字幕:《与霍金一起了解宇宙:万物的故事》
探索频道高清.与霍金一起了解宇宙Into.The.Universe.with.Stephen.Hawking The.Story.of.Everything
(一切的故事 听着很别扭 自译成:万物的故事)
翻译:Oriphia 校对:Oriphia 吹水会会长大人
我用了大部分时间思考宇宙,我从来没有觉得厌倦,毕竟宇宙是一个非比寻常的地方。
这就是宇宙在非常大尺度上的影像,一个小光点就代一整个星系,每一簇包含着4000亿个独立恒星,这些影像只能用最先进的超级电脑处理,我觉得这是无以比拟的绚丽,数之不尽的星系编织成一张巨网向四周八方伸展出去,我甚至未能完全了解其中一个极为普通的螺旋星系。
在这个星系中有一个普通至极的黄色恒星,有八个行星围绕运行,在其中的一个星球上住着一个物种,刚开始发现宇宙是个多么神奇的世界,就是我们,我们在过去一个世纪中发现的宇宙真相比过去全部加起来都多,我们解开了困挠着我们先祖们超过二十万年的神秘的谜,我最为兴幸的是真相总是出人意料地简洁而且令人意想不到,我们的存在还只是处于黎明的时间。
地球和围绕地球的一切都是由恒星制造出来的,由氢气组成的炽热球体,例如我们的太阳制造了组成你的眼捷毛的原子。
我们发现宇宙非常古老,大约有140亿年历史,而且还将续继存在至少2倍的时间,但毫无疑问最为人惊讶的事实是,整个巨大无比的宇宙,全部的巨型星系,时间,空间以及自然的力量本身,,这些都是从虚无中具现化出来的。
我想生活在这个时代真好,我们的出现只是短暂的一瞬间,居住在这样的小星球,但我们成功将宇宙连成一个整体,这使我们变得很特别,我的目的还是那么的简单,弄明白宇宙是怎样工作的,及宇宙是怎样产生的。
线索很有可能到处都是,而最重要的一个就在我们的头顶。仔细观察夜空中的每一块区域,细小到如一个针头大小的区域就可以成为我们研究的对象,那只是巨大星系网中的一小部分。从我们的星球上只能观察到少于100万个的星系,但就算通过这部分样版已经足够找出线索,找到将过去,现在甚至未来的钥匙。
线索就是从地球上观察所有遥远的星系的颜色都会偏红,那就像是隔着染了玫瑰色的玻璃看一样,就是这种发红的现象揭示了宇宙是如何诞生的,要解释的话我需要一条直路和一辆车,车经过的时候注意它的声音,当车要接近的时候引擎的音调就会变尖,而当车走远时引擎的音调就会变沉,这种现象叫“多普勒频移(Dollper shift)”,光也会发生相同的现像,如果我们的眼睛对光更加敏感的话,我们会看到车会有点发蓝当它向我们接近,而走远的时候则是发红,同样的情况也会发生在外空间中,所有远离我们的系外星系都在发红,用我们所知的基础物理来解释这一现象,他们都在离我们而去,整个宇宙在所有的方向上都在扩张而变得越来越大,就像一个正被吹涨的气球。
这听起来很奇怪,但对于宇宙学家来说却是中大奖一般,因为要找出宇宙是如何诞生的答案,我们所要做的就是停止时间,并使时光倒流,我们倒得足够快所有的东西都会凑到一起,非常地接近,全部的星系全部的物体都会聚到一点,一切事物的起点,追溯到137亿年前。
说起来很简单,根据线索推出很久很久以前宇宙爆出来的事件,被称为“大爆炸(The Big Bang)”,我想我们要停一停,在火焰和噪声出现之前,实际上大爆炸发生在完全的黑暗之中因为光还不存在,要了解它我们需要一个宇宙型的夜视镜,就算是这样从外面看进去也是不可能的,虽然这听起来也很奇怪,但空间也是不存在的,所以就不存在所谓的外面,所有的空间就只有里面,这个早期的宇宙的确是一个非常奇怪的地方,当中还有很多我想知道的情况但这里连最基本的时间和空间的概念都不适用,这里只是一个致密的极热的能量团,然后,它爆了,伴随着巨大的辐射,从比原子还小到一只橙的大小只用了不到万亿分之一秒,可以算是一瞬间,宇宙就是这样膨胀起来了,永恒地、无时无刻不在伸展、变大、变冷。
,只用了不到100秒就变到我们太阳系的大小,直径达到万亿英里级别,在这些发生的同时,纯粹的能量开始降温而形成物质,形成以万亿为单位也数不尽的亚原子的形态,第一样东西出现了,一半的亚原子变成了物质也就是组成我们自身的东西,而另一半则变成了和物质相反的东西——反物质,当两者相遇就会湮灭为能量。
幸好的是物质要比反物质多,十亿个亚原子里面只有一个得以幸存下来,我们是走运的,因为剩下来的这部分就是我们现在宇宙的组成部分,可以说我们是由大爆炸产生的烟雾构成的。
当我们的宇宙诞生十分钟后,直径就已经有数千光年,而后经过大约33万年的扩张和冷却,烟雾终于散去,我们的宇宙变得可以目视了,那就世间万物的由来。
我最想要观众思考的是,这一切的一切都是一个原子一个原子拼起来的一个巨大尺度上的天体工程,那是什么使宇宙如此运转呢,我想说这是因为重力。
【相对论并不认为重力(万有引力)是一种力的作用,而是源自存在的质量对时空的扭曲,好比一张弹簧床上放一个哑铃,床就会塌下去,再放一个乒乓球下去,乒乓球就会向哑铃滚过去,并不哑铃用力拉乒乓下落,而是空间本身(弹簧床)形变了】
重力这个概念是起源自牛顿,在17世纪从事与我一样发挖宇宙的工作,普遍认为牛顿是被一个砸在头上苹果所启发,苹果一个接一个地向同一个方向落下,而且质量越大拉力越大,苹果快速地靠近地球,也可以认为地球稍微向苹果靠近,所有的物体都因重力的作用互相靠近,重力在大爆炸后产生并一直作用至今,它使你、我和苹果固定在地球上,在宇宙的早期空间中的重力比现在大得多,大爆炸的不久宇宙只有气体,完全均匀地散布在整个宇宙当中,在其后的2亿年当中,重力开始把气体拉到一起,组成了宇宙的初期结构。
这得益于宇宙一个缺点的影响,否则就不会有你、有我、有星星及其它的一切。
我们知道此事,是因为1972年一帮的科学家包括我在内用整整三个星期的研究成果,虽然计算过程很复杂,但演示出来则很简单,首先要有一片平整的地面,就像是我学院的食堂,我会使这里放大量的滚珠,这些球代表早期宇宙中存在的物质,充满整个宇宙的稀薄的空气,缺点就在这里出现,如果所有的间隔都是一样的话,每个球在各方向上所受到的拉力是一样的,他们会一字排开互不相干,很走运宇宙的一条基本定理就是没有东西是完美的,完美似乎是不存在的,初期的宇宙存在的一丁点不平坦可以用取走五个小球表示,可能看起来没什么关系,但从重力的角度看那几个取走的球产生了重大的影响,现在作用于某些小球一侧的重力比另一侧大,重力的影响可以从滚球海中的少许不规则的得到启示,这就是我们年轻的宇宙所发生的事情。
早期气体海洋中一部分比其它部分稀薄,这些密度小的地方就像是滚球中的空档,气体密度高的地方,重力就把周围的气体拉过来了,就是在这些地方形成了恒星和星系,宇宙完成了进化成如今美景的第一步,归功于不规则,不完美,缺少秩序。所以下次有人指责你犯错,告诉他这可能是好事,没有“不完美”就不会有我和你的存在。
135亿年前宇宙充满氢气,在重力的作用下慢慢形成了大团的气体,氢气是最简单的气体,而带有特别的性质,氢气是能量的巨大源泉,纯氢气在1000万度的时候开始产生令恒星发光的能源,为宇宙提供光和热,为了理解这个现象假想我们地面有个小型的恒星,首先我们要有充足的氢气,有一个体育场的体积就好,下一步我们要将这些氢气压缩,在像在空间中重力的作用一样,氢气被压缩之后,氢原子开始互相碰撞,温度就开始上升,当体积变到足球的大小,氢气就会达到1000万度,叫做核聚变的过程开始了,氢元素开始融合成更重的物质——氦,在这个过程中部分的物质转化成能量,我们制造出了一个微缩恒星,如果这是个真实的实验你不会喜欢靠近它,就算是这样小的恒星发出的能量也是毁灭性的。
回到宇宙的初期这个过程在更大的规模上发生,气体被重力压缩了数万百年,直到其中心的氢元素热到可以发生融合,第一个恒星开始发光,能量开始向宇宙四面八方倾泻,自然规律和大爆炸遗物的共同作用的产物,千倍于我们太阳的大小,深蓝色的巨球,另外这个恒星很快就有了同伴,恒星在量产,相同的过程依然在我们的太阳中发生,提供我们生活所需要的能量。
但从此到我们的世界还有很长一段路要走,我们的世界不可能用如同氢和氦等单纯的气体组成,那需要各种的元素,需要氧、碳、铁和更多物质。我们又一次走运了,因为让恒星发光的过程,同样意外地创造了例如氧、碳、铁这样的物质。
恒星偶然的机会变成巨大的工厂,为了看看恒量是如何工作的我们要将其一分为二,就像是那个足球大小的恒星,氢元素融合成为氦,同时为恒星提供能量,但氦比氢稍微重那么一点所以就沉到恒星的中心去了,现在就轮到氦唱主角了,当他们融合就产生更多的能量,而且产生新的元素——碳,所有生物的重要组成部分。
这个过程不断地重复又重复变得洋葱一样,相当大的一个洋葱,越接近中心物质越重,像氖、氧最后是铁。然后事情就发生改变,铁的融合不再产生能量,恒星的火团开始熄灭,越来越多的铁积聚在恒星核中直到燃料接近耗尽,而现在重力发威了,将恒星自身压缩了,当它的核进一步地收缩,温度进一步升高,直到百倍于我们太阳的核心温度,最后恒星崩坏爆炸,这就是超新星爆发,一个恒星的死亡和某些东西的诞生,在这一瞬间,一个可观的冲击波向外扩散,爆炸强烈得将铁变成更加重的元素,那些重元素如金、铂、铅,在爆炸的恒星核中煅制而成,如果你有一只金戒指,你应该感谢它,金属在数十亿年前的爆炸闪光中诞生,这个过程所创造今天我们身边的所有物质。
我们的身体是由恒星的物质组成并不令人震惊,但接下来发生的才是叫人不可思议,大爆炸爆之后大约过去3亿年,早期的恒星开始组成星系,令人费解的各种形状和大小,我们的星系——银河系是其中一个比较老的星系,130亿年前就开始形成,它的直径大概6万亿英里,可能包含有2000亿个独立的恒星,但不能说出个精确数字,因为在地球上不能观察到全部也没时间一个个地数,虽然这些恒星都是重力创造出来的。
你可以说重力是宇宙的英雄,总之重力把毫无意义的气体变美丽而强壮的恒星,但正如所有熟知的英雄,重力也有阴暗的一面,就在银河系的正中央就是重力统治和挑衅的例子,一个黑洞,当我二十多岁的时候,我做过一些黑洞的基本计算,不过很少人和我共享这个令人着迷的结果,如今这已经是过时的课题,全世界的科学家都在研究黑洞的行为,我们所知的黑洞本身就令人费解,但他们在星系的形成中扮演着重要的角色,也同样给出了可能是宇宙终结的影像,黑洞的形成需要一个20倍于太阳正走向终结的恒星,那样的恒星完全不像我们的太阳,因为它变得不稳定,不断地变化着走向终点,最后它用尽燃料并开始收缩,越来越小,越来越热,就恒星这种质量来说在宇宙中已经没有力量可以停止这种坍塌,恒星核因为自身的重量而不断下陷,重力变得疯狂,15秒内重力将数百万英里直径的恒星,压缩到12英里大小,恒星的物质还在继续燃烧但仍在越变越小,核心的温度上升到1亿度,最终以超新星爆发的形式终结,但在最深处,在核心收缩处形成重力井,它将自己压缩成一点,一个黑洞诞生了,它周围没有东西可以摆脱它的引力,就算是光也不行。
很难想象重力是什么样子的,但我们可以将之看成是我们熟悉的东西,地球,试想一下我可以将我们的星球一块一块地压缩下去,直到重力足够大,就可以成为一个黑洞,在重力的世界中地球可以变成多小呢,从直径8000英里变成一颗豆子。
在我研究黑洞的那段日子,最大的一个发现就是一个黑洞不可能完全是黑的,就好像早期宇宙不是完全的平均分布一样,没有东西是完美的,黑洞必须向外界辐射,越小的黑洞向外辐射越大,一个小到一座山大小的黑洞也会发光,在外层空间大部分的黑洞都比较大,最小的也有15英里的直径,四倍于太阳的质量。
一些还更大,拥有上千个太阳的质量。超大质量黑洞,它们会在星系的中心存在,这种黑洞拥有四百万个太阳的质量,直径达到1100万英里,这种黑洞是各个星系包括银河系旋转的中心,维持着星系的外观。
在大爆炸80亿年后,在非常漫长而又幸运的演变之后,我们有了恒星和星系绕着巨大的黑洞旋转,然后就开始了与我们相关的演变,太阳,地球以及最终我们人类的形成。
我们称之为家的太阳系距离我们星系——银河的中心约2万6千光年,大约在银河中心区三分之二的位置。这个黄色恒星的故事从60亿年前开始于一个古代恒星的爆炸,它在爆炸时喷发出所制造的和剩余的物质的气团,以及它消亡时产生的重金属。
我们通过现在在空间的类似尘埃了解这情况,他们被称为星云,十分漂亮,每个星云的组成都不相同,而我们情况则含有氮、氧、铁、硅和其它可以用来制我们世界的元素。
重力开始把这些物质拉回到一起,制造星系的巨大工程就开始了。
大量的旋转的尘埃开始积累,而其中一个积累的中心,一个岩石的星球叫做地球开始成形,在重力下用星尘组成。再快进1亿年,它长成一个巨大的数十亿吨重的天体,这就是地球的诞生。
这时的地球被很多岩石、金属和其它小东西包围着,还需要另一个事件,另一个大自然的奇迹的发生,9.3亿英里之外,在巨大星云的中心,氢气团的压力和温度上升到可以使原子开始融合,一个新恒星——太阳诞生,太阳爆发出一波巨大的太阳风,一波辐射蕴含着巨大的能量,这使剩余的气体和尘埃吹离了星云,飞到了太阳系的边缘,这就是今天太阳系如此整齐有序的原因。
在太阳系的外围有巨大的气体行星——木星,土星,天王星,海王星,而在里面则有岩石行星——水星,金星,火星,和地球。幸好太阳直径有865000英里,足够持续燃烧好一段时间——80亿年,足够下一个的变革的发生——生命。
生命是最为奇怪的现象之一,在我看来,这代表宇宙中没有不可能的事。
现在开始我们讨论生命是如何开始的,最有可能性的解释是我们出现是一个偶然,机缘巧合小分子随机地互相碰撞,最后,一种结合形式使其本身可以自我复制,就开始了缓慢的变革过程,进而产生了地球生物超凡的多样性,生命好像是理所当然会出现的,只要有适当的条件和足够的时间,我认为生命在宇宙中十分普遍。
【参见与霍金一起了解宇宙外星人】当生命在进化,同样影响着孕育他们星球,改变着地球的外貌,原始生命出现45亿年后,人类登场了。
但有一个问题常常出现在听到这个故事的人头脑中,导致我们的存在的一系列连锁反应会是如此的偶然,可能有更高等的权威存在,设定了自然规律,使宇宙和我们得以存在,表面上看来生命不太可能出于偶然才出现,来想一想,地球刚好处在一个与太阳距离适中的位置,使液态的水得以存在,而太阳也刚好有足够的大小可以燃烧数十亿年以使生命得以进化,太阳系刚好拥有生命所需的元素,而这些元素只会在一个古代恒星消亡才会出现,,而这些古代恒星只有在原生气团( Primordial Gas)中出现小许不均匀情况下才得以存在,而原生气团则是十亿分之一的几率存活下来的大爆炸遗留粒子,那么是否有“幕后黑手”来安排这一系列的“巧合”?
在我看来,不必如此。
这样来看吧,如果有其它的宇宙,不像我们这个的幸运,每一个这样的宇宙都有自己的大爆炸,有着不同的物理定律和不同的环境,一些不存在重力,可能就不会有生命,而另一些氢元素不能融合,那就不会有恒星,当然就不会有生命,因为某些的原因一些宇宙根本就没有产生任何东西。
所以我们没有必要为我们宇宙出奇的完美而感到惊奇,在完美的行星上围绕着完美的太阳转,因为只有在这样完美的环境下我们这样的生命才得以生存,我们只是宇宙所有问题的其中一个,古老而又简洁的结构所带来的结果。
【这里用了“人择原理”来解释:为什么宇宙如此完美使得人类可以存在?因为人类的存在,所以宇宙必须是这样;如果宇宙不是这样,人类就不会存在。所以我们无需为自己的存在而感得惊奇。】
就算是如此惊人的发现也只不过是物理学的皮毛,我们还可以预计到人类未来面对的挑战,最终我们可以预见到宇宙的结局,我喜欢宇宙学的其中一个原因,是它不单只告诉我们巨大的网状星系和宇宙是从何而来的,而且还有宇宙和我们的将来可能的光景,我想作为第一批认真思考未来上百年甚至上百万年的人类是非常兴奋的,也有可能是时间的终结,我看到的不单是宇宙的未来,还有我们这个物种面对的挑战。
给了我们生命的地球不可能永远都处于现在的状态,我们行星上的大陆在飘移,7500万年后大陆将会在南极合为一块,没有人知道到时候地球是否还适合居住,还可能人类活不到那个时候来证实。
当我们关注未来,会发现这个宇宙其实很危险,只要看看我们的邻居——上百万个小地星,太阳系形成之初的古代遗物,它们当中的一个撞向地球的假想是好莱坞灾难电影的题材,小行星的威胁是确实存在的,我们还给其中的一些起名字,其中一个叫做Apophis 以埃及神秘的恶魔命名,黑暗与毁灭之神,在2004年被发现 Apophis的体积有100栋摩天大楼之巨,有2千万吨重,以时速2万8千英里飞行,十倍于子弹的速度,几乎等于全世界核武释放能量的总和,我们只是粗略知道其轨道,他的轨迹还不是完全被了解,,但在2029年4月13日,这个巨大的殒石将很可能在2万3英里处与地球擦身而过,至低于人造卫星轨道,足以令我们冒身冷汗。
幸运的是Apophis十分小机率会撞上我们,但对于人类来说在宇宙中,总是有大石头的,起码有数千个巨型小行星在我们周围,有的足足有10英里长,这种大小的小行星最后一次撞上地球是6500万年前,很可能恐龙就是这样绝种的,我们不知道何时下一个小行星会撞上地球,只要是足够大,就可以推平地球,那就会是生命50亿年历史的终结。
就算我们可以避免那样的自然灾难,我们还是很容易把自己了结,在过去的一万年里,人类统治了这个星球,我们很成功甚于令人觉得成功过头,但我总觉得高估了我们的小聪明,一个物种的幸存并不见得是件好事,细菌成功生存了超过30亿年。像我们这样的引领着科技的智慧生物,有很多机会用科技把我们自己抹除。其中最严重的威胁来自核武器,虽然在某年突然发生核战争的机会只有百万分之一,如果历史沿续十万年,机率就会增大到十分之一。我觉得这样想只是一个笑话,我们聪明到可以发明这种武器,也就足够聪明不会使用它。
随着时间的推移,我们发现宇宙还有其它的惊喜,还有些很有威力的东西存在,它们毁灭地球,我们却束手无策。
宇宙按照其古老的节奏发展着,恒星们也来去匆匆。因为有数以万亿计算的恒星,总有一些超新星在某个地方爆炸,例如在我们的星系每五十年就有一个恒星消亡,对于宇宙来说是一个极普通的影像,存在超新星爆发对地球造成损害,只是时间上的问题。一次意外发现有一种超新星爆发对地球特别危险,在1967年冷战还在进行的时候,美国的军用卫星捕抓到大量的伽玛射线,伽玛射线是已知的最危险的辐射,同时也是核武器最恐怖的一面,这些伽玛射线是不是苏维埃核弹爆炸的证据呢?答案当然是“不”。在仔细研究完这些数据之后发生这些伽玛射线是来自外空间,在那之后我们也不清楚到底是什么造成如此大量的辐射,但在一定程度上认为那是由一类超新星爆发引起的,称作“伽玛射线暴”(Gamma Ray Burst),而且很可能有一个相当的接近,隐藏在8000光年外这个巨大的螺旋形等离子云团中,叫做WR104的恒星,在这个恒星的深处有一个光球,向外抛射其炽热的气体外壳,如果这个恒星和我们预计的一样,当它消亡时会产生从两极各产生一股集束的辐射,当恒星发出这两束光时便会消亡,其产生的能量大于太阳一生产生的能量的总和,产生宇宙中最明亮的发光现象,没有人肯定WR104会产生这种现象,或者这束光会射向地球,倘若如此我们将会沐浴在高密度的辐射之中,将带来毁灭性的后果。
光束会产生特别的反应,破坏大气层中的臭氧,让太阳的有害辐射直射地球,4亿5000万年前,地球上有一半的物种灭绝,有一种解释是一束伽玛射线击中地球严重毁坏了地球的生态系统。
我不是在吓唬任何人,但这也证明了人类在地球上经尽了千辛万苦,我们尽可能把蛋分开放到尽可能多的篮子里,而且这个计划已经付予行动,在我看来,阿波罗11号的发射的人类历史中的一个重要时刻,我们行星上的生命走出了我们的母星,攀到了另外一个层次,月球上的足迹可以作为下一个宇宙的故事新篇章的见证——生命向宇宙其它地方的传播。
我想我们还得更加积极探索月球之外的地方——火星,这个赤红的行星很有可能在我们的进化旅途中扮演重要的角色,甚至在宇宙发展的过程也如是,它是人类星间飞行的第二个也可能是最重要的一个落足点,机械人探测火星的任务重现了一个美丽危险而且荒凉的景象,我想作为一个人类的先锋来到这里会是一件相当兴奋的事,首先这里很冷,这里到太阳的距离比地球远5千万英里,以致只能接收到一半的热量,而温度也异常恶劣,数分钟之内就会从80度降至零下200度,就算低温没有放到你,低重力还可以补刀。
火星只有地球一半的的体积,而且只有地球38%的重力,时间一长探索者的骨骼会变脆,肌肉会无力化,在火星待久了你会变得难以应对地球的环境,低重力同样意味着不能保持有自己的大气,这里除了一层稀薄的二氧化碳之外一无所有,也只有地球百分之一的气压,而且火星还受到太阳有害辐射的照射,不像地球,它没有磁场和臭氧层保护自己,最早的探索者必须尽可能少地曝露自己,可能他们还得躲到地下,可能有一天可以大为改变火星的环境,可能用太空反射镜组为火星提供热量和能量,用可预见到的科技可以使更多东西成为可能,我们可以用巨型玻璃和塑胶制的拱顶抵御辐射,而在里面我们有充足的空气,500年后,也就是不久的将来,我想火星会有自己的语言、货币和菜式。
我们可以肯定宇宙还会继续发展下去,就算是如此先进的科技也不能保证人类继续存在很长时间,在更远的未来,太阳最终会像过往其它无数的太阳系一样走向终结,现在太阳正处于其生命周期的中间,在这个阶段太阳正渐渐变得更光更热,大约每十亿年增加6%,大概五十亿年后,太阳的温度将升到2亿度,在这情况下地球会变成一块面目全非的炽热岩石,所有的生物早已不复存在了,这是我们星球不可避免的宿命,但太阳还不会停手,当太阳的燃料即将耗尽便会开始膨胀,变成一颗红巨星,它会从一个生命的支持者变为屠杀者,大约70亿年之后太阳会膨胀200倍,直径大概2亿英里,而将近日行星逐一毁灭。
但随着宇宙继续发展下去,如果我们能坚持下去,新的机遇将会在人类面前展现, Gliese 581d ,这是在2007年发现发现的一个巨大的类地行星,七倍于地球的大小,其围绕一个较小较红的恒星运转,它刚好处于离其太阳适当的一个位置使得水可以存在于其表面,很有可能这个行星或者类似的行星,会成为人类新的家园,在无情的黑暗宇宙中重新开始新的纪元。
但就算这是一个完美的新家,我们也要面对最基本的问题,Gliese在很远很远的地方,距离地球超过20光年,120万亿英里,为了理解这个距离和这个挑战的难度,我们看看目前距离最远的人造物体——旅行者1号,在1977年发射,现在已经超过30年了已经旅行了超过130亿英里了,目前它的任务是要去到木星和土星了,利用其重力加速,这个小小的人造物体正在创造记录,飞行速度是11英里每秒,在地球上,也就是时速39000英里,用这样的速度可以在一小时内绕地球转1圈半,那飞船用这个速度飞到类地行星Gliese要用多久呢,结果将反映宇宙真实的尺度,就算达到11英里每秒的飞行速度,到Glises的旅途也要足足35万年。
我想我们有机会成为千变万化宇宙中的灵活的部分,去发现另一个飘流着的新家,但这样做之前我们要发明新的巨大科技,那还需要严谨的工程,有相当一部分宇宙学家和我同样相信,找到长距离旅行的方法是人类在宇宙继续生存的最基本问题,如果我们可以造出能飞到其它星系的飞船,我们就有无限的可能,人类可能继续生存数十亿年,当今的工程师已经开始着手研制这种飞船,可以使用核能或者不可再生能源如反物质为其提供巨大的能量。
我想最大的挑战不是技术,问题是钱,建造星间飞行的飞船的花费是巨大的,而造这样一只飞船的现实回报是很少的,那么造出那样的机械要么是历史上最大的捐献,要么是用者自付,这还只是第二个问题。
就算它能飞得很快,比旅行号快上1000倍,11000英里每秒,去到最近的恒星系统也还是需要73年,这么长的一段路意味着至少整整的一代人,要将自己的一生奉献给宇宙,更准确的说是这个任务的志愿者,发射一个生命货舱到那种地方的风险是要慎重考虑的,至少我们得能让人类的寿命延长到可以经历如此长的旅行。
我想最后我们还是可以做到的,据我所知,计划已经开始实施,我的肌肉没有了功能,而我的眼睛和大脑都工作得很正常,科技使我能进行交流,在未来科技可以做得更多,在接下来的一千年,我们会在物理能力上有巨大的变化,遗传学家会给我们更长的生命和更高的智慧,基因上的改造可以为我们带来抵御辐射的皮肤,在有害大气中呼吸的能力,对感染的免疫,利用重组DNA制造复杂的生命体,为宇宙旅行而定制的设计,这些进步会让我们在长途旅行中以及新家园中生存。
我想象到我们的后代去往银河系中各个恒星系统时,带着他们的生物舱去探索我们未知的星系,开始的真正的意义上的生命传播。当我们在星际间穿梭时,我们可以发掘自然界更深入的秘密。
我最想知道的是我们的宇宙将会如何终结以及最终的秘密,为何宇宙将会永远存在,我曾经在日本开个讲座,我被告知不要提及宇宙的终结以免影响日本的股市,我不知道宇宙是否会终结或何时会终结,但对于那些关心自己投资的人是担心得太早了。在137亿年的时间里,我们的宇宙还在运作,我们宇宙学家看来宇宙最早可能完结的日子是300亿年后,还有很多事情可以做,就算是我们的太阳消亡很久之后,还会有新的恒星诞生,他们中的一些还会带有行星有着组成你我的物质,可能最终我们会在一个外星的生态系统中,但那还有很长一段时间。
事实上我们只不过是宇宙组成粒子的临时管理者,在广阔的宇宙中粒子将会进入下一个状态,当然重力会继续其不知疲惫的工作,它将继续改造星系的外貌,在超级计算机的帮助下,我们可以看到重力自大爆炸以来,依然使星系互相拉近,在很大尺度上缓慢地作用,我们的星系会和最邻近的星系仙女座星系合并,同样的过程会在宇宙的各处发生,整簇的星系分解和重组,巨大碰撞的结果是数以十亿计的恒星挤作一团,它们巨大的质量迫使它们飞驰和摇晃,自大爆炸以来重力就主宰着宇宙的运作。
宇宙会不会以一个无尽的质量和能量、空间和时间的混合体姿态永恒持续下去呢?是多么极致的一个问题,完全没有办法回答,我想问题的答案又要回到问题的源头,回到大爆炸,自问一下,是什么在最初的地方引致宇宙扩张和膨胀?当我们能完全回答这个问题,完全理解大爆炸,我们就能知道宇宙的最终命运。
有一样关键的物质叫做暗能量,一种神秘的能量形态使得空间分裂,就算重力将物质拉到一起,暗能量好像也能使空间膨胀,虽然还不知道其原理。唯一肯定的是宇宙的命运将取决于暗能量的行为,如果暗能量慢慢的减弱,而重力就会接手掌管,在大约200亿年左右的时间内宇宙就会出现转折,所有东西都会被带回到他们来的地方,在奇怪的倒退式大爆炸中,空间本身会收缩,这个过程被称为大坍塌(The Big Crunch),最终如果这个理论是正确的话300亿年后,所有的宇宙中的物质都会被一个黑洞吞噬,整个宇宙会收缩成一点,就像是大爆炸时的一点一样,虽然这是个简洁的结局,在我看来虽然只有很小的机会但暗能量还是会一直驱动宇宙膨胀直到永远,以至所有东西会一直的向外飞散,直到整个宇宙变得又冷又暗,所有东西都会相距得很远连重力都会因此失效,我想大冷却(The Big Chill)会是最终的结局而不是大坍塌。
那会不会成为我们或者是生命的终结?或者我们能否在那之前逃到另一个宇宙去?,我想只有在我们完全明白为何宇宙会产生,可能当我们最终完成整个宇宙的拼图,我们会成为宇宙的主宰,不单只是我们的宇宙,也包括周围的宇宙。
