我们生活的这个宇宙,到底起源于哪里?
不同文明对万物的开端有着什么样的执着?
万物起始,有着什么样的终极秘密?
今天,
让我们
静下来发散思维,一起聊聊宇宙的起源,追寻遥远星空中的奥秘。
在遥远的远古时代,人类祖先就已经开始追问一切从何而来,又向何处去?宇宙究竟有多大?这些深邃的问题,是如此迷人,全世界几乎所有的人类文明都为其倾心。为此,人们创造出了各种创世神话、传说和宗教信条。或许是因为这些问题太难回答,所以至今并未形成一个全球统一的答案。
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《圣经》开篇的《创世纪》中便写道:“起初,神创造天地。”“神造了两个大光,大的管昼,小的管夜。又造众星”。由此可见,宇宙中的地球、月亮、太阳、星辰等众天体,以至于众星系,宇宙万物实质上都是上帝无限能力和智慧的结晶。在中国神话中,盘古则成为传说中开天辟地的神。“天地混沌如鸡子,盘古生其中,万八千岁,天地开辟,阳清为天,阴浊为地。盘古在其中,一日九变,神于天,圣于地。”
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chinese creation myth
像这样类似的神话似乎并不少见,每种文化给出的答案都大相径庭,有一些反映出人们不同的生活方式,有一些则反映出不同的宗教信仰
。比如,古埃及的创世神话认为尼罗河让土地变得肥沃,所以我们的世界正是从水中诞生;瑞典人认为冰与火对生存非常重要,所以古挪威神话认为,生命起源于冰与火。
这些终极问题,古人给出的答案都多少有点儿激进。那什么才是真实与实在呢?柏拉图在2000多年前给出的答案。
在他经典的洞穴之喻中,人就像被囚禁在一个山洞中,面朝空白的洞壁,身后的篝火将一切的影子投射在洞壁上,让人误以为婆娑摇曳的影子就是真实的世界。柏拉图认为,要想真正理解真实世界,必须打破思想的枷锁。
我的物理学生涯告诉我,柏拉图是正确的:现代物理学用不胜枚举的例子证明,真实世界的终极本质并不是表面上看起来的那样。
但如果物理实在不是我们认为的那样,那又应该是什么样的?
现代物理学的主流观点认为,我们的宇宙起源于137亿年前的一场大爆炸,但这一理论的提出却经历了漫长的过程。
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最早的提出者是俄罗斯物理学家、数学家亚历山大·弗里德曼,在他1922年发表的论文中提出,宇宙中的天体大部分都不是静止的,而是随着时间而变化。
在所有的可能性中,宇宙最自然的状态有两种——不是在膨胀,就是在收缩。如果宇宙在膨胀,这意味着所有分开的物体都在相互远离,过去将存在一个时间点,我们今天所看到的万物都位于同一个地方,拥有无限大的密度。换句话说,
我们的宇宙有一个开端,在无限的密度中发生了一场灾难式的爆炸——宇宙大爆炸。
虽然他的论文发表在了德国最有威望的物理学期刊上,连爱因斯坦等人都对其进行了讨论,但却被大多数人忽略了,并最终被埋没,对当时的主流物理世界观没有产生任何影响。
埃德温·哈勃
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5 年后,历史再次重演。比利时天体物理学家勒梅特,再一次发表了大爆炸理论。但是他并不知道弗里德曼已经发表过这个理论,于是“重新”发表了一次。结果,它再一次被学术界忽视了。
最终让大爆炸理论引起人们注意的不是一个新研究,而是一次新观测。
埃德温·哈勃,就是哈勃望远镜纪念的那位天文学家,他发现系外星系后,人们很自然地想测出它们在空间中的分布和运动情况。
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物体朝我们而来或离我们而去的速度通常很容易测量,因为这种运动会导致它的光谱线发生移动。彩虹中,频率最低的是红光,所以,如果星系正在离我们远去,它的所有光谱线将发生红移。
如果星系正在朝我们而来,它将发生蓝移,假如漫天的星系只是在随机地乱动,我们会发现,一半星系在红移,另一半在蓝移。
但令人吃惊的是,哈勃发现,几乎所有的星系都在红移。此外,哈勃还发现,星系与我们的距离越远,远离我们的速度就越快。
这一理论后来发展成为“哈勃定律”,而在往后的宇宙学研究中,哈勃定律成为宇宙膨胀理论的基础。
如今,宇宙膨胀已是被广泛接受的事实。