当前位置:网站首页 > 探索 > 《宇宙大历史》:世间的美好环环相扣

《宇宙大历史》:世间的美好环环相扣

《宇宙大历史》:世间的美好环环相扣神舟十二号载人飞船刚刚凯旋,神舟十三号旋即飞天,首位将要实施出舱活动的女航天员也在万众瞩目中进驻中国空间站,我们探索宇宙奥秘的步伐又向前迈了一大步。我想,无论你从事的是什么工作

神舟十二号载人飞船刚刚凯旋,神舟十三号旋即飞天,首位将要实施出舱活动的女航天员也在万众瞩目中进驻中国空间站,我们探索宇宙奥秘的步伐又向前迈了一大步。我想,无论你从事的是什么工作,看到飞船升空时大家的感受是相似的,那代表了人类对宇宙最初也最深的好奇和向往。古罗马哲学家塞内加(Seneca)曾说过:“如果地球上只有一个地方能看到星星,那么人们会不遗余力地前往,只为了能够在那儿看到星星。”

人类对星空的向往催生了无数的神话、传说和科幻故事,人类总是好奇在其他的星球上有没有跟我们一样的智慧生物,更有很多人孜孜不倦地通过各种方式探索宇宙的奥秘。但对于绝大部分普通人来说,宇宙的奥秘如同浩瀚星河般璀璨但复杂,令人只敢远观。如果你已经不满足于只是仰望星空,如果你想获得更多的硬核知识来理解科幻小说所建构的庞大宇宙观,这本《宇宙大历史》也许可以帮到你。

人类探索宇宙的里程碑_人们探索宇宙的历程_从人类探索宇宙的历程中我们知道了什么

01 趣味对话,硬核科普

《宇宙大历史》听书名有点让人望而却步,但读起来非常轻松愉快。内容采取两位作者对话的形式,其中,哈拉尔德·莱施(Harald Lesch)是德国天体物理学家、自然哲学家、科学记者、电视节目主持人,也是慕尼黑大学物理学教授与慕尼黑哲学学院自然哲学讲师,及小行星35357 1997 SX9 的发现者;约瑟夫·M.加斯纳(Josef GaBner)是一名数学家、理论物理学家、宇宙学家和基础研究人员,现供职于慕尼黑大学。这两位德国顶级学府的物理学家的对话风趣幽默又妙语连珠,他们从宇宙大爆炸一直聊到宇宙的诞生,在进入正题之前,还花了一点时间给读者科普基本的物理知识,让读者能先“复习”起中学的学习内容,不至于迷失在术语里。

尽管形式轻松活泼,但内容一点也不含糊,非常硬核,两位教授解答了很多关于宇宙的问题,比如:整个宇宙在“无中生有”之前是什么景象?宇宙大爆炸前后发生了什么?太阳系和地球在整个宇宙中是一种怎样的存在?类星体、脉冲星、磁星、黑洞、超新星都是什么?我们是宇宙中唯一的智慧生物吗?我们赖以生存的家园最终将走向何方?……书中还配有相应的插图讲解对应的内容,可谓是非常棒的科普自学材料了。顺便说一句,整本书都是全彩印刷,里面有超过200张大幅彩图,无论是视觉感受、手感还是阅读体验都非常好。

从人类探索宇宙的历程中我们知道了什么_人类探索宇宙的里程碑_人们探索宇宙的历程

这本书让我印象最深刻的有好多地方,其中一开篇莱施教授的自我介绍就让我非常触动,他写道:

作为科学家的我们,应该尽可能激发公众的思考。如果我们成功了,也就是成功地搭建了一座桥梁,连通了名为“这跟我又有什么关系呢”的思维孤岛;最理想的情况是科学家成为向导,带领游客(公众)畅游在抽象模型的迷人世界之中。

有一些科学家会有一种倾向,觉得科学应该是高高在上的,尤其是研究理论的科学家会觉得抽象的理论很难解释给大众听,但莱施和加斯纳这两位物理学家完全打破了这一约束,他们将抽象的物理讲得形象且生动。

举一个例子,为了说明宇宙在膨胀,以及星系之间的距离为什么越来越远,两位作者打了个比方是烤面包:

这有点儿像大家烤点心的时候,盆里那团新鲜发酵的面团。把盆子放在那儿,过一会儿,在这“宇宙面团”当中就会膨胀出新的空间。星系就像葡萄干一样,畅游在面团的海洋里。当面团继续发酵膨胀,不断拓展出新的空间,葡萄干则渐渐被挤向远处,彼此分散开来。

这样读者就能很形象的理解到,原来“星系并非真的自己在动。它们彼此远去,只是因为空间膨胀导致的距离增加。”

另一方面,像我这样的普通读者大多数时候对《宇宙大历史》这样的书名会有本能的恐惧和敬畏,在书店里很可能会绕过这个区域,在网上购书的时候更加不可能主动搜索。但是,但本书作者认为,科学家和公众探讨基础性问题时是可以站在相同高度的,就像一个钢琴音乐爱好者在聆听音乐大师的演奏时会感到开心,并且能从大师的演奏中感受到音乐的美妙,而其本人并不需要成为作曲家或者钢琴家。所以,对于普通读者来说,遇到一本平易近人的科普,看就完了,看完之后也不是一定要成为顶级的物理学家,只需要让宇宙的点点光亮能照进我们的知识盲区就可以啦。

人类探索宇宙的里程碑_从人类探索宇宙的历程中我们知道了什么_人们探索宇宙的历程

02 世间一切的美好环环相扣

这本书让我感受比较深的第二点是“缘分”,无论是宇宙大爆炸,还是生命的诞生,看起来似乎都需要点“缘分”才行,正如作者在书中说的,“世间一切的美好都是环环相扣的”。

在宇宙诞生之前,一切都是虚无,只有一个温度极高、密度极大的起点,科学家们常常将其称作“奇点”。“在没有时间的的无尽的永恒之后,有一个无声的爆炸,就是世界和时间的起源。”突然某一天,大爆炸在极短的时间里突然发生,于是有了宇宙。

人们探索宇宙的历程_从人类探索宇宙的历程中我们知道了什么_人类探索宇宙的里程碑

你可能有着像我一样的疑问:为什么在那个时间点,大爆炸发生了呢?作者在书中用“无限猴子”理论做了解释,这个理论指的是:无数只猴子或者一只猴子在无限的时间内,在打印机上不断地随机按下按键,最终肯定能够完整地打印一篇本来不可能的文章。所以,无论事件发生的可能性多么小,只要发生的概率大于零,并且我们还能够永远地等待下去,那它迟早会发生。

人类探索宇宙的里程碑_人们探索宇宙的历程_从人类探索宇宙的历程中我们知道了什么

我们的下一个问题可能是太阳系是如何诞生的?

45.67亿年前,太阳开始在一团不断坍缩的气体云内部成长。在这颗年轻的恒星周围,一部分气体云慢慢聚集起来,渐渐形成了一个围绕着恒星旋转且包含大量气体和尘埃的扁平状巨盘。虽然这些气体和尘埃的质量比太阳小了很多,但是却在空间中占据了150亿千米的范围。太阳中的所有行星都诞生于这个巨型盘中。所以至今这些行星都还围绕着太阳在一个盘状平面上运动。

行星的诞生可以分为两个阶段。第一个阶段,起初均匀分散在原行星盘上的尘埃颗粒开始随机碰撞。它们逐渐粘连在一起,形成一小团一小团的物质,这些小团块又逐渐形成越来越大的块状物体。在短短的数百万年内——对银河系而言不过眨眼之间——这些块状物就形成了行星的前身,也就是我们通常所说的“微行星”,这时,它们中有的之间已经有数百千米。

到了第二个阶段,越来越多的微行星变成了更大的星体。其中最重的微行星因为质量更大、引力更强,成长得比其他较轻的微行星快得多。于是它们形成了岩质行星:水星、金星、地球和火星。它们的成长直至1亿年后才停止,这时原行星盘中的尘埃已几乎耗尽。

我们现在在太阳系观察到的行星,可以说是历经最初无数次碰撞的最后胜出者。而近乎圆形的轨道让这些幸存的行星保持了稳定。

最后在说到地球上的种种生命,那更加是一切美好的环环相扣的结果,因为所有的生命都是经过数十亿年演化而来的结果。多亏了有月亮,它不离不弃地围绕着地球的旋转,保证了地球一年四季的稳定运行,不然地球会转得飞快,地表上也会常年有300-500千米/小时的飓风。也多亏了有许多擦肩而过的小行星,把水分让给了地球,地球表面浓密的大气层锁住了水分,才有了生命最初的家园。我们现在看到的地球表面似乎被大海所覆盖,但实际上,如果把地球表面所有的水集中到一起,形成一颗巨大水珠,它的半径其实只有700千米。而且你知道吗,产生我们的骨骼所需要的碳酸钙,地球足足花了20亿年的时间,所以,我们每个人的出生,是多么小概率而奇迹般的存在呀!

人类探索宇宙的里程碑_从人类探索宇宙的历程中我们知道了什么_人们探索宇宙的历程

03 物理之外的人文光芒

除了物理学的知识,《宇宙大历史》中还讲述了很多名人轶事,尤其是一些深远影响了历史、但并不为人所知的一些科学家们,比如第一位女性天文学家亨丽爱塔·勒维特(Henrietta Leavitt)。

亨丽爱塔最初的目标是当一名钢琴家,但是在年轻的时候因为疾病导致听力严重受损,不得不放弃。她在学习音乐专业的同时选修了天文学,原来只是因为这门课正好适合她的课表时间安排。后来,她开始到哈佛天文台工作,主要处理天文台的图像底片。她在工作中相当细心专注、效率惊人,一年可以处理上千张天文图像底片,也因此发现了造父变星的光变周期与绝对亮度之间的关系。她还通过计算造父变星的光照强度,绘制出了可以比对形体之间1000万光年距离内的标准广度比色卡,在此之前,人们测量距离的极限是100光年。她发明的新的测量方法,被称为哈佛标准(Harvard Standard)。在她的一生中,共发现了2400多个变星,并观察了4个超新星,但是却在53岁时就死于癌症,四年后诺贝尔奖委员会才打算为她颁奖,可惜已经来不及了。

人们探索宇宙的历程_从人类探索宇宙的历程中我们知道了什么_人类探索宇宙的里程碑

还有一位女数学家,曾被爱因斯坦誉为“自允许女性接受高等教育以来,最富创造性的数学天才”,她就是艾米·诺特(Emmy Noether)。艾米·诺特出生于德国,她在100年前就证明了连续对称性与守恒量之间的关系,虽然她凭借自己极高的数学天分被允许以旁听生的身份进入课堂,获得了数学博士学位,并获得大学授课资格,但自始至终都没能获得正式在编的教授席位。

这些杰出的科学家,大概就像散落在宇宙中的星辰一样,有些并没有被命名,却依然熠熠生辉。

04 结语

看完整本《宇宙大历史》,感触非常多,知识的获得是一方面,另一方面,正如作者在书中所言,“不要只相信你的眼睛和耳朵,不要只追求直接的了解及话语表达出来的意义。你要设想,存在的事物远远超过你的所见、所闻、所感与所触。”

加斯纳在书中分享了自己的一段经历,他有一次在搭火车的时候看到了两只蚂蚁,似乎在车厢里迷路了,只能呆呆透过车窗欣赏沿途的风景,加斯纳突然觉得,他以及地球上的科学家们不就像这两只小蚂蚁一样吗?我们似乎在透过地球大气层这层“玻璃”,眺望在地球自转和公转过程中所路过的宇宙风景。在我们的目之所及之处,我们在努力地尝试理解,而在我们的视线之外,还有更多的风景我们未曾领略……

人类探索宇宙的里程碑_从人类探索宇宙的历程中我们知道了什么_人们探索宇宙的历程

上一篇: 怎么评价朱元璋和他建立的明朝?
下一篇: 如何自学明代史?

为您推荐

发表评论