已将主要判据包含在内，如每个模型的解释各种元素的丰度的能力。就第二项判据来看，大爆炸模型能准确地解释宇宙中氢和氦的丰度，但对于更重原子的丰度则无能为力。大爆炸模型因为在这一点上只是部分成功，故吃了个问号。稳恒态模型在这里也有疑问，因为我们不清楚在退行星系之间产生的物质是如何发展形成我们所观察到的原子丰度的。
两个模型不仅必须解释各种原子的形成及其丰度，而且还得解释这些原子如何聚集在一起形成恒星和星系——表4中的第三个判据。这个问题在前面章节里没做细节上的讨论，它向大爆炸模型提出了一个大问题。宇宙在创生后迅速膨胀，这将使意欲形成的婴儿星系变得被拉散。同时，由于大爆炸宇宙只有有限的历史，因此星系演化只有10亿年左右——这是一个相对较短的时间尺度。换句话说，没有人能够解释星系是如何在大爆炸模型的背景下形成的。稳恒态理论在这个问题上较为自信，因为永恒宇宙间允许星系有更多的时间进行演化。
反映两个竞争性模型具体的成功和失败的两列里包含了“√”、“×”和“？”，因此无论哪一个理论都不能完全令人满意。因此我们可以想像，接受大爆炸模型的宇宙学家可以通过解释宇宙的某些方面来消除它们之间的分歧，同样，赞同稳恒态模型的宇宙学家也可以解释其他一些问题来做到这一点。然而，宇宙学不是可以共享荣耀的竞赛。大爆炸模型和稳恒态模型在最基本的层面上是矛盾的和不相容的。一种模型宣称宇宙是永恒的，而另一种则声称宇宙是创生的，它们不可能都正确。假设两种模型中只有一种是正确的，那么最终取得胜利的这个就必然粉碎其竞争对手。