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宇宙在漢語(yǔ)中,宇為時(shí)間,宙為空間,都是無(wú)窮無(wú)盡的。從哲學(xué)的高度來(lái)認(rèn)知,宇宙是無(wú)窮無(wú)盡,是很好理解的。但這無(wú)窮盡的宇宙到底是怎樣呈現(xiàn)在我們面前,卻是人類窮極終身都是要探索的頭等大事。 根據(jù)目前的觀測(cè)和理解,宇宙存在的時(shí)間不是太長(zhǎng),大概130多億年,起始于一場(chǎng)超級(jí)爆炸,物質(zhì)在爆炸后,向四面八方擴(kuò)散,擴(kuò)散的過程中冷卻下來(lái),形成了各個(gè)星系。從這個(gè)角度來(lái)說(shuō),我們的宇宙也不是太大,也就130多億光年的距離。 無(wú)論是時(shí)間還是空間,如果都有了數(shù)值,那么就有了盡頭,肯定就不符合常識(shí)了,只能說(shuō)我們現(xiàn)在所觀測(cè)和認(rèn)知到的宇宙就在這個(gè)限度以內(nèi),在這個(gè)限度以外肯定還有,這個(gè)就等待著我們繼續(xù)探索。目前的科學(xué)帶給我們的就是這130億光年的空間和時(shí)間,哪怕就是在這個(gè)時(shí)間和空間的范圍內(nèi),已經(jīng)大到恐怖,探索起來(lái)足以令我們灰心傷氣,而同時(shí)又襯托出我們渺小到不知所措。 130多億光年的空間分布著物質(zhì),大部分以星系的方式存在,物質(zhì)只占了很小一部分空間,大部分的空間空無(wú)一物,哪怕以光速旅行,一輩子也可能碰不到一樣?xùn)|西。所謂的空無(wú)一物,也是我們的感覺,空間中更多的是可能布滿暗物質(zhì)和暗能量,這些是探測(cè)不到的東西,也需要人類世代去探索的。星系的姿態(tài)千奇百怪,大小不一,有些星系充滿了恒星,有些星系充滿了塵埃。我們所處的銀河系就是一個(gè)充滿恒星的星系,夜晚在天空上發(fā)現(xiàn)一個(gè)橫貫夜空的亮帶就是銀河系,這個(gè)亮帶其實(shí)就是無(wú)數(shù)顆恒星所組成的。有人說(shuō)天上的恒星比我們地球上的沙子還多,這是絲毫都不夸張的。 銀河系所有的恒星以及行星都圍繞著中心旋轉(zhuǎn),從我們所處的方位來(lái)看,銀河系是繞我們一周的光帶,從銀河系的遠(yuǎn)處來(lái)看,則是一個(gè)漩渦狀的大圓盤。我們就處在一個(gè)比較靠外的一個(gè)旋臂上,太陽(yáng)只是一個(gè)銀河系普通的一顆恒星。 在這么大的宏觀尺度中,萬(wàn)有引力定律起了根本性的作用,銀河系的中心是質(zhì)量超大的黑洞,所以可以吸引包括太陽(yáng)在內(nèi)的無(wú)數(shù)顆恒星圍繞其旋轉(zhuǎn),這樣就呈現(xiàn)出了漩渦狀的圓盤。太陽(yáng)同樣以萬(wàn)有引力吸引著行星圍繞其旋轉(zhuǎn),相較于其它恒星,比較特別的是它擁有9大行星,其中包括我們所生存的地球在內(nèi)。銀河系的尺度大約在10萬(wàn)光年,意思是光從一端走到另一端需要10萬(wàn)年,離我們最近的恒星距離在4光年。 到這我們對(duì)宇宙大概有了概念,我們生活在地球上,地球和另外8個(gè)行星圍繞著太陽(yáng)旋轉(zhuǎn);太陽(yáng)帶著行星連同其它無(wú)數(shù)個(gè)恒星圍繞著銀河系中心旋轉(zhuǎn);宇宙中到處散落著象銀河系樣的星系,而這些星系由于宇宙誕生之初的大爆炸在彼此遠(yuǎn)離。 宇宙既然誕生在一個(gè)大爆炸,那么在未來(lái)的一個(gè)時(shí)間也將會(huì)彤縮,世上沒有永恒的東西,唯一永恒的方式就是循環(huán)輪回。大到宇宙同樣遵循這一法則,既然有誕生就會(huì)有死亡。但我們還不知道宇宙什么時(shí)候會(huì)彤縮,同樣也不知道為什么會(huì)彤縮,就像我們也還不知道宇宙為什么會(huì)爆炸。 下面再簡(jiǎn)單描述一下宇宙的宏大吧。整個(gè)宇宙大約是130多億光年的距離,也就是光從宇宙的一端到另一端需要走130多億年。太陽(yáng)系里的各個(gè)天體間的距離大概都在幾光分的尺度上,光從太陽(yáng)發(fā)出走上個(gè)幾分鐘的時(shí)間就可以到大部分的行星上。我們到月球的距離是38萬(wàn)公里,光走過的時(shí)間也就是一秒鐘。 我們?nèi)绻谔?yáng)系里的各個(gè)行星旅行,使用人類最快的飛行器,也要以年為單位進(jìn)行計(jì)算。太陽(yáng)系的大小大約在一光年左右,我們要飛出太陽(yáng)系沒個(gè)幾百年是不可能的。在50年前美國(guó)發(fā)出的旅行者號(hào)的飛行器到現(xiàn)在剛好到達(dá)太陽(yáng)系邊緣,再往外走就出太陽(yáng)系,和我們?cè)僖矝]聯(lián)系了。銀河系里的恒星近的離我們幾光年,遠(yuǎn)的10萬(wàn)光年,人類的壽命根本不可能支撐這個(gè)旅行,更別說(shuō)到別的星系了。我們?nèi)祟惖募夹g(shù)沒有進(jìn)步的話,就只能窩在太陽(yáng)系這個(gè)小角落里頤養(yǎng)天年了。 到這里我們看到了,上帝給我們?cè)炝诉@么大的花園,隨便如何玩耍都不會(huì)摔出界的。盡管我們看到了130多億光年的距離,可我們能夠活動(dòng)的領(lǐng)域太有限。我們只怪自己太幼小,太無(wú)力,這么大的花園,連個(gè)角落都跑不出。 恒星是如此之多,我們的太陽(yáng)是如此的普通,所以我們有理由相信,在宇宙中還有眾多的生物,乃至文明。當(dāng)生物進(jìn)化成文明,象我們?nèi)祟愐粯?,無(wú)所回避的就是我們遇到的問題和挑戰(zhàn),需要星際旅行,但星際旅行是如此的困難,如何才能做到,真是一個(gè)無(wú)解的難題。盡管每個(gè)文明都渴望交流和溝通,但是如此宏大的空間,基本阻絕這種可能性,我們需要更先進(jìn)的技術(shù)和知識(shí)來(lái)幫助我們達(dá)到這個(gè)目的。 在美國(guó)的科幻電影中,或者其它一些科幻書籍中,經(jīng)常有描繪外星文明的作品,這些虛構(gòu)的故事中最難解決的仍然是星際旅行的問題。我們無(wú)論如何借助夢(mèng)想的翅膀,還是難以解決動(dòng)力能源,材料科學(xué)和生命科學(xué)等難題。相對(duì)論已經(jīng)在理論上設(shè)定了物體速度的上限,光速。而實(shí)際上我們可能連光速的百分之一都達(dá)不到,我們的困難太多,在多個(gè)學(xué)科都有可能碰到天花板。但不管怎樣,希望我們有一天能夠?qū)崿F(xiàn)星際旅行。如果外星科技真有能力到達(dá)我們地球,那我們之間的科技差距是數(shù)量級(jí)上的,差距到連戰(zhàn)爭(zhēng)發(fā)生的可能性都沒有。我們要么任人宰割,要么頂禮膜拜。同樣我們某天有能力到達(dá)其他星球文明,情況也是類似的。 究竟有沒有外星文明?這個(gè)問題在科學(xué)界是有困擾的,宇宙已經(jīng)存在130多億年,在這么漫長(zhǎng)的歲月里,為什么我們地球還是如此的孤獨(dú)?從常識(shí)上講,無(wú)論是太陽(yáng),地球,人類是那么普通,只不過是環(huán)境進(jìn)化的產(chǎn)物,我們不可能是宇宙唯一的智慧生物。在整個(gè)浩瀚的宇宙里,生命的數(shù)量不會(huì)多如恒星,但至少不會(huì)少到只有我們一個(gè)??墒窃谌祟惪萍歼_(dá)到可以探索太空的近百年時(shí)間,我們卻沒有看到任何星外生物的跡象。這是為什么呢? 我們?nèi)祟惖倪M(jìn)化史也就百萬(wàn)年時(shí)間,在和宇宙的130億年時(shí)間相比就是一瞬間,如果按照人類之前的發(fā)展速度,給我們一千萬(wàn)年的進(jìn)化時(shí)間,我們應(yīng)該就能星際旅行了。那眾多已經(jīng)存在了上億年時(shí)間的文明,他們發(fā)展到什么樣子了?我們幾乎無(wú)法想象??涩F(xiàn)實(shí)是我們沒有看到任何生命跡象。 在《三體》科幻小說(shuō)中,它的解釋是黑暗森林法則,眾多的文明都已經(jīng)發(fā)展到隨意進(jìn)行星際旅行的水平,但因?yàn)槊總€(gè)文明之間都是競(jìng)爭(zhēng)和敵意的,一旦有文明暴露自身,就會(huì)遭到毀滅打擊。在我們沒有發(fā)現(xiàn)真相之前,每個(gè)推測(cè)都有可能性,所以在探測(cè)外文明之前,我們確實(shí)不可太過盲目和善意,主動(dòng)暴露自身。 從我個(gè)人觀點(diǎn)來(lái)看,黑暗森林法則的概率很低,之所以我們還是如此孤獨(dú)的原因,就是無(wú)論什么文明都無(wú)法進(jìn)行隨意的星際旅行!科技發(fā)展是有天花板的,這天花板不僅在相對(duì)論的光速,還有能源,材料,生命科學(xué)等諸多領(lǐng)域的限制。就拿光速的限制來(lái)說(shuō),哪怕就是文明發(fā)展了100億年也不可能超越,其它的旅行如蟲洞,多維空間可能也只能永遠(yuǎn)存在于科幻小說(shuō)中。黑洞由于其巨大的質(zhì)量,造成時(shí)空扭曲,理論上可能帶我們進(jìn)入另外一個(gè)時(shí)空,但這種時(shí)空扭曲是不可控的,也就是我們無(wú)法借助它到達(dá)我們想去的地方,另一個(gè)問題,巨大的時(shí)空扭曲和引力,我們的身體結(jié)構(gòu)是不可能承受的,也就是我們不可能進(jìn)入黑洞。那多維空間呢?從理論計(jì)算,宇宙還存在更多的空間維度,借助更高維度的空間,我們可以到現(xiàn)在認(rèn)為很遠(yuǎn)的地方,從目前的觀測(cè)結(jié)果來(lái)說(shuō),我們這次宇宙形成的規(guī)律,更高空間維度的尺寸可能非常小,只有量子級(jí)的物體才能通過,所以對(duì)我們?nèi)祟悂?lái)說(shuō)沒有實(shí)際價(jià)值,不過有可能可以利用多維空間進(jìn)行通訊,不能見面,發(fā)個(gè)信息也是好的。 如果真是如此,確實(shí)令人沮喪,每個(gè)文明都只能在自家小花園中孤獨(dú)終老。還有另外一種可能性,有可以星際旅行的科技,不少的文明已經(jīng)在星系間穿梭,但穿梭需要的時(shí)間太長(zhǎng)了,而有生命的星球又太多了,那些高大上的外星人每視察一個(gè)星球的間隙都是在千萬(wàn)年以上,上次來(lái)我們星球的時(shí)候還是恐龍?jiān)诘教幣赖臅r(shí)候。這種情況肯定要比前一種與世隔絕的情況要好多了,我更樂于想象宇宙的真實(shí)情況是最后一種。那樣我們的目標(biāo)就是成為這樣的星際文明! 宇宙之謎是如此眾多,等待著我們繼續(xù)揭示它,很多東西我們無(wú)法得出結(jié)論,比如時(shí)間,空間的開始和盡頭,可否找到大一統(tǒng)的理論來(lái)描述所有的宇宙現(xiàn)象等等。從科學(xué)理論來(lái)找答案短期內(nèi)是沒有可能,但據(jù)我認(rèn)知,有這么幾條法則是宇宙萬(wàn)物所依據(jù)的:1,時(shí)間、空間無(wú)始無(wú)終,可能形式是多樣的(包括多維空間,時(shí)空扭曲);2,宇宙是個(gè)開放系統(tǒng),不存在一個(gè)大一統(tǒng)理論來(lái)描述一切現(xiàn)象,所有的理論都有它的局限性和適用范圍;3,沒有東西是永恒的,宇宙中的萬(wàn)事萬(wàn)物都通過輪回的方式來(lái)運(yùn)行,大到整個(gè)宇宙天體,小到一只細(xì)菌病毒的生命。 |
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