。”
一位“tangyi0616”的網(wǎng)民對此提出了質(zhì)疑:“金屬全封閉結(jié)構(gòu)
,能阻隔電磁波。如果有超級大的輻射
,那么手機就不可能接通了
,只有少數(shù)短波能穿過全金屬結(jié)構(gòu)
,所有正規(guī)廠家出來的電器產(chǎn)品,都經(jīng)過國家檢測
。”
上海市輻射監(jiān)督站放射科一位陸姓工作人員在接受采訪時表示
,放射科從未聽到過類似說法。上海地鐵運營公司的相關(guān)負責人則認為該說法十分荒謬
,他同時表示地鐵司機根本不存在5年后必須轉(zhuǎn)崗這樣的做法
,“現(xiàn)在的地鐵線路上,有不少開了十多年列車的老司機”
。
關(guān)于2012年世界末日你們?nèi)绾慰创?/span>
據(jù)美國今日宇宙網(wǎng)站報道
,2012年
,我們將會擁有一個燃燒著巨大火焰的太陽嗎?科學家預計太陽活動將達到史無前例的高峰期
,既在2011年的太陽周期中太陽黑子最多而且太陽活動力最強的時期。所以我們可以預見到那時將發(fā)生大量的太陽活動
。一些科學家預測第24個太陽活動周(2011-2012年)中的太陽極大期可能比之前2002-2003年的高峰期釋放更多的能量
。太陽物理學家為即將發(fā)生一輪太陽活動而激動,一些新型的科學預測方法和監(jiān)測工具已經(jīng)被派上用場
。然而,面對2012年的“世界末日”我們真的應該擔心嗎?
太陽耀斑真的會在2012年毀滅地球嗎?
根據(jù)人類此前所預測的眾多世界末日的場景當中的一個
,在2012年將是瑪雅人所預言的“世界末日”。當瑪雅第五太陽紀結(jié)束時
,必定會發(fā)生太陽消失
,地球開始搖晃的大悲劇。根據(jù)瑪雅預言所說,太陽紀只有五個循環(huán)
,一但太陽經(jīng)歷過5次循環(huán),地球就要毀滅
。而第五太陽紀開始于公元前3113年
,歷經(jīng)瑪雅大周期5125年后
,就在公元2012年12月22日前后結(jié)束。這個瑪雅人的預言場景事實上還是有一些科學根據(jù)的
,至少說明太陽活動對人類是有影響的?div id="d48novz" class="flower left">
?茖W家發(fā)現(xiàn)在2011年的太陽周期與根據(jù)瑪雅歷法所提出的時間循環(huán)之間,可以找到一些可能存在的關(guān)系
,但是這些關(guān)系也僅僅和天文觀測有關(guān)系,瑪雅人的確觀察到了太陽的一些活動
。此外
,宗教經(jīng)文(比如《圣經(jīng)》)說到:我們即將迎接宣判日的到來,充滿了火焰和硫磺石
。所以,看起來我們似乎正在迎接2012年12月 21日這個日子的到來
,離我們最近的恒星將給我們帶來難以想象的酷熱!
然而在我們迅速做出結(jié)論之前,退后一步進行全面的思考
。如同其他大多數(shù)的預言說2012年“世界末日”的場景一樣
,由太陽所噴發(fā)出的巨大的
、毀滅地球性質(zhì)的太陽耀斑對于那些兇兆預知者和不明科學知識的人極具吸引力
。但是讓我們從對太陽耀斑效應的研究中會看到
,太陽到底發(fā)生了什么
,地球究竟會怎么樣。事實上
,我們的地球狀態(tài)非常之好
。
太陽耀斑(Solar flare)是一種最劇烈的太陽活動
。太陽表面突然出現(xiàn)亮斑閃耀
,其壽命僅在幾分鐘到幾十分鐘之間
,亮度上升迅速,減弱較慢
。一旦出現(xiàn)太陽耀斑,對于太陽表面來說就是一次驚天動地的大爆發(fā)
。耀斑釋放的能量相當于10萬至100萬次強火山爆發(fā)的總能量
,或相當于上百億枚百噸級氫彈的爆炸;而一次較大的耀斑爆發(fā),在一二十分鐘內(nèi)可釋放巨大能量
。除了太陽局部突然增亮的現(xiàn)象外,耀斑更主要表現(xiàn)在從射電波段直到X射線的輻射通量的突然增強;耀斑所發(fā)射的輻射種類繁多
,除可見光外,有紫外線
、X射線和伽瑪射線
,有紅外線和射電輻射
,還有沖擊波和高能粒子流
,甚至有能量特高的宇宙射線
。耀斑爆發(fā)時
,發(fā)出大量的高能粒子到達地球軌道附近時,將會嚴重危及宇宙飛行器內(nèi)的宇航員和儀器的安全
。當耀斑輻射來到地球附近時
,與大氣分子發(fā)生劇烈碰撞
,破壞電離層,使它失去反射無線電電波的功能
。無線電通信尤其是短波通信,以及電視臺
、電臺廣播,會受到干擾甚至中斷
。耀斑發(fā)射的高能帶電粒子流與地球高層大氣作用
,產(chǎn)生極光,并干擾地球磁場而引起磁暴
。此外,耀斑對氣象和水文等方面也有著不同程度的直接或間接影響
。但是,不會產(chǎn)生地磁顛倒和天空著火這樣夸張的影響和場面
。因此
,隨著人類對太陽耀斑爆發(fā)的探測和預報的關(guān)切程度與日俱增
,人類正在逐漸揭開太陽耀斑的奧秘
,并且逐漸了解太陽耀斑對地球的影響
。
科學家稱
,太陽一直處于高放射性的環(huán)境當中,太陽活動的興起和衰落周期大約是11年
,根據(jù)最新的觀測資料顯示
,近段時間以來,太陽表面出現(xiàn)了一個中等大小的磁結(jié)現(xiàn)象
。這可能預示著新一輪太陽活動周期的到來,但是由于太陽黑子活動存在著不可預見性
,因而,2008年也有可能是太陽活動相對“寧靜”的一年
。對于2011-2012年得太陽極大期,科學家認為太陽耀斑還不具有毀滅地球的能力,經(jīng)過一些數(shù)據(jù)模擬和對地球大氣環(huán)境的研究
,2012年的太陽耀斑也只會是對地球通訊系統(tǒng)的一次毀滅打擊,對于地球本身來說
,危害不會很大。
關(guān)于宇宙形成的幾種說法
宇宙起源學說
蓋天說
“蓋天說”是我國古代最早的宇宙結(jié)構(gòu)學說
。這一學說認為,天是圓形的
,像一把張開的大傘覆蓋在地上;地是方形的
,像一個棋盤,日月星辰則像爬蟲一樣過往天空
,因此這一學說又被稱為“天圓地方說”。
“天圓地方說”雖然符合當時人們粗淺的觀察常識
,但實際上卻很難自圓其說。比如方形的地和圓形的天怎樣連接起來
,就是一個問題
。于是
,天圓地方說又修改為:天并不與地相接
,而是像一把傘高懸在大地上空,中間有繩子縛住它的樞紐
,四周還有八根柱子支撐著。但是
,這八根柱子撐在什么地方呢?天蓋的傘柄插在哪里
?扯著大帳篷的繩子又拴在哪里
?這些也都是天圓地方說無法回答的。
到了戰(zhàn)國末期
,新的蓋天說誕生了。新蓋天說認為
,天像覆蓋著的斗笠,地像覆蓋著的盤子
,天和地并不相交
,天地之間相距8萬里
。盤子的最高點便是北極。太陽圍繞北極旋轉(zhuǎn)
,太陽落下并不是落到地下面
,而是到了我們看不見的地方,就像一個人舉著火把跑遠了
,我們就看不到了一樣。新蓋天說不僅在認識上比天圓地方說前進了一大步
,而且對古代教學和天文學的發(fā)展產(chǎn)生了重要的影響。
在新蓋天說中
,有一套很有趣的天高地遠的數(shù)字和一張說明太陽運行規(guī)律的示意圖——七衡六間圖
。古代許多圭表都是高8尺,這和新蓋天說中的天地相距8萬里有直接關(guān)系
。
蓋天說是一種原始的宇宙認識論,它對許多宇宙現(xiàn)象不能作出正確的解釋
,同時本身又存在許多漏洞。到了唐代
,天文學家一行等人通過精確的測量
,徹底否定了蓋天說中“日影千里差一寸”的說法后
,蓋天說從此便破產(chǎn)了。
渾天說
日月星辰東升西落
,它們從哪里來,又到哪里去了呢
?日月在東升以前和西落以后究竟停留在什么地方
?這些問題一直使古人困惑不解
。直到東漢時,著名的天文學家張衡提出了完整的“渾天說”思想
,才使人們對這個問題的認識前進了一大步。
渾天說認為
,天和地的關(guān)系就像雞蛋中蛋白和蛋黃的關(guān)系一樣,地被天包在當中
。渾天說中天的形狀,不像蓋天說所說的那樣是半球形的
,而是一個南北短
、東西長的橢圓球
。大地也是一個球
,這個球浮在水上,回旋漂蕩
;后來又有人認為地球是浮于氣上的
。不管怎么說
,渾天說包含著樸素的“地動說”的萌芽。
用渾天說來說明日月星辰的運行出沒是相當簡潔而自然的
。渾天說認為,日月星辰都附著在天球上
,白天,太陽升到我們面對的這邊來
,星星落到地球的背面去;到了夜晚
,太陽落到地球背面去
,星星升上來
。如此周而復始
,便有了星辰日月的出沒。
渾天說把地球當作宇宙的中心
,這一點與盛行于歐洲古代的“地心說”不謀而合
。不過,渾天說雖然認為日月星辰都附在一個堅固的天球上
,但并不認為天球之外就一無所有了,而是說那里是未知的世界
。這是渾天說比地心說高明的地方。
渾天說提出后
,并未能立即取代蓋天說
,而是兩家各執(zhí)一端,爭論不休
。但是,在宇宙結(jié)構(gòu)的認識上
,渾天說顯然要比蓋天說進步得多
,能更好地解放許多天象
。
另一方面
,渾天說手中有兩大法寶:工是當時最先進的觀天儀——渾儀,借助于它
,渾天家可以用精確的觀測事實來論證渾天說
。在中國古代,依據(jù)這些觀測事實而制定的歷法具有相當?shù)木?div id="jpandex" class="focus-wrap mb20 cf">,這是蓋天說所無法比擬的。另一大法寶就是渾象
,利用它可以形象地演示天體的運行,使人們不得不折服于渾天說的卓越思想
,因此
,渾天說逐漸取得了優(yōu)勢地位。到了唐代
,天文學家一行等人通過大地測量徹底否定了蓋天說
,使渾天說在中國古代天文領(lǐng)域稱雄了上千年
。
宣夜說
宣夜說是我國歷史上最有卓見的宇宙無限論思想。它最早出現(xiàn)于戰(zhàn)國時期
,到漢代則已明確提出?div id="m50uktp" class="box-center"> !靶埂笔钦f天文學家們觀測星辰常常喧鬧到半夜還不睡覺。據(jù)此推想
,宣夜說是天文學家們在對星辰日月的辛勤觀察中得出的。
不論是中國古代的蓋天說
、渾天說,還是西方古代的地心說
,乃至哥白尼的日心說,無不把天看作一個堅硬的球競
,星星都固定在這個球殼上。宣夜說否定這種看法
,認為宇宙是無限的,宇宙中充滿著氣體
,所有天體都在氣體中漂浮運動
。星辰日月的運動規(guī)律是由它們各自的特性所決定的,決沒有堅硬的天球或是什么本輪
、均輪來束縛它們
。宣夜說打破了固體天球的觀念
,這在古代眾多的宇宙學說中是非常難得的。這種宇宙無限的思想出現(xiàn)于兩千多年前
,是非?div id="4qifd00" class="flower right">
?少F的。
另一方面
,宣夜說創(chuàng)造了天體漂浮于氣體中的理論,并且在它的進一步發(fā)展中認為連天體自身
、包括遙遠的恒星和銀河都是由氣體組成。這種十分令人驚異的思想
,竟和現(xiàn)代天文學的許多結(jié)論一致。
宣夜說不僅認為宇宙在空間上是無邊無際的
,而且還進一步提出宇宙在時間上也是無始無終的
、無限的思想
。它在人類認只史上寫下了光輝的一頁
。可惜
,宣夜說的卓越思想,在中國古代沒有受到重視
,幾至失傳
。
地心說
地心說是長期盛行于古代歐洲的宇宙學說。它最初由古希臘學者歐多克斯提出
,后經(jīng)亞里多德、托勒密進一步發(fā)展而逐漸建立和完善起來
。
托勒密認為
,地球處于宇宙中心靜止不動
。從地球向外
,依次有月球、水星
、金星
、太陽、火星
、木星和土星
,在各自的圓軌道上繞地球運轉(zhuǎn)
。其中,行星的運動要比太陽
、月球復雜些:行星在本輪上運動,而本輪又沿均輪繞地運行
。在太陽
、月球行星之外
,是鑲嵌著所有恒星的天球——恒星天
。再外面,是推動天體運動的原動天
。
地心說是世界上第一個行星體系模型
。盡管它把地球當作宇宙中心是錯誤的,然而它的歷史功績不應抹殺
。地心說承認地球是“球形”的
,并把行星從恒星中區(qū)別出來
,著眼于探索和揭示行星的運動規(guī)律
,這標志著人類對宇宙認識的一大進步
。地心說最重要的成就是運用數(shù)學計算行星的運行
,托勒密還第一次提出“運行軌道”的概念,設(shè)計出了一個本輪均輪模型
。按照這個模型,人們能夠?qū)π行堑倪\動進行定量計算
,推測行星所在的位置
,這是一個了不起的創(chuàng)造
。在一定時期里,依據(jù)這個模型可以在一定程度上正確地預測天象
,因而在生產(chǎn)實踐中也起過一定的作用
。
地心說中的本輪均輪模型,畢竟是托勒密根據(jù)有限的觀察資料拼湊出來的
,他是通過人為地規(guī)定本輪
、均輪的大小及行星運行速度,才使這個模型和實測結(jié)果取得一致
。但是,到了中世紀后期
,隨著觀察儀器的不斷改進,行星位置和運動的測量越來越精確
,觀測到的行星實際位置同這個模型的計算結(jié)果的偏差,就逐漸顯露出來了
。
但是
,信奉地心說的人們并沒有認識到這是由于地心說本身的錯誤造成的
,卻用增加本輪的辦法來補救地心說
。#初這種辦法還能勉強應付,后來小本輪增加到80多個
,但仍不能滿意地計算出行星的準確位置
。這不能不使人懷疑地心說的正確性了
。到了16世紀
,哥白尼在持日心地動觀的古希臘先輩和同時代學者的基礎(chǔ)上
,終于創(chuàng)立了“日心說”。從此
,地心說便逐漸被淘汰了
。
日心說
1543年,波蘭天文學家哥白尼在臨終時發(fā)表了一部具有歷史意義的著作——《天體運行論》
,完整地提出了“日心說”理論。這個理論體系認為
,太陽是行星系統(tǒng)的中心
,一切行星都繞太陽旋轉(zhuǎn)。地球也是一顆行星
,它上面像陀螺一樣自轉(zhuǎn),一面又和其他行星一樣圍繞太陽轉(zhuǎn)動
。
日心說把宇宙的中心從地球挪向太陽,這看上去似乎很簡單
,實際上卻是一項非凡的創(chuàng)舉
。哥白尼依據(jù)大量精確的觀測材料,運用當時正在發(fā)展中的三角學的成就
,分析了行星、太陽
、地球之間的關(guān)系
,計算了行星軌道的相對大小和傾角等
,“安排”出一個比較和諧而有秩序的太陽系。這比起已經(jīng)加到80余個圈的地心說
,不僅在結(jié)構(gòu)上優(yōu)美和諧得多,而且計算簡單
。更重要的是,哥白尼的計算與實際觀測資料能更好地吻合
。因此
,日心說最終代替了地心說。
在中世紀的歐洲
,托勒密的地心說一直占有統(tǒng)治地位。因為地心說符合神權(quán)統(tǒng)治理論的需要,它與基督教會所渲染的“上帝創(chuàng)造了人
,并把人置于宇宙中心”的說法不謀而合。如果有誰懷疑地心說
,那就是褻瀆神靈
,大逆不道,要受到嚴厲制裁
。日心說把地球從宇宙中心驅(qū)逐出去,顯然違背了基督教義
,為教會勢力所不容
。為了捍衛(wèi)這一學說,不少仁人志士與黑暗的神權(quán)統(tǒng)治勢力進行了前仆后繼的斗爭
,付出了血的代價
。意大利思想家布魯諾
,為了維護日心說,最終被教會用火活活燒死
;意大利科學家伽利略
,也因為支持日心說麗被宗教法庭判處終身監(jiān)禁;開普勒
、牛頓等自然科學家,都為這場斗爭作出過重要貢獻
。
大爆炸說
1929年,天文學家哈勃公布了一個震驚科學界的發(fā)現(xiàn)
。這個發(fā)現(xiàn)在很大程度上導致這樣的結(jié)論:所有的河外星系都在離我們遠去
。即宇宙在高速地膨脹著。這一發(fā)現(xiàn)促使一些天文學家想到:既然宇宙在膨脹
,那么就可能有一個膨脹的起點。天文學家勒梅特認為
,現(xiàn)在的宇宙是由一個“原始原子”爆炸而成的
。這是大爆炸說的前身。美國天文學家伽莫夫接受并發(fā)展了勒梅特的思想
,于1948年正式提出了宇宙起源的大爆炸學說。
伽莫夫認為
,宇宙最初是上個溫度極高、密度極大的由最基本粒子組成的“原始火球”
。根據(jù)現(xiàn)代物理學,這個火球必定迅速膨脹
,它的演化過程好像一次巨大的爆發(fā)。由于迅速膨脹
,宇宙密度和溫度不斷降低
,在這個過程中形成了一些化學元素(原子核),然后形成由原子
、分子構(gòu)成的氣體物質(zhì).氣體物質(zhì)又逐漸凝聚起星云,最后從星云中逐漸產(chǎn)生各種天體
,成為現(xiàn)在的宇宙。
這種學說一般人聽起來非常離奇
,不可思議
。在科學界,也由于這個學說缺乏有力的觀測證據(jù)
,因而在它剛剛問世時
,并未予以普遍的響應。
到了1965年
,宇宙背景輻射的發(fā)現(xiàn)使大爆炸說重見天日。原來
,大爆炸說曾預言宇宙中還應該到處存在著“原始火球”的“余熱”
,這種余熱應表現(xiàn)為一種四面八方都有的背景輻射。特別令人驚奇的是,伽莫夫預言的“余熱”溫度竟恰好與宇宙背景輻射的溫度相當
。另一方面
,由于有關(guān)天文學數(shù)據(jù)已被改進,因此根據(jù)這個數(shù)據(jù)推算出來的宇宙膨脹年齡
,已從原來的50億年增到100-200億年,這個年齡與天體演化研究中所發(fā)現(xiàn)的最老的天體年齡是吻合的
。由于大爆炸說比其他宇宙學說能夠更多
、更好地解釋宇宙觀測事實,因此愈來愈顯示出它的生命力
。
現(xiàn)在,大多數(shù)天文學家都接受了大爆炸說的基本思想
,不少過去不能解釋的問題正在逐步解決
,它是最有影響、最有希望的一種宇宙學說
。
星云說
太陽系究竟是怎樣產(chǎn)生的,這個問題直到現(xiàn)在仍然沒有令人完全滿意的答案.長期以來
,人們?yōu)榱私鉀Q這個問題,曾經(jīng)提出過許多學說
,其中“星云說”是提出最早
,也是在當代天文學上最受重視的一種學說。
最初的星云說是在一18世紀下半葉由德國哲學家康德和法圍天文學家拉普拉斯提出來的
。由于他們的學說在內(nèi)容上大同小異,因而人們一般稱之為康德一拉普拉斯星云說
。他們認為:太陽系是由一塊星云收縮形成的,先形成的是太陽
,然后剩余的星云物質(zhì)進一步收縮演化形成行星。
星云說出現(xiàn)以前
,人們把天體的運動變化看作是上帝發(fā)動起來的
,稱之為“第一次推動”?div id="d48novz" class="flower left">
?档乱焕绽沟男窃普f,用自然界本身演化的規(guī)律性來說明行星運動的一些性質(zhì)
,無疑對這種荒謬的觀點是一個有力的打擊
,也為天文學的發(fā)展建立了不朽的功勛
。
不過
,康德一拉普拉斯星云說只是初步地說明了太陽系的起源問題,還有許多觀測事實卻難以用它來解釋
。所以
,星云說在很長時間里陷入了窘境。直到本世紀
,隨著現(xiàn)代天文學和物理學的進展
,特別是近幾十年里,恒星演化理論的日趨成熟
,星云說又換發(fā)出了新的活力。
現(xiàn)代觀測事實證明
,恒星是由星云形成的。太陽系的形成在宇宙中并不是一個獨特的偶然的現(xiàn)象
,而是普遍的必然的結(jié)果
。另外
,關(guān)于太陽系的許多新發(fā)現(xiàn)也有力地支持了星云說
。
在這樣的背景下,現(xiàn)代星云說逐漸完善起來了
。當然,星云具體是怎樣演化的
,這一點還有不少分歧的意見。有一種觀點認為:形成太陽系的是銀河系里的下團密度較大的星云
,這塊星云繞銀河系的中心旋轉(zhuǎn)著
,當它通過旋臂時受到壓縮,密度增大
,達到一定密度時,星云就在自身引力的作用下
,逐漸收縮
。收縮過程中,一方面使星云中央部分內(nèi)部增溫
,最后形成原始太陽,當原始太陽中心溫度達到700萬攝氏度時
,氫聚變?yōu)楹さ臒岷朔磻c火,于是
,現(xiàn)代太陽便真正誕生了。另一方面
,由于星云體積縮小,因而自轉(zhuǎn)加快
,離心力增大
,逐漸在赤道面附近形成一個星云盤。星云盤上的物質(zhì)在疑柔和吞并過程中
,最后演化為行星和其他小天體?div id="jfovm50" class="index-wrap">?傊F(xiàn)在人們己能用星云說比較詳細地描述太陽系的起源過程
,但還有很多具體問題未能很好解決
,還有待完善和充實。
宇宙的最初三分鐘
摘自 中華網(wǎng) 科技博覽 王艷紅
道生一
,一生二,二生三
,三生萬物
。道者,無也
。 —
老子《
道德經(jīng)》
宇宙誕生之前,沒有時間
,沒有空間
,也沒有物質(zhì)和能量。大約150億年前
,在這四大皆空的“無”中,一個體積無限小的點爆炸了
。時空從這一刻開始
,物質(zhì)和能量也由此產(chǎn)生,這就是宇宙創(chuàng)生的大爆炸
。
剛剛誕生的宇宙是熾熱、致密的
,隨著宇宙的迅速膨脹
,其溫度迅速下降
。最初的1秒鐘過后
,宇宙的溫度降到約100億度,這時的宇宙是由質(zhì)子
、中子和電子形成的一鍋基本粒子湯
。隨著這鍋湯繼續(xù)變冷
,核反應開始發(fā)生,生成各種元素
。這些物質(zhì)的微粒相互吸引
、融合,形成越來越大的團塊
,并逐漸演化成星系
、恒星和行星
,在個別天體上還出現(xiàn)了生命現(xiàn)象。然后
,能夠認識宇宙的人類終于誕生了
。 這幅大爆炸圖景,是目前關(guān)于宇宙起源最可能的一種解釋
,被稱為“大爆炸模型”。大爆炸理論誕生于20年代
,在40年代由伽莫夫等人進行補充和發(fā)展
,但一直寂寂無聞。直到50年代
,人們才開始廣泛注意這個理論,不過也只是覺得它很好玩
,并不信服。人們更愿意認為
,宇宙是穩(wěn)定的
、永恒的。
但是
,越來越多的證據(jù)表明,大爆炸模型在科學上有強大的說服力
。我們不得不相信
,宇宙有一個開始
,也將有一個終結(jié)
。它產(chǎn)生于“無”,也終將回歸于“無”
。 宇宙:可有始
,可有終?
在人類歷史的大部分時期
,有關(guān)創(chuàng)世的問題
,一向是留給神去解決的
。宇宙起源于何處
?終點又在哪里
?生命如何產(chǎn)生
?人類怎樣出現(xiàn)?對這些疑問
,許多宗教都能給出一份體系完備的答案。至于上帝從哪里來
,這種問題是不該問的。
直到最近幾個世紀
,人們才開始學著把神撇開
,以超越宗教的角度,去思考世界的本源
。這樣一來,就有一個重大的原則性問題需要解決:宇宙是永恒存在的
,還是有起始的
?
這兩種說法長久以來一直困擾著科學家
、哲學家和神學家
,對于普通人來說,更是難以理解
。假設(shè)宇宙在時間上沒有起源
,即過去一直存在,那么宇宙的年齡就是無窮大了
。無窮大這個概念,一聽就讓人頭昏腦脹:既然是已經(jīng)過去了無窮久的時間
,我們的“現(xiàn)在”又是什么呢
?而如果說宇宙是有起始的,那么它就是從“無”中突然產(chǎn)生的了
,這最初的一剎那
,又是怎樣呢? 憑著人類在短暫的生命中獲得的常識
,實在是很難想明白這些東西。不過
,我們可以從科學上尋求一些佐證。大爆炸模型的一個基本假設(shè)是宇宙的年齡有限
,這個說法令人信服的直接理由,來自物理學中一條最基本的定律——熱力學第二定律
。這條科學史上最令人傷心絕望的定律
,冥冥中早已規(guī)定了宇宙的命運。 簡而言之
,第二定律認為熱量從熱的地方流向冷的地方。對任何物理系統(tǒng),這都是眾所周知并且顯而易見的特性
,毫無神秘之處:開水變涼,冰淇淋化成糖水
。要想把這些過程倒過來
,就非得額外消耗能量不可。就最廣泛的意義而言
,第二定律認為宇宙的“嫡”(無序程度)與日俱增。例如
,機械手表的發(fā)條總是越來越松
;你可以把它上緊,但這就要消耗一點能量
;這些能量來自于你吃掉的一塊面包;麥子在生長的過程中需要吸收陽光的能量
;太陽為了提供這些能量
,需要消耗它的氫來進行核反應?div id="d48novz" class="flower left">
?傊钪嬷忻總€局部的嫡減少,都須以其它地方的嫡增加為代價
。 在一個封閉的系統(tǒng)里
,嫡總是增大的,一直大到不能再大的程度
。這時,系統(tǒng)內(nèi)部達到一種完全均勻的熱動平衡狀態(tài)
,不會再發(fā)生任何變化
,除非外界對系統(tǒng)提供新的能量
。對宇宙來說,是不存在“外界”的
,因此宇宙一旦到達熱動平衡狀態(tài)
,就完全死亡,萬劫不復
。這種情景稱為“熱寂”
。
宇宙正在緩慢地
、但堅定不移地走向這無法抗拒的命運,幾代智者為此懷疑人類的存在是否有意義
。暫且撇開這種沮喪的情緒
,作一個簡單的推理
,我們就可以發(fā)現(xiàn)
,宇宙不可能有無限的過去
。很簡單
,如果宇宙無限老,那它早就已經(jīng)死了
。以有限速率演變的東西,是不可能永遠維持下去的
。換句話說
,宇宙必然是在某個有限的時間之前誕生的。 大爆炸:有推論有根據(jù)
第二定律明示了宇宙有起始
,但這個重要推論竟然被19世紀的科學家忽略了,它只是在后來成為大爆炸模型的佐證
。該模型的提出
,是基于20世紀初的天文觀測
。
20年代,天文學家埃德溫·哈勃注意到
,不同距離的星系發(fā)出的光
,顏色上稍稍有些差別
。遠星系的光要比近星系紅一些,即波長要長一些
,這種現(xiàn)象被稱為“哈勃紅移”。它說明
,各星系正以很高的速度彼此飛離
。一列火車快速駛遠時,它的汽笛聲聽來會沉悶很多,因為聲波相對于我們的頻率變低
、波長變長了
,這就是多普勒效應。把聲波換成光
,產(chǎn)生的效果就是紅移