從大爆炸到黑洞
《時間簡史》(1988)一書介紹了科學理論的歷史,並探討有關宇宙起源的各種理論。從大爆炸和黑洞,到宇宙中最微小的粒子,霍金在書中深入淺出地解釋宇宙的歷史及其背後的複雜科學,讓第一次接觸這些理論的讀者亦能明白得到當中的科學知識。
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你或許已聽過「引力論」和「相對論」,但當你在談論這些理論時,你有沒有想過何謂「理論」?
用最淺白的文字解釋,「理論」是一個能準確解釋大量觀察結果的模型。科學家從觀察中收集數據 (例如進行實驗) ,再用來解釋現象發生的方式和原因。
譬如,牛頓(Isaac Newton)在發表他的引力理論之前,就曾觀察過許多現象 – 由蘋果從樹上掉落,到行星繞日運行等等。在整理及分析收集回來的數據後,他才能夠清楚描述「萬有引力」這套學說。
理論有兩個好處:
首先,科學家能藉以對未來事件作出明確的預測。
例如,牛頓的萬有引力理論讓科學家能預測物件( 例如行星)即將移動的方向。假設你想知道火星在六個月後的位置,你可以使用萬有引力理論作出準確的預測。
其次,理論是可以被「推翻」的。即是說,如果有證據證明理論違背邏輯,這個理論就不能成立。
例如,古人認為地球是宇宙的中心,所有其他星體都圍繞地球運行。但伽利略發現了木星的衛星,證明並非所有星球都圍繞地球運轉。
因此,無論一套理論看來有多可靠,如果其後在一次觀察中出現違反理論邏輯的現象,就能令其失效。換言之,理論永遠無法被證明是百份百正確的,科學是一個不斷在演變的過程。
閱讀更多1. 基於以往曾發生過的事,你可以定立一套理論,用來預測未來