這是高更的名畫《我們從哪來？我們往哪去？我們是誰？》，也是本文標題的由來?！拔覀兪钦l”這個話題可以說達爾文一個人就基本搞定了，但另外兩個問題，在牛頓、愛因斯坦領銜的成百上千個頂級牛人努力下，可能也就才摸著一點門檻。當然，就信息量和難度而言，兩者畢竟是數(shù)量級上的差距。
一、我們從哪來？
1、無中生有——宇宙之起源
1964年5月，美國新澤西州的太陽剛剛升起，物理學家彭齊亞斯和威爾遜就中了一個的超級巨獎，才吃完早餐的他們悠閑地來到工作屋，發(fā)現(xiàn)輻射計記錄紙上滿滿的都是噪聲信號——“宇宙微波背景輻射”就此發(fā)現(xiàn)，證實了宇宙有一個非常致密的開端，就此，“大爆炸”理論成了主流科學。
有了“大爆炸”理論，以及廣義相對論，霍金和彭羅斯就可以大膽地說，那么必定存在一個奇點，在那個點上，宇宙無限致密，時空曲率無限大，時間從此開始——普朗克時間（10的—43次方）。
即在大約138—137億年前，奇點暴漲，隨即引力、強相互作用、弱相互作用、電磁相互作用依次開始獨立作用；一萬億分之一秒時，夸克和輕子出現(xiàn)，以及反夸克和反電子，那時宇宙就好像是一鍋夸克輕子粥；百萬分之一秒時，宇宙已經膨脹到像太陽系那么大，溫度進一步下降，質子和中子形成；一秒時，宇宙已經膨脹到幾光年那么大，原子核開始形成，其中90%是氫原子核，剩下的10%是氦原子核；三十八萬年時，溫度低到讓所有電子都被原子核捕獲，變成氫原子和氦原子；十億年時，這些原子在引力作用下結合在一起變成恒星，組成星系……
這就是“無中生有”的過程，一個奇點的今生今世（你不用問任何人它的前世）。但如果你把如今宇宙中所有物質和能量加在一起，包括所有負能量的引力，結果是零。
也就是說，宇宙仍然是由“無”組成的……
2、簡潔之美——萬物之組成
先引述一段《七堂極簡物理課》的話：“屈指可數(shù)的幾種基本粒子，不斷地在存在和不存在之間振動、起伏，充斥在似乎一無所有的空間中。它們就像宇宙字母表里的字母，以無窮無盡的組合，講述星系、繁星、陽光、山川、森林、田地，以及節(jié)日里孩子臉上的笑容和星光璀璨的夜空的漫長歷史”。
這張小圖就把宇宙最主要構成成分說清楚了，六種夸克、六種輕子和四種基本的力。
牛頓的《自然哲學的數(shù)學原理》法則1被稱作“簡單性原則”，愛因斯坦說，“從希臘哲學到現(xiàn)代物理學的整個科學史中，不斷有人力圖把表面極為復雜的自然現(xiàn)象歸結為幾個簡單的基本概念和關系，這就是整個自然哲學的基本原理”。
其實，宇宙的本源就是如此簡單，處處透露出簡潔之美。它仿佛昭告世人，“簡潔”是人與宇宙和諧相處的“第一性原理”，它甚至啟示我們，如果“簡潔”如此重要，那些我們所觀察到的無比繁復的“宇宙膨脹”、“黑洞”這些都是有必要的。
3、星山星?！覀冎?/h4>
大爆炸發(fā)生后九十億年左右，在宇宙中一個偏遠星系的偏遠區(qū)域，一個小星系逐步形成，這就是太陽系。太陽是二代或三代恒星，包含大約2%的重元素，一些重元素聚集形成了行星，其中兩顆行星軌道接近最終發(fā)生撞擊，融為一體，而一部分物質被拋射出去，這就是今天的地球和月亮。
這張圖顯示了太陽系在銀河系的位置，你可以粗略估計地球在哪。
一個行星要想適合生命存在，必須有合適的質量、軌道、溫度、元素等等，地球都滿足。然而，僅僅銀河系里就有千億甚至萬億顆恒星，其類地行星就至少四百億顆。
寫到這里，我抬頭看了看夜空，我想，也許，我們并不孤單，從不……
二、我們往哪去？
這個問題其實無法回答，因為未知太多，悲觀說就是哪都不能去，或你想去也去不了。
比如，盡管現(xiàn)在已經有一個很牛逼的“標準模型”，能無比精確地把宇宙——除引力之外——都描寫清楚。這個模型有19個參數(shù)，都是被實驗測定出來的。物理學家就搞不明白為什么這些參數(shù)恰好是這樣，比如光速、四種基本作用力的強度、夸克的質量等等，為什么是這個數(shù)值？他們不知道。
但細思極恐，因為若不是這樣的數(shù)值，宇宙可就麻煩了……這就好像有人事先把這些參數(shù)調好了，就是為了給我們一個能孕育生命的宇宙。
更神奇的是，這些參數(shù)并不都是允許生命出現(xiàn)的最佳狀態(tài)，數(shù)值還可以進一步優(yōu)化、微調，讓生命更容易出現(xiàn)……我的個媽呀……
好了，這種短期說不清楚的不說，比較玄幻的比如《星際穿越》里的“蟲洞”也不說，我們來談談跳一跳夠得著的。我恰好知道，要邁出地球，去銀河系奇幻漂流，迫切需要搞清楚兩件事和在兩方面有突破。
第一件事：暗物質是個什么鬼？
2015年12月16日，中國發(fā)射了科學系列首發(fā)星“悟空號”，主要目標就是探測暗物質，首發(fā)，牛逼吧！重要吧！而且，這是世界上最先進的暗物質探測衛(wèi)星。除了天上，地下也沒閑著，在西昌錦屏山的山洞里，清華大學、上海交大有關團隊也在那展開研究。
可能不禁有人要問，暗物質都沒發(fā)現(xiàn)，最初你怎么知道有這個東西呢？算出來的，不是掐指一算，而是推理計算。
我們知道，像銀河系，我們圍著太陽轉，太陽圍著銀河系中心轉，若干星系一圈又一圈地轉動，而萬有引力由內向外是遞減的，那么，星系內恒星轉速更快，離星系中心越遠的速度越慢——不然就甩出去了。以上從理論和邏輯都是對的，但是現(xiàn)實不是如此，20世紀30年代，荷蘭天文學家奧爾特率先發(fā)現(xiàn)這種反常現(xiàn)象，爾后瑞士天文學家茨威基觀察到銀河系的邊緣恒星速度并未降低，接下來的幾十年間在更大范圍內也發(fā)現(xiàn)了這種情況。最合理的解釋就是，有另一種力把邊緣恒星拴住沒讓他脫離星系，這種力也是引力，就來自暗物質。暗物質主要集中在星系周圍的球形暈輪中，這樣就說得通了。
那暗物質究竟是什么呢？它不發(fā)光也不吸收光，有質量有引力，至于溫度和速度以及能不能形成天體還說不清。
如果沒有暗物質提供的額外引力，星系就不會足夠快地形成，進而形成我們今天宇宙的模樣。所以，搞清楚暗物質很重要，更重要的事，這貨大約占宇宙的26%，我們竟然不了解。
當然，沒有最慘，還有更慘。因為目前可見物質約占宇宙的4%，還有一種東西，約占宇宙的70%，我們更不清楚。
第二件事：暗能量又是什么鬼？
1917年，愛因斯坦意識到引力會導致宇宙向內坍縮，但他觀察到的是既未膨脹也未坍縮，于是他在廣義相對論方程補充了一個修正因子——宇宙學常數(shù)，簡單說就是一種反引力力量。
1929年，哈勃通過星系光譜“紅移”發(fā)現(xiàn)宇宙正在膨脹。得知這個消息，愛因斯坦的心是崩潰的，于是他把這個“反引力”去掉了。
1998年，美國兩個團隊獨立發(fā)現(xiàn)宇宙不僅在膨脹，還在加速膨脹——比如，今晚你到郊外點5根火把，每一百米放一根，離你越遠的看上去應該亮度越低，但，它不僅低，還越來越低。這些團隊就是通過這種道理觀察超新星得出的結論，世界嘩然！于是我們又把這個“反引力”放回來，愛因斯坦九泉之下也安息吧。
這個“反引力”就是暗能量——約占宇宙70%。
回到最初宇宙大爆炸，為什么會劇烈膨脹，就是這個“反引力——萬有斥力”的作用，只不過如今這個力沒當初那么大了。
令人寢食難安的是，暗能量是真空中的能量。即宇宙越膨脹，真空越大，暗能量就越大，宇宙膨脹加速度就越大。也就是說，遠方的星系離我們越來越遠了，據(jù)估算，再過一萬億年，我們抬頭看天，就只能看見銀河系的星星了。
最后，就是宇宙大撕裂。
或是，重新坍縮回奇點。
第一個突破：引力波
前面兩個是理解，因為不理解，這個宇宙的盲區(qū)就太多了，畢竟那占96%。引力波，則是突破。
2015年，LIGO團隊兩次探測到了引力波。如今，我們廣泛運用的是赫茲發(fā)現(xiàn)的電磁波，比如廣播、電報、電視、通信等等。如果說電磁波打開了全人類的肉眼，引力波就是給全人類開天眼。
在《三體》里，劉慈欣就已經讓引力波大展身手了。具體講，人類離開地球，最大的一個問題是如何通信，要知道電磁波只要遇到稍微厚一點的霧、水汽的阻隔就會失靈，所以我們如今靠的是衛(wèi)星中繼。而引力波不受物質阻礙，除了通信，還可以探測宇宙中更多的未知。
第二個突破：新能源
世間萬事萬物之變化，都離不開能量。
這可不是當下熱炒的什么新能源車這么低端的東西，而是太空旅行的能源解決方案，要知道現(xiàn)在的火箭發(fā)射還是把液氧之類的化學能轉化為熱能，這種方式成本極高，效率極低。核能是很好的解決方案，但不同于原子彈那種核裂變方式，而是核聚變，即把宇宙中取之不盡的輕元素如氫、氦弄來進行可控核聚變。還有，就是直接轉化恒星能，比如太陽能。
當然，這兩個突破短期也難見效，據(jù)估計，大概需要三四個世紀。
但是，如果短期再出一個牛頓、愛因斯坦式的人呢？也說不清。
三、有什么意義？
每次，我都想在最后正兒八經地回答一些質疑，比如花這么多錢研究宇宙值不值？個人花這么多精力去讀科普值不值？
1、意外
如果不去研究宇宙的由來、太陽為什么發(fā)光、地球為什么圍著太陽轉……我們就無法理解那么多深刻的事物運行規(guī)律，我們可能還處于蒙昧時代。同時，我們每次探索并不是為了一個具體的目標，我們探索還是為了意外，為了探索本身的副產品，電話、X光、微波爐這些我們都離不開的東西，都是意外的產物。
2、溯源
功利地說，你可以更好地認識自己，知道自己是個什么東西總好過不知自己是個什么東西。
超越功利層面，這也不僅僅是好奇，而是像翻家譜，為了讓自己獲得一種宇宙視角，以及一些全局感和歷史觀。在FACEBOOK的COO桑德伯格新書中就講到教育孩子的一個好方法就是和他們談論家族史。
我們都是孩子。
3、感恩
我們每一個人都是一億分之一的幸運者——靠當初打敗了一億個精子。
但在宇宙的起源時，每十億對正反質子、中子、電子中才有一個質子、中子、電子幸存下來（其它都湮滅了），而你身上有多少粒子？而你身體里的除氫以外的19種元素，全是超新星爆發(fā)形成的。
你說你有多幸運？
你說你有多幸運？
你說你有多幸運？
你還不以感恩之心來面對每一天？
4、謙卑
先看一幅圖：
這是1990年，旅行者1號探測器即將飛出太陽系的時候，在距離地球60億公里的地方，美國國家航空航天局命令它回頭再看一眼，拍攝了60張照片。照片上的光帶是相機鏡頭反射的太陽光。其中的這一張上正好包括了地球——就是圖中那個亮點。
那個點，就是我們的家，就是我們。
我們是如此的不起眼……
最后，我想以一個真實的故事結束：
幾年前，一個同事，也是一位博士，在一個非常正式的場合輪流發(fā)言中大談特談與會議無關的天體物理以及宇宙和宗教，表現(xiàn)出過度的虛幻和極度的悲觀，我們幾欲當場嘩然，事后皆當經典笑談……
當我再看那個暗淡的“亮點”，發(fā)現(xiàn)我和他都錯了，錯在不懂“謙卑”，錯在誤以為“世界因我而存在”，那時我們互相以為真理在握，他認他的虛幻，我認我的世故，以己度人而不是知彼解已，旁觀者清反倒因為“自大”而旁觀者迷……
當我以距離60億公里的眼光，再去看某個恩怨、心結、成見，不就是一粒微塵嗎？
我想，宇宙視角給我最大的啟示是“謙卑+豁達”……
此文參考了萬維鋼《精英日課》、李淼《宇宙的一生》、史蒂文溫伯格《最初三分鐘》、格雷厄姆勞頓《萬物起源》，以及紀錄片《和摩根弗里曼一起穿越蟲洞》。
