今天月全食不知大家看的是否過癮,咱們再把視線放遠(yuǎn)譬涡,放到整個璀璨的星空來一窺整個宇宙。
一? 物理規(guī)則在整個宇宙中都是適用的
1. 牛頓的萬有引力定律不僅僅適用于地球遭笋,也適用于整個宇宙。不僅萬有引力是這樣而姐,科學(xué)家通過分析太陽的光譜膘融,發(fā)現(xiàn)構(gòu)成宇宙中物質(zhì)的元素芙粱,和地球上幾乎是一模一樣的。這也就是說氧映,物質(zhì)和物理定律在整個宇宙中普遍適用春畔,我們可以用物理定律計(jì)算宇宙的起源。
2. 宇宙起源于夸克和反夸克湮滅后留下的正夸克岛都。如果每個人都是早期宇宙中的一個正夸克律姨,相當(dāng)于今天活著的全體中國人中,只有一個人能幸存臼疫。所以可以說择份,構(gòu)成我們身體的、周圍環(huán)境的每個原子都是幸運(yùn)的烫堤,因?yàn)樵由砩系拿恳粋€質(zhì)子荣赶、中子、電子鸽斟,都是正反物質(zhì)湮滅中十億分之一的幸存者拔创。
3. “宇宙微波背景輻射”是光子變成微波之后,遍布于整個宇宙的狀態(tài)富蓄。這可不是最近的新發(fā)現(xiàn)剩燥,在二戰(zhàn)時(shí)期,美國物理學(xué)家僅僅使用當(dāng)時(shí)已知的三個理論格粪,便預(yù)言了微波背景輻射的存在躏吊,并且計(jì)算出了非常接近事實(shí)的結(jié)果氛改。
4. “宇宙微波背景輻射”帶來的是宇宙剛剛產(chǎn)生38萬年時(shí)候的信息帐萎,我們可以據(jù)此推測當(dāng)時(shí)的物質(zhì)在宇宙的分布情況。再根據(jù)這一點(diǎn)胜卤,我們就可以推測宇宙現(xiàn)在的物質(zhì)是怎么分布的疆导,宇宙的未來將會怎么演變。
二葛躏、人類科學(xué)家目前為止仍不太了解暗物質(zhì)
1. 天文學(xué)家茲威基和魯賓先后發(fā)現(xiàn)澈段,有些星系中行星的運(yùn)動速度快得不合常理,而星系中又沒有那么多引力支持舰攒,這就好比败富,你發(fā)現(xiàn)鄰居不怎么出門,每次出門卻只買了一點(diǎn)點(diǎn)食物摩窃,唯一的解釋是他家里有其他食物兽叮。由此芬骄,科學(xué)家發(fā)現(xiàn),宇宙中存在著大量的鹦聪、我們觀測不到的暗物質(zhì)账阻。
2. 銀河系整個星系被一層厚厚的暗物質(zhì)包圍。暗物質(zhì)在星系中間比較濃泽本,遠(yuǎn)離星系的地方慢慢變淡淘太。因?yàn)槲覀兊奶栂抵皇钦麄€星系中間的一小塊區(qū)域,運(yùn)動不會受到暗物質(zhì)影響规丽,所以我們感覺不到蒲牧。
3. 暗物質(zhì)既不是黑洞造成,也不是氣體云,更不是流浪行星雄嚣,科學(xué)家在上天入地尋找暗物質(zhì)晒屎,但卻一無所獲。不過科學(xué)家發(fā)現(xiàn)缓升,正是由于暗物質(zhì)的陪伴鼓鲁,平衡了宇宙大爆炸的膨脹,讓宇宙變成了現(xiàn)在這個樣子港谊。
三骇吭、宇宙不是永恒不變的,有開始就有結(jié)束
1. 愛因斯坦提出的“廣義相對論”歧寺,主要意思是說燥狰,大質(zhì)量的物體改變了它周圍空間的彎曲程度,其他物體根據(jù)感受到的彎曲空間運(yùn)動斜筐,引力通過空間傳遞龙致。因?yàn)橐κ且粋€可傳遞的東西,廣義相對論馬上就預(yù)言了“引力波”的存在顷链。2016年目代,物理學(xué)家們果然觀測到了引力波。
2. 愛因斯坦認(rèn)為宇宙是靜態(tài)的嗤练,因此在引力波方程式中加入了一個“宇宙常數(shù)”榛了。哈勃用天文望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)了“紅移”現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)星系都在離我們遠(yuǎn)去煞抬,驗(yàn)證了宇宙膨脹這一現(xiàn)象霜大,這就證明愛因斯坦錯了。
3. 我們這個宇宙現(xiàn)在的全部能量中革答,尋常的物質(zhì)只占大約4%战坤,暗物質(zhì)占26%遮婶,暗能量占70%。暗能量提供了一種真空中的斥力湖笨,但是我們完全不知道它的物理機(jī)制旗扑,也還沒有找到它。
4. 隨著空間越來越大慈省,暗能量越來越多臀防,宇宙膨脹的加速度也會越來越大。這就意味著边败,遠(yuǎn)方的星系是以越來越快的速度離我們而去袱衷,不可能再回頭。物理學(xué)家計(jì)算笑窜,再過一萬億年致燥,除了銀河系以外,我們的天空中將再也看不到其他的星星排截。
這是一張著名的照片嫌蚤。1990年,旅行者1號探測器即將飛出太陽系的時(shí)候断傲,在距離地球60億公里的地方脱吱,美國國家航空航天局命令它回頭再看一眼,拍攝了60張照片认罩。照片上的光帶是相機(jī)鏡頭反射的太陽光箱蝠。其中的這一張上正好包括了地球 —— 就是圖中那個亮點(diǎn)。
泰森的老師垦垂,天體物理學(xué)家宦搬、也是著名的科學(xué)作家卡爾·薩根,看了這張照片非常感慨劫拗,他在1996年的一個頒發(fā)學(xué)位典禮上就此說過一段非常著名的話间校。咱們就把這段話作為這個系列的結(jié)尾吧 ——?
我們成功地(從外太空)拍到這張照片,細(xì)心再看杨幼,你會看見一個小點(diǎn)撇簿。就是這里,就是我們的家差购,就是我們。在這個小點(diǎn)上汉嗽,每個你愛的人欲逃、每個你認(rèn)識的人、每個你曾經(jīng)聽過的人饼暑,以及每個曾經(jīng)存在的人稳析,都在那里過完一生洗做。這里集合了一切的歡喜與苦難,數(shù)千個自信的宗教彰居、意識形態(tài)以及經(jīng)濟(jì)學(xué)說诚纸,每個獵人和搜尋者、每個英雄和懦夫陈惰、每個文明的創(chuàng)造者與毀滅者畦徘、每個國王與農(nóng)夫、每對相戀中的年輕愛侶抬闯、每個充滿希望的孩子井辆、每對父母、發(fā)明家和探險(xiǎn)家溶握,每個教授道德的老師杯缺、每個貪污政客、每個超級巨星睡榆、每個至高無上的領(lǐng)袖萍肆、每個人類歷史上的圣人與罪人,都住在這里 —— 一粒懸浮在陽光下的微塵胀屿。
地球是這個浩瀚宇宙劇院里的一個小小舞臺匾鸥。想想從那些將領(lǐng)和帝王們揮灑出的血河,他們的光榮與勝利只為了讓他們成為了這一點(diǎn)上一小部分的短暫主宰碉纳。想想棲身在這點(diǎn)上一個角落的人正受著萬般苦楚勿负,而在幾乎不能區(qū)分的同一點(diǎn)上的另外一個角落里亦同時(shí)棲身了另一批人。他們有多常發(fā)生誤解劳曹?他們有多渴望殺了對方奴愉?他們的敵意有多強(qiáng)烈?
我們的裝模作樣铁孵,我們的自以為是锭硼,我們的錯覺以為自己在宇宙里的位置有多優(yōu)越,都被這暗淡的光點(diǎn)所挑戰(zhàn)蜕劝。我們的星球只是在這被漆黑包裹的宇宙里一粒孤單的微粒而已檀头。我們是如此的不起眼——在這浩瀚之中,我們不會從任何地方得到提示去拯救我們自身……
一直有人說天文學(xué)是令人謙卑岖沛,同時(shí)也是一種塑造性格的學(xué)問暑始。對我來說,希望沒有比這張從遠(yuǎn)處拍攝我們微小世界的照片更好的示范婴削,去展示人類自大的愚蠢廊镜。對我來說,這強(qiáng)調(diào)了我們應(yīng)該更加親切和富同情心地去對待身邊的每一個人唉俗,同時(shí)更加保護(hù)和珍惜這暗淡藍(lán)點(diǎn)嗤朴,這個我們目前所知唯一的家…