第三，科學(xué)的想象力需要嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)證據(jù)支持。前面講了，提出科學(xué)問(wèn)題很重要，要勇于挑戰(zhàn)已有的科學(xué)理論，勇敢的提出質(zhì)疑，但是這種質(zhì)疑絕不是胡思亂想，絕不是毫無(wú)根據(jù)的，狂妄的去挑戰(zhàn)已有的真理，而是需要嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)作為依據(jù)。

　　在廣義相對(duì)論發(fā)表的翌年，愛(ài)因斯坦發(fā)表了“根據(jù)廣義相對(duì)論對(duì)宇宙學(xué)所作的考察”這篇論文，標(biāo)志著現(xiàn)代宇宙學(xué)的誕生。盡管愛(ài)因斯坦的宇宙模型還是沿襲了牛頓靜態(tài)宇宙觀，但是他所給出的場(chǎng)方程，卻允許宇宙動(dòng)態(tài)解的存在。在1917年，荷蘭著名的天文學(xué)家德西特，在1922年，俄國(guó)數(shù)學(xué)家弗里德曼以及1927年比利時(shí)的物理學(xué)家勒梅特先后提出了膨脹宇宙論。美國(guó)的天文學(xué)家哈勃，所觀測(cè)到的紅移定律，有力地支持了宇宙膨脹理論。俄國(guó)出身的美國(guó)物理學(xué)家加莫夫，在1946年基于膨脹理論的基礎(chǔ)上，根據(jù)引入核物理的知識(shí)，提出了宇宙大爆炸理論，認(rèn)為宇宙的起源是溫度和密度接近無(wú)窮大的原始火球爆炸而產(chǎn)生的。他的學(xué)生阿耳法等人，1948年進(jìn)一步推算出了宇宙大爆炸應(yīng)該發(fā)生在150—200億年以前，并且預(yù)言大爆炸所形成的余燼在今天應(yīng)該表現(xiàn)為5K左右的宇宙背景輻射。1964年，美國(guó)兩位電訊工程師彭齊亞和威爾遜在研究衛(wèi)星的電波通信的時(shí)候，他們制作了一個(gè)非常靈敏的接收機(jī)，接收到了來(lái)自宇宙各方向強(qiáng)度都不變的背景微波輻射，這種微波輻射恰好相當(dāng)于3.5K左右的遙遠(yuǎn)宇宙的黑體輻射，和前面的預(yù)言是非常之接近的。這一表現(xiàn)被認(rèn)為是證實(shí)了宇宙大爆炸學(xué)說(shuō)的背景輻射的預(yù)言，隨后大爆炸學(xué)說(shuō)被廣泛地接受，并且發(fā)展成為當(dāng)代宇宙學(xué)的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)模型。

　　早在20世紀(jì)初，愛(ài)因斯坦就把地球磁場(chǎng)的起源也列為物理學(xué)的五大難題之一，但直到地震波方法確認(rèn)了地球全層結(jié)構(gòu)以后的1960年代，人們才提出“自激發(fā)電機(jī)”假說(shuō)，而它的科學(xué)認(rèn)證卻要等到1995年核-幔差異運(yùn)動(dòng)的證據(jù)獲得，對(duì)于固體地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)了解的進(jìn)展主要借助于地震波方式，通過(guò)穿透地球內(nèi)部的地震波速度變化的分析，逐步地形成了關(guān)于地球圈層結(jié)構(gòu)的概念，克羅地亞地球物理學(xué)家莫霍洛維奇發(fā)現(xiàn)地殼與地幔的分界面。德裔美國(guó)地震學(xué)家古登堡發(fā)現(xiàn)了地幔與地核還有一個(gè)分界面，就是固體地球內(nèi)部是由多層構(gòu)成的，而且層與層之間有明顯的分界面。雷曼發(fā)現(xiàn)了液體外地核和固體內(nèi)地核之間也存在分界面，布倫提出了地球的分層模型，在前面發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)上，布倫概括總結(jié)起來(lái)，提出了地球分層模型，已經(jīng)到了1946年，核-幔旋轉(zhuǎn)差異，是為解釋地磁場(chǎng)起源而提出的一種假說(shuō)，后來(lái)又被用來(lái)解釋地磁極性倒轉(zhuǎn)的一種機(jī)制，但開(kāi)始沒(méi)有得到科學(xué)的證據(jù)。一直到1960年代到1990年代，美國(guó)哥倫比亞大學(xué)工作的宋曉東和理查茲，他們通過(guò)1967—1995年靠近南極的南美桑威奇群島附近發(fā)生的38次地震記錄的分析，測(cè)量了通過(guò)地球內(nèi)核傳到靠近北極的阿拉斯加的克里奇地震臺(tái)的地震波速度，發(fā)現(xiàn)30年當(dāng)中南極發(fā)生的地震波到達(dá)北極快了0.3秒，也就是說(shuō)傳播的速度不一樣，由此直接證實(shí)了地球內(nèi)核比地殼和地幔轉(zhuǎn)動(dòng)要稍稍快一點(diǎn)，大概三百年內(nèi)要多轉(zhuǎn)一周，如果把地球看成雞蛋的話，蛋黃轉(zhuǎn)的快一點(diǎn)，三四百年當(dāng)中要多轉(zhuǎn)一圈。這是一個(gè)重大的發(fā)現(xiàn)。

　　我們從愛(ài)因斯坦相對(duì)論宇宙大爆炸理論和地球磁場(chǎng)理論提出與完善過(guò)程當(dāng)中可以看到下面幾點(diǎn)：第一、在科學(xué)發(fā)展中，解決問(wèn)題是重要的，而提出重要的科學(xué)問(wèn)題似乎更關(guān)鍵；第二、提出科學(xué)問(wèn)題是科學(xué)研究的前提，提出重要的科學(xué)問(wèn)題更能夠昭示科學(xué)所蘊(yùn)含的創(chuàng)造力；第三、有時(shí)一個(gè)重要科學(xué)問(wèn)題的提出甚至能夠開(kāi)辟一個(gè)新的研究領(lǐng)域和研究方向；第四、提出問(wèn)題，需要對(duì)已有知識(shí)的透徹理解，需要熱愛(ài)真理勝過(guò)尊重權(quán)威的科學(xué)態(tài)度，需要極強(qiáng)的科學(xué)觀察力和洞察能力，以及創(chuàng)造性的思維能力，同時(shí)還需要敢于創(chuàng)新的勇氣和信心。比如宋曉東他們兩位，實(shí)際上主要不是依靠自己的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，而是分析了近30多年的各地震臺(tái)所記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，找到了傳播速度的差異，這在當(dāng)代這種情況可能性會(huì)更多，比如在生命科學(xué)領(lǐng)域，現(xiàn)在全世界有大量的基因組數(shù)據(jù)，包括人類基因組，水稻基因組，蠶的基因組等等，而且這些數(shù)據(jù)都是公開(kāi)的，可以用。但是到現(xiàn)在為止，基因組的語(yǔ)法，基因組的功能，基因功能之間的關(guān)系的規(guī)律，并沒(méi)有被系統(tǒng)的揭示，我相信揭示這個(gè)規(guī)律的人，不一定是完成基因組的那群科學(xué)家，也許是其他另外的科學(xué)家，利用這些數(shù)據(jù)，創(chuàng)造性地揭示了基因組的語(yǔ)法，基因組的結(jié)構(gòu)與功能之間的相互關(guān)系的規(guī)律。這點(diǎn)來(lái)說(shuō)，對(duì)于發(fā)達(dá)國(guó)家和發(fā)展中國(guó)家工作的科學(xué)家，機(jī)會(huì)似乎是公平的，因?yàn)槿�世界科學(xué)家都可以用這些數(shù)據(jù)，天文觀測(cè)當(dāng)中也同樣的，哈勃望遠(yuǎn)鏡的數(shù)據(jù)，跟我們包括粒子物理當(dāng)中對(duì)撞機(jī)的許多數(shù)據(jù)，也是可以公開(kāi)的獲取，或者是半公開(kāi)的獲取，你只要參與進(jìn)去，就可以分享這些數(shù)據(jù)。