今天月全食不知大家看的是否過(guò)癮,咱們?cè)侔岩暰€放遠(yuǎn)，放到整個(gè)璀璨的星空來(lái)一窺整個(gè)宇宙。
一? 物理規(guī)則在整個(gè)宇宙中都是適用的
1. 牛頓的萬(wàn)有引力定律不僅僅適用于地球，也適用于整個(gè)宇宙。不僅萬(wàn)有引力是這樣，科學(xué)家通過(guò)分析太陽(yáng)的光譜，發(fā)現(xiàn)構(gòu)成宇宙中物質(zhì)的元素，和地球上幾乎是一模一樣的。這也就是說(shuō)，物質(zhì)和物理定律在整個(gè)宇宙中普遍適用，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。如果每個(gè)人都是早期宇宙中的一個(gè)正夸克，相當(dāng)于今天活著的全體中國(guó)人中，只有一個(gè)人能幸存。所以可以說(shuō)，構(gòu)成我們身體的、周?chē)h(huán)境的每個(gè)原子都是幸運(yùn)的，因?yàn)樵由砩系拿恳粋€(gè)質(zhì)子、中子、電子，都是正反物質(zhì)湮滅中十億分之一的幸存者。
3. “宇宙微波背景輻射”是光子變成微波之后，遍布于整個(gè)宇宙的狀態(tài)。這可不是最近的新發(fā)現(xiàn)，在二戰(zhàn)時(shí)期，美國(guó)物理學(xué)家僅僅使用當(dāng)時(shí)已知的三個(gè)理論，便預(yù)言了微波背景輻射的存在，并且計(jì)算出了非常接近事實(shí)的結(jié)果。
4. “宇宙微波背景輻射”帶來(lái)的是宇宙剛剛產(chǎn)生38萬(wàn)年時(shí)候的信息，我們可以據(jù)此推測(cè)當(dāng)時(shí)的物質(zhì)在宇宙的分布情況。再根據(jù)這一點(diǎn)，我們就可以推測(cè)宇宙現(xiàn)在的物質(zhì)是怎么分布的，宇宙的未來(lái)將會(huì)怎么演變。
二、人類(lèi)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)，有些星系中行星的運(yùn)動(dòng)速度快得不合常理，而星系中又沒(méi)有那么多引力支持，這就好比，你發(fā)現(xiàn)鄰居不怎么出門(mén)，每次出門(mén)卻只買(mǎi)了一點(diǎn)點(diǎn)食物，唯一的解釋是他家里有其他食物。由此，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，宇宙中存在著大量的、我們觀測(cè)不到的暗物質(zhì)。
2. 銀河系整個(gè)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，遠(yuǎn)離星系的地方慢慢變淡。因?yàn)槲覀兊奶?yáng)系只是整個(gè)星系中間的一小塊區(qū)域，運(yùn)動(dòng)不會(huì)受到暗物質(zhì)影響，所以我們感覺(jué)不到。
3. 暗物質(zhì)既不是黑洞，也不是氣體云，更不是流浪行星，科學(xué)家在上天入地尋找暗物質(zhì)，但卻一無(wú)所獲。不過(guò)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，正是由于暗物質(zhì)的陪伴，平衡了宇宙大爆炸的膨脹，讓宇宙變成了現(xiàn)在這個(gè)樣子。
三、宇宙不是永恒不變的，有開(kāi)始就有結(jié)束
1. 愛(ài)因斯坦提出的“廣義相對(duì)論”，主要意思是說(shuō)，大質(zhì)量的物體改變了它周?chē)臻g的彎曲程度，其他物體根據(jù)感受到的彎曲空間運(yùn)動(dòng)，引力通過(guò)空間傳遞。因?yàn)橐κ且粋€(gè)可傳遞的東西，廣義相對(duì)論馬上就預(yù)言了“引力波”的存在。2016年，物理學(xué)家們果然觀測(cè)到了引力波。
2. 愛(ài)因斯坦認(rèn)為宇宙是靜態(tài)的，因此在引力波方程式中加入了一個(gè)“宇宙常數(shù)”。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，驗(yàn)證了宇宙膨脹這一現(xiàn)象，這就證明愛(ài)因斯坦錯(cuò)了。
3. 我們這個(gè)宇宙現(xiàn)在的全部能量中，尋常的物質(zhì)只占大約4%，暗物質(zhì)占26%，暗能量占70%。暗能量提供了一種真空中的斥力，但是我們完全不知道它的物理機(jī)制，也還沒(méi)有找到它。
4. 隨著空間越來(lái)越大，暗能量越來(lái)越多，宇宙膨脹的加速度也會(huì)越來(lái)越大。這就意味著，遠(yuǎn)方的星系是以越來(lái)越快的速度離我們而去，不可能再回頭。物理學(xué)家計(jì)算，再過(guò)一萬(wàn)億年，除了銀河系以外，我們的天空中將再也看不到其他的星星。
這是一張著名的照片。1990年，旅行者1號(hào)探測(cè)器即將飛出太陽(yáng)系的時(shí)候，在距離地球60億公里的地方，美國(guó)國(guó)家航空航天局命令它回頭再看一眼，拍攝了60張照片。照片上的光帶是相機(jī)鏡頭反射的太陽(yáng)光。其中的這一張上正好包括了地球 —— 就是圖中那個(gè)亮點(diǎn)。
泰森的老師，天體物理學(xué)家、也是著名的科學(xué)作家卡爾·薩根，看了這張照片非常感慨，他在1996年的一個(gè)頒發(fā)學(xué)位典禮上就此說(shuō)過(guò)一段非常著名的話。咱們就把這段話作為這個(gè)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，你會(huì)看見(jiàn)一個(gè)小點(diǎn)。就是這里，就是我們的家，就是我們。在這個(gè)小點(diǎn)上，每個(gè)你愛(ài)的人、每個(gè)你認(rèn)識(shí)的人、每個(gè)你曾經(jīng)聽(tīng)過(guò)的人，以及每個(gè)曾經(jīng)存在的人，都在那里過(guò)完一生。這里集合了一切的歡喜與苦難，數(shù)千個(gè)自信的宗教、意識(shí)形態(tài)以及經(jīng)濟(jì)學(xué)說(shuō)，每個(gè)獵人和搜尋者、每個(gè)英雄和懦夫、每個(gè)文明的創(chuàng)造者與毀滅者、每個(gè)國(guó)王與農(nóng)夫、每對(duì)相戀中的年輕愛(ài)侶、每個(gè)充滿希望的孩子、每對(duì)父母、發(fā)明家和探險(xiǎn)家，每個(gè)教授道德的老師、每個(gè)貪污政客、每個(gè)超級(jí)巨星、每個(gè)至高無(wú)上的領(lǐng)袖、每個(gè)人類(lèi)歷史上的圣人與罪人，都住在這里 —— 一粒懸浮在陽(yáng)光下的微塵。
地球是這個(gè)浩瀚宇宙劇院里的一個(gè)小小舞臺(tái)。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。想想棲身在這點(diǎn)上一個(gè)角落的人正受著萬(wàn)般苦楚，而在幾乎不能區(qū)分的同一點(diǎn)上的另外一個(gè)角落里亦同時(shí)棲身了另一批人。他們有多常發(fā)生誤解？他們有多渴望殺了對(duì)方？他們的敵意有多強(qiáng)烈？
我們的裝模作樣，我們的自以為是，我們的錯(cuò)覺(jué)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)。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。我們是如此的不起眼——在這浩瀚之中，我們不會(huì)從任何地方得到提示去拯救我們自身……
一直有人說(shuō)天文學(xué)是令人謙卑，同時(shí)也是一種塑造性格的學(xué)問(wèn)。對(duì)我來(lái)說(shuō)，希望沒(méi)有比這張從遠(yuǎn)處拍攝我們微小世界的照片更好的示范，去展示人類(lèi)自大的愚蠢。對(duì)我來(lái)說(shuō)，這強(qiáng)調(diào)了我們應(yīng)該更加親切和富同情心地去對(duì)待身邊的每一個(gè)人，同時(shí)更加保護(hù)和珍惜這暗淡藍(lán)點(diǎn)，這個(gè)我們目前所知唯一的家…
