宇宙在漢語中,宇為時間,宙為空間,都是無窮無盡的。從哲學(xué)的高度來認知,宇宙是無窮無盡,是很好理解的。但這無窮盡的宇宙到底是怎樣呈現(xiàn)在我們面前,卻是人類窮極終身都是要探索的頭等大事。
根據(jù)目前的觀測和理解,宇宙存在的時間不是太長,大概130多億年,起始于一場超級爆炸,物質(zhì)在爆炸后,向四面八方擴散,擴散的過程中冷卻下來,形成了各個星系。從這個角度來說,我們的宇宙也不是太大,也就130多億光年的距離。
無論是時間還是空間,如果都有了數(shù)值,那么就有了盡頭,肯定就不符合常識了,只能說我們現(xiàn)在所觀測和認知到的宇宙就在這個限度以內(nèi),在這個限度以外肯定還有,這個就等待著我們繼續(xù)探索。目前的科學(xué)帶給我們的就是這130億光年的空間和時間,哪怕就是在這個時間和空間的范圍內(nèi),已經(jīng)大到恐怖,探索起來足以令我們灰心傷氣,而同時又襯托出我們渺小到不知所措。
130多億光年的空間分布著物質(zhì),大部分以星系的方式存在,物質(zhì)只占了很小一部分空間,大部分的空間空無一物,哪怕以光速旅行,一輩子也可能碰不到一樣?xùn)|西。所謂的空無一物,也是我們的感覺,空間中更多的是可能布滿暗物質(zhì)和暗能量,這些是探測不到的東西,也需要人類世代去探索的。星系的姿態(tài)千奇百怪,大小不一,有些星系充滿了恒星,有些星系充滿了塵埃。我們所處的銀河系就是一個充滿恒星的星系,夜晚在天空上發(fā)現(xiàn)一個橫貫夜空的亮帶就是銀河系,這個亮帶其實就是無數(shù)顆恒星所組成的。有人說天上的恒星比我們地球上的沙子還多,這是絲毫都不夸張的。
銀河系所有的恒星以及行星都圍繞著中心旋轉(zhuǎn),從我們所處的方位來看,銀河系是繞我們一周的光帶,從銀河系的遠處來看,則是一個漩渦狀的大圓盤。我們就處在一個比較靠外的一個旋臂上,太陽只是一個銀河系普通的一顆恒星。
在這么大的宏觀尺度中,萬有引力定律起了根本性的作用,銀河系的中心是質(zhì)量超大的黑洞,所以可以吸引包括太陽在內(nèi)的無數(shù)顆恒星圍繞其旋轉(zhuǎn),這樣就呈現(xiàn)出了漩渦狀的圓盤。太陽同樣以萬有引力吸引著行星圍繞其旋轉(zhuǎn),相較于其它恒星,比較特別的是它擁有9大行星,其中包括我們所生存的地球在內(nèi)。銀河系的尺度大約在10萬光年,意思是光從一端走到另一端需要10萬年,離我們最近的恒星距離在4光年。 到這我們對宇宙大概有了概念,我們生活在地球上,地球和另外8個行星圍繞著太陽旋轉(zhuǎn);太陽帶著行星連同其它無數(shù)個恒星圍繞著銀河系中心旋轉(zhuǎn);宇宙中到處散落著象銀河系樣的星系,而這些星系由于宇宙誕生之初的大爆炸在彼此遠離。
宇宙既然誕生在一個大爆炸,那么在未來的一個時間也將會彤縮,世上沒有永恒的東西,唯一永恒的方式就是循環(huán)輪回。大到宇宙同樣遵循這一法則,既然有誕生就會有死亡。但我們還不知道宇宙什么時候會彤縮,同樣也不知道為什么會彤縮,就像我們也還不知道宇宙為什么會爆炸。
下面再簡單描述一下宇宙的宏大吧。整個宇宙大約是130多億光年的距離,也就是光從宇宙的一端到另一端需要走130多億年。太陽系里的各個天體間的距離大概都在幾光分的尺度上,光從太陽發(fā)出走上個幾分鐘的時間就可以到大部分的行星上。我們到月球的距離是38萬公里,光走過的時間也就是一秒鐘。
我們?nèi)绻谔栂道锏母鱾€行星旅行,使用人類最快的飛行器,也要以年為單位進行計算。太陽系的大小大約在一光年左右,我們要飛出太陽系沒個幾百年是不可能的。在50年前美國發(fā)出的旅行者號的飛行器到現(xiàn)在剛好到達太陽系邊緣,再往外走就出太陽系,和我們再也沒聯(lián)系了。銀河系里的恒星近的離我們幾光年,遠的10萬光年,人類的壽命根本不可能支撐這個旅行,更別說到別的星系了。我們?nèi)祟惖募夹g(shù)沒有進步的話,就只能窩在太陽系這個小角落里頤養(yǎng)天年了。
到這里我們看到了,上帝給我們造了這么大的花園,隨便如何玩耍都不會摔出界的。盡管我們看到了130多億光年的距離,可我們能夠活動的領(lǐng)域太有限。我們只怪自己太幼小,太無力,這么大的花園,連個角落都跑不出。
恒星是如此之多,我們的太陽是如此的普通,所以我們有理由相信,在宇宙中還有眾多的生物,乃至文明。當(dāng)生物進化成文明,象我們?nèi)祟愐粯?,無所回避的就是我們遇到的問題和挑戰(zhàn),需要星際旅行,但星際旅行是如此的困難,如何才能做到,真是一個無解的難題。盡管每個文明都渴望交流和溝通,但是如此宏大的空間,基本阻絕這種可能性,我們需要更先進的技術(shù)和知識來幫助我們達到這個目的。
在美國的科幻電影中,或者其它一些科幻書籍中,經(jīng)常有描繪外星文明的作品,這些虛構(gòu)的故事中最難解決的仍然是星際旅行的問題。我們無論如何借助夢想的翅膀,還是難以解決動力能源,材料科學(xué)和生命科學(xué)等難題。相對論已經(jīng)在理論上設(shè)定了物體速度的上限,光速。而實際上我們可能連光速的百分之一都達不到,我們的困難太多,在多個學(xué)科都有可能碰到天花板。但不管怎樣,希望我們有一天能夠?qū)崿F(xiàn)星際旅行。如果外星科技真有能力到達我們地球,那我們之間的科技差距是數(shù)量級上的,差距到連戰(zhàn)爭發(fā)生的可能性都沒有。我們要么任人宰割,要么頂禮膜拜。同樣我們某天有能力到達其他星球文明,情況也是類似的。
究竟有沒有外星文明?這個問題在科學(xué)界是有困擾的,宇宙已經(jīng)存在130多億年,在這么漫長的歲月里,為什么我們地球還是如此的孤獨?從常識上講,無論是太陽,地球,人類是那么普通,只不過是環(huán)境進化的產(chǎn)物,我們不可能是宇宙唯一的智慧生物。在整個浩瀚的宇宙里,生命的數(shù)量不會多如恒星,但至少不會少到只有我們一個??墒窃谌祟惪萍歼_到可以探索太空的近百年時間,我們卻沒有看到任何星外生物的跡象。這是為什么呢?
我們?nèi)祟惖倪M化史也就百萬年時間,在和宇宙的130億年時間相比就是一瞬間,如果按照人類之前的發(fā)展速度,給我們一千萬年的進化時間,我們應(yīng)該就能星際旅行了。那眾多已經(jīng)存在了上億年時間的文明,他們發(fā)展到什么樣子了?我們幾乎無法想象。可現(xiàn)實是我們沒有看到任何生命跡象。
在《三體》科幻小說中,它的解釋是黑暗森林法則,眾多的文明都已經(jīng)發(fā)展到隨意進行星際旅行的水平,但因為每個文明之間都是競爭和敵意的,一旦有文明暴露自身,就會遭到毀滅打擊。在我們沒有發(fā)現(xiàn)真相之前,每個推測都有可能性,所以在探測外文明之前,我們確實不可太過盲目和善意,主動暴露自身。
從我個人觀點來看,黑暗森林法則的概率很低,之所以我們還是如此孤獨的原因,就是無論什么文明都無法進行隨意的星際旅行!科技發(fā)展是有天花板的,這天花板不僅在相對論的光速,還有能源,材料,生命科學(xué)等諸多領(lǐng)域的限制。就拿光速的限制來說,哪怕就是文明發(fā)展了100億年也不可能超越,其它的旅行如蟲洞,多維空間可能也只能永遠存在于科幻小說中。黑洞由于其巨大的質(zhì)量,造成時空扭曲,理論上可能帶我們進入另外一個時空,但這種時空扭曲是不可控的,也就是我們無法借助它到達我們想去的地方,另一個問題,巨大的時空扭曲和引力,我們的身體結(jié)構(gòu)是不可能承受的,也就是我們不可能進入黑洞。那多維空間呢?從理論計算,宇宙還存在更多的空間維度,借助更高維度的空間,我們可以到現(xiàn)在認為很遠的地方,從目前的觀測結(jié)果來說,我們這次宇宙形成的規(guī)律,更高空間維度的尺寸可能非常小,只有量子級的物體才能通過,所以對我們?nèi)祟悂碚f沒有實際價值,不過有可能可以利用多維空間進行通訊,不能見面,發(fā)個信息也是好的。
如果真是如此,確實令人沮喪,每個文明都只能在自家小花園中孤獨終老。還有另外一種可能性,有可以星際旅行的科技,不少的文明已經(jīng)在星系間穿梭,但穿梭需要的時間太長了,而有生命的星球又太多了,那些高大上的外星人每視察一個星球的間隙都是在千萬年以上,上次來我們星球的時候還是恐龍在到處爬的時候。這種情況肯定要比前一種與世隔絕的情況要好多了,我更樂于想象宇宙的真實情況是最后一種。那樣我們的目標(biāo)就是成為這樣的星際文明!
宇宙之謎是如此眾多,等待著我們繼續(xù)揭示它,很多東西我們無法得出結(jié)論,比如時間,空間的開始和盡頭,可否找到大一統(tǒng)的理論來描述所有的宇宙現(xiàn)象等等。從科學(xué)理論來找答案短期內(nèi)是沒有可能,但據(jù)我認知,有這么幾條法則是宇宙萬物所依據(jù)的:1,時間、空間無始無終,可能形式是多樣的(包括多維空間,時空扭曲);2,宇宙是個開放系統(tǒng),不存在一個大一統(tǒng)理論來描述一切現(xiàn)象,所有的理論都有它的局限性和適用范圍;3,沒有東西是永恒的,宇宙中的萬事萬物都通過輪回的方式來運行,大到整個宇宙天體,小到一只細菌病毒的生命。
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