生活不總是以我們期望的樣子呈現(xiàn)丽猬，假如哪天你覺得不幸，“為什么是我”這樣的問題熏瞄，不要只是在心里問自己脚祟，不如也拋給宇宙，聽聽它的答案强饮。
1由桌、探索的禮物
宇宙是不是可知的？
宇宙是如何形成的邮丰？
它的年齡有多大行您？
它有沒有邊際？……
當(dāng)有人向你問起這些剪廉，你可能會說娃循，宇宙的事情交給物理學(xué)家、天文學(xué)家好了斗蒋，我只是個普通人捌斧，你問的跟我沒有關(guān)系笛质，我不知道也不想知道。
但是有一些人捞蚂，比如你口中的物理學(xué)家妇押、天文學(xué)家，他們就對此抱著巨大的好奇和熱情洞难。他們前赴后繼的研究舆吮，取得一次又一次進展。
萬有引力定律
1687年队贱，艾薩克·牛頓在《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》上發(fā)表了“萬有引力定律”色冀。這是具有里程碑意義的重大發(fā)現(xiàn)。
在此之前柱嫌，人類對于宇宙的探索雖然古已有之锋恬，不過早期的都和中國古人曾經(jīng)提出的蓋天說、渾天說意思差不多编丘，都是基于比較原始的觀測和想象与学，直到公元2世紀，托密勒提出“地心說”嘉抓，1543年哥白尼提出“日心說”索守，人類的這種探索才真正進入科學(xué)的軌道。
在此之后抑片，萬有引力定律不僅在當(dāng)時鞏固了哥白尼“日心說”的科學(xué)基礎(chǔ)卵佛，更在后來成為一條普適理論，適用于整個宇宙敞斋。
光譜學(xué)
同樣還是牛頓截汪。1666年，他通過棱鏡分光實驗把太陽光分解成從紅光到紫光的各種顏色的光譜植捎，發(fā)現(xiàn)白光是由各種顏色的光組成的衙解。這是人類最早對光譜的研究，只是并未觀察到光譜譜線焰枢。
一百多年后蚓峦，德國科學(xué)家約瑟夫·馮·夫瑯和費站在了巨人的肩膀上。1814年济锄，夫瑯和費發(fā)現(xiàn)了太陽光譜中的許多暗線枫匾，1822年，他成為第一位用衍射光柵測量波長的科學(xué)家拟淮，因此被譽為光譜學(xué)創(chuàng)始人。
再之后的約兩百年谴忧，名可見經(jīng)傳的科學(xué)家就有十余位為了光譜學(xué)的研究作出努力和卓越的貢獻很泊。這期間角虫，光譜學(xué)的發(fā)展可謂驚心動魄。
說驚心動魄委造，是講它在分析和天文領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用戳鹅。通過光譜學(xué)研究，人類發(fā)現(xiàn)每一個化學(xué)元素的光譜都有自己唯一的特征昏兆，任何物質(zhì)枫虏，只要看看吸收光譜，就能準確判斷里面有什么元素爬虱。
然后人類把眼光投向了宇宙隶债，竟發(fā)現(xiàn)宇宙中的物質(zhì)并不多么神秘，其他地方有的元素跑筝，我們地球上也有死讹。都是“平常的”元素，都是“普通的”物質(zhì)曲梗，沒有什么不同赞警。
如此結(jié)合萬有引力定律，我們知道了別處和地球物質(zhì)是一樣的虏两，物理定律是一樣的愧旦，而且過去和現(xiàn)在都是一樣的。宇宙似乎就此變得可知了許多定罢。
宇宙背景輻射
然而笤虫，僅靠萬有引力定律和光譜學(xué)，我們還是不能更深程度的認知宇宙引颈。好在耕皮，我們慶幸地獲得了探索帶來的第三份禮物，那便是宇宙背景輻射蝙场。
宇宙背景輻射是來自宇宙空間背景上的各向同性的微波輻射凌停，也稱為微波背景輻射，產(chǎn)生于大爆炸后的38萬年售滤。
那時候宇宙非常年輕罚拟，溫度非常高，但是之后隨著自身不斷膨脹完箩，便開始慢慢降溫赐俗，到現(xiàn)在約138.2億年后，僅殘留著3°K左右的熱輻射弊知，遍布在整個宇宙阻逮。
這種熱輻射由于具有黑體譜的特征，我們斷定它們只能產(chǎn)生于宇宙形成的早期秩彤。所以說宇宙背景輻射也是宇宙大爆炸的遺跡叔扼。
這個遺跡其實在1948年就由美國科學(xué)家阿爾弗和赫爾曼預(yù)言到了其存在事哭。兩位科學(xué)家甚至推算出“宇宙微波背景輻射”（早期的文獻中稱“遺留輻射”）的溫度應(yīng)該是5°K。不過他們的預(yù)言沒有引起人們的重視瓜富。
到1965年鳍咱，兩個貝爾實驗室的工程師才偶然測量到了“宇宙微波背景輻射”—— 現(xiàn)在最精確的結(jié)果，這個溫度應(yīng)該是2.72°K与柑。
現(xiàn)在借助衛(wèi)星觀測谤辜，天文學(xué)家可以精確繪制整個宇宙的微波背景輻射地圖——?
這張圖告訴了我們宇宙剛剛產(chǎn)生38萬年的時候物質(zhì)的分布情況。根據(jù)這一點价捧，我們可以推測宇宙現(xiàn)在的物質(zhì)是怎么分布的丑念，未來又將如何演變。
宇宙學(xué)視角
如果前述是對宇宙的探索送給我們的三份更具有工具意義的禮物干旧，那么宇宙學(xué)視角則能給我們提供更多思考問題的角度和方法渠欺。
在1990年2月14日，正當(dāng)時旅行者1號太空船剛完成其首要任務(wù)之際椎眯，美國國家航太總署發(fā)出指令指示太空船向后看以拍攝它所探訪過的行星挠将。美國國家航天總署最終從這個動作中編譯出60幀照片，輯成了一幅太陽系全家福编整。當(dāng)中一張照片剛好把地球攝于鏡內(nèi)舔稀。地球在這張從64億公里外拍攝的照片中，只是在粒狀照片里一個渺小的“暗淡藍點”——
很難想象我們就生活在這個藍點之上掌测。而且即使相比這個藍點内贮，我們也渺小如螻蟻。但是汞斧，我們并不因為自己渺小就停止對世界對真理的探索∫褂簦現(xiàn)在如你所見，這種探索與追求已然獲得了很好的回報粘勒。
我們不應(yīng)一味強調(diào)自己的渺小竞端。我們憑借在地球上得到的知識，就可以探知到整個宇宙的奧秘庙睡，難道這不是奇跡事富，難道我們還應(yīng)該感到渺小乘陪？
謙卑是必要的统台，這是宇宙學(xué)視角給我們上的第一課。第二課是永遠不要停止探索啡邑，因為只有探索才能夠證明我們多么偉大贱勃。第三課，我們要倍加珍愛這個賴以生存的“暗淡藍點”，這個我們目前所知的唯一的家園募寨。
2族展、最初的幸運
回到本文一開始提過的兩個問題：宇宙是如何形成的？它的年齡有多大拔鹰？
大爆炸模型
大爆炸模型基于愛因斯坦的廣義相對論作為框架，于二十世紀中葉年由美國物理學(xué)家G.伽莫夫等人正式提出贵涵。
在包括從星系紅移觀測到的哈勃膨脹列肢、對宇宙微波背景輻射的精細測量、宇宙間元素的豐存度宾茂，而今大尺度結(jié)構(gòu)和星系演化等證據(jù)的有力支持下瓷马，大爆炸宇宙模型成為標準宇宙模型。
大爆炸模型認為跨晴，宇宙起源于100多億年前一個原始火球的大爆炸欧聘。之后在暗能量的助推作用下，宇宙就一直處于加速膨脹的進程中端盆。
那么這個進程到現(xiàn)在持續(xù)有多久了呢怀骤？答案是138.2億年。這就是我們這個宇宙的年齡焕妙，是依據(jù)大爆炸模型和最新的觀測蒋伦、計算得出的結(jié)果。
宇宙的演化
也許你會好奇焚鹊，大爆炸發(fā)生前的宇宙是什么樣子痕届。這個問題按現(xiàn)在的研究還無法作出回答和描述。大爆炸是所有時間末患、空間研叫、物質(zhì)和能量的起源。大爆炸以前發(fā)生了什么璧针，是什么引起了大爆炸嚷炉，還需要進一步研究，相信在不久的未來陈莽，人類會知道這一切渤昌。
不用等到未來就已經(jīng)確知的，是宇宙的演化（當(dāng)然結(jié)局怎樣又是另一說）走搁。
說到宇宙的演化独柑，我們得從宇宙起源10^(-43)秒之后談起，因為在那之后私植，我們已知的物理定律才開始起作用忌栅。
從10^(-43)秒開始，引力脫離出來，單獨起作用索绪。那時候宇宙還是個直徑為10^(-35)米的一個小點湖员，但溫度無比的高。
到一萬億分之一秒的時候瑞驱，宇宙里有了粒子—— 夸克和輕子出現(xiàn)娘摔。電子就是我們最熟悉的“輕子”。這時候宇宙里有夸克和電子唤反，還有反夸克和反電子凳寺。在當(dāng)時那個高溫條件下，夸克和電子都可以自由行動彤侍，宇宙就好像是一鍋夸克輕子粥肠缨。
這鍋粥里的主要活動是正反物質(zhì)的產(chǎn)生和湮滅≌到祝夸克和反夸克晒奕，電子和反電子一旦相遇就會湮滅并且釋放兩個極高能量的光子，而在這個時候宇宙的高溫之下名斟，光子又會再產(chǎn)生正反夸克和電子脑慧。一個正電子剛剛產(chǎn)生之后，又馬上跟另外一個電子相遇蒸眠，湮滅成光漾橙。
這是非常有意思的機制。如果正反物質(zhì)總是成對產(chǎn)生楞卡、成對消失霜运，那為什么我們現(xiàn)在的宇宙里都是正物質(zhì)，沒有反物質(zhì)呢蒋腮？出于某種還不為物理學(xué)家完全理解的原因淘捡，每十億對夸克和反夸克湮滅，會留下一個正夸克作為幸存者—— 我們今天的世界池摧，都是這樣的幸存者組成的焦除。
到百萬分之一秒的時候，整個宇宙已經(jīng)膨脹到像太陽系這么大了作彤，溫度進一步下降膘魄， 夸克們會被三個一組束縛在一起，形成“重子”—— 也就是質(zhì)子和中子竭讳。
但與此同時创葡，質(zhì)子和反質(zhì)子，中子和反中子之間也要不停地發(fā)生碰撞湮滅變成光子绢慢，光子再生成正和反的質(zhì)子和中子灿渴。正物質(zhì)的質(zhì)子和中子的幸存率，也是十億分之一。
到一秒的時候骚露，宇宙已經(jīng)膨脹到幾光年這么大了蹬挤。更低的溫度使得質(zhì)子和中子被結(jié)合在一起形成原子核，其中90%是氫原子核棘幸，剩下的10%是氦原子核焰扳，其他元素極少，可以忽略不計误续。
這個時候蓝翰，光子溫度只夠它產(chǎn)生正電子和反電子，但是正電子和反電子之間也在不停地發(fā)生湮滅—— 同樣的道理女嘲，因為十億分之一的幸存率，最后剩下的全是電子诞帐。
等到宇宙年齡是三十八萬年的時候欣尼，溫度低到讓所有電子都被原子核捕獲，變成氫原子和氦原子停蕉。
到十億年的時候愕鼓，這些原子在引力的作用下結(jié)合在一起，變成恒星慧起，然后這些恒星又組成星系菇晃。
其中有些比太陽大十倍的恒星，在高溫高壓之下蚓挤，可以生產(chǎn)一些更重的元素磺送，比如氧和碳之類。這些恒星最后會爆炸灿意，重元素被傳播出來估灿，散布在整個宇宙之中。正因為這樣缤剧，今天我們才會有這些重元素馅袁，否則宇宙中就幾乎全是氫和氦。
又過了九十億年荒辕，在宇宙中某個不起眼的地方產(chǎn)生了一個不起眼的恒星汗销，這個恒星就是太陽。太陽所處的位置正好有很多重元素構(gòu)成的氣體抵窒，這些氣體在引力作用下慢慢凝聚在一起弛针，形成了行星。
其中某一顆行星估脆，距離太陽不遠不近钦奋，正好允許液態(tài)水的存在，這個行星就是地球。此后又經(jīng)過無數(shù)機緣巧合付材，地球上有了生命朦拖，生命演化，最終有了你厌衔。
你看到這篇文字認真想了想璧帝，這是何其的幸運，構(gòu)成我們身體的富寿、周圍環(huán)境的每一個原子睬隶，都是這么幸運。每一個原子身上的每一個質(zhì)子页徐、中子苏潜、電子，都是正反物質(zhì)湮滅中十億分之一的幸存者变勇！
所以恤左，假如哪天生活不是你想要的樣子，你因此覺得不幸搀绣，但是當(dāng)你問問宇宙“為什么是我”的時候飞袋，你難道不可以說你本身就是一個奇跡嗎？帶著宇宙給你的這份最初的幸運链患，你肯定可以活的很精彩巧鸭。
3、無限的可能
讓我們再次回到宇宙有沒有邊際的問題麻捻。到底宇宙有沒有邊際纲仍？宇宙是有限大，還是無限大的芯肤？
宇宙是平的
宇宙是有限大巷折、沒有邊界的彎曲空間，這是十多年前科學(xué)家對于宇宙空間的標準想象崖咨。比如霍金的《時間簡史》锻拘，里面講的宇宙空間模型就是這樣。
于是大多數(shù)人會認為宇宙是一個對稱的球形——差不多像地球一樣的球狀击蹲。我們知道地球表面不是平的署拟，在幾何學(xué)中，這意味著地球表面上看似“平行”的線并不真正平行歌豺。所有的線推穷，即使它們開始時候平行，最終也會有交點类咧，并且它們之間的距離不是固定的馒铃。如下圖所示：
所以說，如果宇宙是平面的話区宇，平行線就會永遠保持平行——這是問題的關(guān)鍵娃殖。而在實驗中，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)议谷，來自不同星系的光在很長距離上仍然保持平行炉爆。
重子振蕩光譜測量（BOSS）望遠鏡也給出了一些非常有力的證據(jù)，證明了可觀測宇宙確實是平坦的卧晓。即便測量結(jié)果還存在著誤差小于1%的精度芬首，仍然可以說在大尺度上，宇宙空間是“異乎尋常的平直”逼裆。
我們之所以關(guān)心這個問題郁稍，是因為如果宇宙是平坦的，就意味著它可能是無限的胜宇，沒有盡頭——它會在空間和時間中永遠延伸艺晴。我們的結(jié)果可能會支持無限宇宙模型。
無限多個副本
宇宙是無限大的掸屡，或者說“幾乎無限大”，意味著什么然评？有限大是可以想象的仅财，無限大則不可想象。這會給你的想象力帶來極大的刺激碗淌。
首先我們知道盏求，宇宙沒有中心∫诿撸空間的膨脹是哪里都在膨脹碎罚，宇宙中遙遠的區(qū)域應(yīng)該跟我們這里差不多，有差不多密度的星體纳像。從微波背景輻射圖來看荆烈，宇宙各個地方大體上就是差不多的，我們這里竟趾，一點都不特殊憔购。
其次，根據(jù)量子力學(xué)岔帽，給定一堆物質(zhì)玫鸟，不管他們的排列組合有多少不同的可能，也一定是有限的犀勒。這意味著所有可能的文明世界形態(tài)屎飘，也只有有限多種妥曲。
那么如果宇宙是無限大或者近乎無限大的，而我們這里并不特殊钦购，文明又只有有限多種檐盟，會有什么結(jié)果呢？
每一種可能都有幾乎無限多個副本肮雨。說白了遵堵，就是在非常遙遠的某個地方，存在著一個跟地球一模一樣的星球怨规。在那個星球上陌宿，存在著和我們一模一樣的人。其中就有一個一模一樣的“你”波丰。
當(dāng)然壳坪，你和他的下一步行動可能是不同的—— 但不論如何，還存在另外無數(shù)個同樣的你掰烟，他們中可能會與你的行動相同爽蝴。
這樣你大可以認為一切“有可能發(fā)生”的事情，都發(fā)生過纫骑、而且會發(fā)生幾乎無數(shù)次蝎亚。因為再小的概率乘以一個幾乎無窮大的數(shù)也可以大于1。
下次買彩票沒中獎先馆，或者跟意中人失之交臂的時候发框，想到宇宙之大，那個你希望的可能性畢竟在某一處發(fā)生了煤墙，你也許會感到些許安慰梅惯。
PS.?本文部分內(nèi)容選自萬維剛“精英日課”的《幸運是這個宇宙的通行證》《宇宙是平的》。
