《極簡宇宙史》——走巡宇宙,找尋宇宙真實的聲音之二:深度視角

我們抬頭看天,低頭看地,我們點頭稱是,搖頭是不,這是力的規律在起作用,我們常常忘記這件事,習以為常,而當不小心跌倒的時候,又會怨天怨地,唯獨沒有怨規律,因為我們改變不了規律這個事實。

讓我們把視線轉向太陽系,行星圍繞太陽轉,能計算出來怎么一回事么?能,牛頓做到了,幾乎完美計算出八顆行星圍繞太陽轉的狀況,問題卡在水星上,觀測跟實際有微小的偏差,實在是太煩惱了。愛因斯坦說,空間是受物質影響的,巨大的物質質量,會扭曲空間,這下解決了偏差,而且,后來證明,他是對的,這就是廣義相對論。這神奇的不得了。宇宙不是平的,是如海面一般,波瀾起伏,充滿變幻的。說真的,我現在還是不太能理解,而事實卻告訴我,別較勁,要服軟。

宇宙第一原則:在相似條件下,大自然在任何時間與空間都遵循同樣的定律——無論在此處還是彼處,在現在還是過去或未來,在我們看到的時候還是沒看到的時候。

研究宇宙,我們只有一個工具:光。

光,既是微粒,又是波。波長越短,能量越高,越長能量越低,從低往高排列,依次是:無線電波、微波、紅外線、可見光、紫外線和伽馬射線。可見光,我們給它們取了好聽的名字:赤、橙、黃、綠、青、藍、紫等等。我們看見到,僅僅是物體反射的光,物體根本就沒有顏色,這讓人有點難過啊。無線電波,波長好長啊,有危害,騙鬼呀,無線電的危害還不如可見光的危害大。應該大力治理的是視覺污染,而不是擔心你家旁邊的無線電發射塔。

通過光研究宇宙,原理是:物質的原子層面,原子會吸收光子讓電子產生躍遷,不同原子的電子的躍遷需要不能的能量,不同的能量對應不同的光源,通過望遠鏡接收光,可計算出光源的成份,進而推斷光源本體。通俗說,就是一個物體發光,本體原子會吸收掉能吸收的光,而不能吸收的則拋射進太空,我們用望遠鏡捕捉到,分析下,哪些光被吸收掉了,哪些光沒有,在按照吸收能力,分析光源是什么個情況,是恒星、行星,還是星云。我感覺我解釋的好勉強,不明白問天體物理學家。

當我們以為已經能夠找到答案的時候,出現了一個問題,越是離我們遠的星球,光被某種東西拉長了,在光譜中,宇宙遠處所產生的光的顏色往紅色方向移動,也稱“紅移”。為什么?因為宇宙膨脹。宇宙膨脹,先擱置,后面再講。

宇宙第二原則:要猜想離地球很遠很遠的地方所發生的事情,人類必須假定宇宙中沒有一個特別的位置,即如果某個觀察者在宇宙各處觀察,對于他來說,任何方向看出去都是一樣的。

宇宙第三原則:遠處的星系總是遠離他所在的觀察點,同那些星系遠離地球一樣。

哈哈,我是宇宙的中心,我簡直要跳起來歡呼;可是,沒有任何人是世界的中心,看來,做人還是要清醒一點。雖然宇宙圍繞著你來轉,世界可不是。

讓我們回到文章開頭吧,說說引力那點事兒。就眼所見,宇宙就是能量與空間角斗場,我們看到的是空間與時間的混合,“時空”就是宇宙,看不見的引力,統治著宇宙,宇宙是幾何學,引力是物質與時間、空間的紐帶。由此產生的,根據這些有限的理論,研究我們宇宙的過去與將來的科學,叫宇宙學。

宇宙沒有開端,也沒有結束,在時間和空間上沒有大小。如果曾經有個開端,叫:熱大爆炸理論,那也只存在理論當中。但是,人們找到了大爆炸的證據,宇宙微波背景輻射,這名字好長,也就是臨界最后散射面所殘余的熱量,在太空中的輻射,也叫微波,即-270.42℃的微波冷光。

這一次,我們主要在空間結構關系上,觀察我們的宇宙,了解宇宙狀況,知曉我們的宇宙是一次熱大爆炸來的,宇宙在膨脹中,物質和能量是一回事,物質占據空間并引起空間扭曲,整個宇宙,崎嶇不平。觀察靠光,計算靠廣義相對論,就這么多,下章見。

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