宇宙就在那兒,等你去發現。
圖片來源:The Hydrogen Epoch of Reionization Array (HERA)
早在2008年,《時代》雜志采訪尼爾·德·泰森時問他:“關于宇宙,您能與我們分享最令人震驚的事實是什么?”他很好地回答了這個問題,真實又讓人震驚:構成我們所知一切事物的復雜原子,都是源于數十億年前的古老恒星爆炸。這是個絕對的事實,而且絕對是我們所了解的宇宙的最杰出的事實。
圖片來源:NASA, ESA, HEIC, Hubble Heritage Team (STScI/AURA)
但是如果讓我來選擇一個宇宙中最令人震驚的事實,我希望你考慮其他事情:一些更加基本和深刻的事情。思考宇宙的所有事物為什么是這樣,而不是那樣,它甚至不必接近。
圖片來源: Russian Space Agency, from the Elektro-L weather satellite.
我們本來可以擁有一個沒有樹、沒有山、沒有天空、沒有海洋的宇宙。我們本來可以擁有一個沒有像地球一樣的行星的宇宙,或者壓根沒有行星的宇宙。我們甚至可以擁有一個我們一無所知的宇宙,沒有粒子,沒有力和相互作用力。
圖片來源: Adam Block/Mount Lemmon SkyCenter/University of Arizona, of the Hercules Galaxy Cluster, under a c.c.a.-s.a.-4.0 license.
盡管存在無數種幻想和可能,但這就是我們擁有的宇宙。我們的宇宙就是現在這樣存在著,有粒子,有力,有相互作用力,有結構,以及一切已經發生的獨特歷史。毫無疑問宇宙現在的結果絕對是奇妙的。就在這兒,就在我們宇宙的一個小角落,我們發現我們自己處于銀河系一個被遺忘的,難以描述的小群落,和那數十億星體一樣,沒什么特別的。
圖片來源: Wikimedia user Azcolvin429.
但盡管我們的星球,我們的星系,和我們在在宇宙中的位置沒有任何特別的意義或特權,但它和其他可能的存在方式相比,它又很特別。它以我們可以想到的每一個規模和形態體現出來。我們能夠觀察到它最小的尺度,物質的內在結構、分子、原子、以及我們迄今為止發現的最基本的亞原子粒子。
圖片來源: E. Siegel, from his new book, Beyond The Galaxy.
我們不僅可以看到恒星和星系,我們還可以看到整個宇宙,一直看到類星體、星系間的氣體云,甚至可以追溯到宇宙微波,和我們在獄中中見到過的第一個中性原子。我們可以查看所有這些內容,以及介于兩種事物之間的所有內容。
圖片來源:NASA, ESA, the ACS Science Team and N. Benitez et al.
然而,我們觀測到的所有事物,總有一個事實是最令人震驚的。整個宇宙,
無論何時,
無論何地,
無論哪種規模,
都遵循著相同的自然基本規律。
圖片來源: NASA / WMAP science team.
從最弱的,最低頻率的光子到有史以來最大的星系,從鈾核在地球核心中衰變的不穩定原子,到首次形成460億光年以外的中性氫原子,宇宙遵循的定律都相同。
無論何時何地,引力,電磁力以及強弱的核力都是相同的。存在(或可以存在)的粒子及其性質是相同的。控制整個系統的規則是相同的。所有這一切,無論何時何地,在任何地方,都由同樣的自然法則所定義。
圖片來源: ESO/Digitized Sky Survey 2;
這是最重要的事情。想象一下,如果這不是事實,那會是什么樣子。想象一下,自然隨機地,不可預測地行事,引力隨心所欲地時有時無,太陽毫無理由地停止發光發熱,那里形成你的原子可以自發地停止聚集在一起。
哈勃望遠鏡于2009年首次揭示了塔蘭圖拉毒蛛星云的核心
這樣的宇宙確實令人恐懼,因為它永遠無法被理解。你現在現在學到的東西在未來,甚至未來光走五英尺的時間都不是正確的。但是,宇宙根本不是這樣。
圖片來源: U.S. DOE, NSF, CPEP and LBNL
宇宙是一個物質和占據它的能量就可以改變它形態的地方,我們所有存在的時空都是可以改變的,但是基本的自然法則是永恒不變的。
因為這意味著我們可以觀察宇宙,對宇宙進行實驗,組裝和分解我們在其中發現的事物,并了解宇宙本身。
量子光學設施。圖片來源: Matthew Broome
只有宇宙的基本定律在任何地方和任何時候都相同,我們今天才能了解它們的實際情況。只有當這些定律在任何地方和任何時候都適用時,我們才能利用這些知識來弄清楚宇宙以及宇宙中的過去的經歷和未來的走向。
換句話說,正是這一事實,這一最令人震驚的事實,使我們能夠從事科學并學到有意義的東西。這就是任何形式的科學存在的原因,以及為什么科學實際上是學習宇宙的有利工具。當你將它們聯系在一起時,這意味著有關宇宙的最驚人的事實是:它以一種可以被完全理解的方式存在。
參考資料
1.Wikipedia百科全書
2.天文學名詞
3. forbes-藏庸俗_
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