天问:我们来自何处?

时间:2022-10-04 08:52:11

2000多年前,屈原写下了伟大的浪漫主义诗篇《天问》。这是屈原代表作《楚辞》中的一篇,在《天问》中,他一口气对天地人生提出了173个问题。事实上,这些古老的问题一直困扰着人类。自有人类以来,不同民族、不同文化、不同宗教、不同时代的人们始终与这些问题纠缠不清,直到20世纪80年代,这些问题的答案似乎初露端倪。让我们来听听当代科学家是如何探讨、回答这些古老的“天问”的。也许,从这些新鲜、有趣而又睿智的言谈中,我们可以学到一些科学的探索精神和思维方式,激发我们本能的好奇与天赋的潜能,并享受科学探索之旅的惊险、神奇和快乐。

我们为何在这儿?我们从哪里来?根据中非Boshongo人的传说,混沌初开之时,只有黑暗、水和伟大的本巴神。有一天,本巴胃痛,呕出了太阳。太阳蒸发掉了一些水,留下了陆地。本巴还是感到不舒服,又呕出了月亮、星辰,然后是美洲豹、鳄鱼、乌龟,最后是人类。

同许多其他创世神话一样,这个创世神话同样与我们所有的人今天仍在问的类似问题纠缠不清。幸运的是,我们现在有了一个提供答案的工具:科学。

当这些有关存在的神秘事物出现的时候,大约80年前,发现了最早的科学证据。这个时候(20世纪20年代),洛杉矶威尔逊天文台,爱德温・哈勃开始用254厘米望远镜进行观察。

哈勃吃惊地发现,几乎所有的星系都在离我们而去。而且,距离越远的星系移动得越快。宇宙膨胀是一直以来最为重要的知识发现之一。

这一发现,改变了人们关于宇宙是否有一个开始的辩论。如果现在星系在呈辐射状向外移动,那么在过去的岁月里,它们一定是紧密地粘在一起的。要是它们的速度一直没变的话,那么,数十亿年前,它们就该是全部挨个叠在一起的。宇宙是怎样开始的呢?那时的许多科学家都不愿意承认宇宙有一个开始,因为如果那样的话,就意味着物理学的颠覆。

人们可能不得不求助一个外在的媒介,来确定宇宙是怎样开始的。方便的媒介可能就叫做上帝。因为现在宇宙在膨胀,因此,他们在原有理论的基础上做了一些增补,但没有开始。也许最著名的增补当数1948年,出现了一个被称为恒稳态的理论。

根据这个理论,宇宙总是存在的,并且从来都是同一个模样。这后一个特点有极大的好处,它是一个可以检验的预言,而可检验则是科学方法的一个关键要素。人们发现,这个理论正好经不起检验。

1965年10月得到的观测证据,确立了宇宙有一个非常致密起点的观点,人们发现了遍及宇宙的模糊的微波背景。对这一现象唯一合理的解释是,这种背景是由早期炽热而致密状态留下的辐射。由于宇宙的膨胀,辐射冷却下来,成为我们今天所看到的这些辐射残迹。

理论也支持这个概念。罗杰・潘罗斯认为,如果爱因斯坦的广义相对论是正确的,就该有一个奇异点,一个密度极大、时空弯曲的点,时间就从那儿开始。

由于扩张得越来越快,宇宙在大爆炸中开始,这叫做膨胀。看来,早期宇宙的膨胀要快得多:在一个极短暂的时间内,宇宙的大小数次倍增。

膨胀使得宇宙很大、很平滑。但它并不是完全平滑的:有些地方有微小的变化。这些变化导致早期宇宙在温度上的微小区别,我们可以从宇宙微波背景中看到这些区别。

这些变化意味着某些区域膨胀得会稍微慢些。较慢的区域最终停止膨胀,再次坍塌,形成星系和恒星,进而形成了太阳系。

多亏有这些变化。如果初始宇宙是完全平滑的,就不会有恒星,这样生命也不可能进化。我们是原始量子波动的产物。

许多巨大的秘密将会变得清晰。然而,我们仍稳步地靠近那些古老问题的答案。我们来自何方?我们是这宇宙中唯一可以问这些问题的生物吗?

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