世界奇異丁檔案 2019-05-18
自從人類發(fā)現(xiàn)地球不是平的、地球也不是宇宙的中心、太陽(yáng)也不是宇宙的中心之后，就多了這個(gè)問(wèn)題：宇宙到底有多大，有沒(méi)有邊緣？邊緣的“外面”又是什么？這個(gè)問(wèn)題困擾著一代又一代的科學(xué)家和學(xué)者，每個(gè)人的解釋都不能讓人信服。到底誰(shuí)說(shuō)得對(duì)？宇宙的邊界到底是什么樣的，它又以什么形式存在？
古時(shí)候的中國(guó)，人們對(duì)大地的理解是，一個(gè)巨大的平板，四角被四只巨大的烏龜托著，最上面還有一只老鷹叼起來(lái)。而外國(guó)人的理解也差不多，只是烏龜換成了巨獸，老鷹變成了天使。
直到亞里士多德從月亮的弧形缺口推斷出地球是圓形這一概念，但基本沒(méi)人信，所有人都覺(jué)得我們站的地方是平的，怎么可能是個(gè)圓形？但在兩千兩百多年前，古希臘的大天文學(xué)家埃拉托斯特尼就用更科學(xué)的方法證明了地球是圓的，而且還根據(jù)正午射向地球的太陽(yáng)光和兩個(gè)觀測(cè)地點(diǎn)的距離，首次算出地球的周長(zhǎng)。
二百六十多年前，德國(guó)著名大哲學(xué)家康德提出了太陽(yáng)系存在的假說(shuō)，這位哲學(xué)家同時(shí)也是天文學(xué)家，他的假說(shuō)在拉普拉斯出書之后才被證實(shí)。人類的眼光越來(lái)越遠(yuǎn)，從開(kāi)始接受地球是圓的，到接受地球不是宇宙的中心，最后知道太陽(yáng)居然也不是宇宙中心。
又過(guò)了三十年，天文學(xué)家赫歇爾用一種叫“恒星計(jì)數(shù)法”的方法提出了銀河系這一概念，但他認(rèn)為太陽(yáng)處在銀河系的中心。一百三十年后，沙普利用更科學(xué)的方法得出結(jié)論，說(shuō)太陽(yáng)系并不是銀河系的中心。但人們又發(fā)現(xiàn)，銀河系這個(gè)擁有一千兩百多億顆恒星的龐然大物，竟然也不是宇宙的中心！
科學(xué)家們繼續(xù)尋找宇宙的中心，他們陸續(xù)發(fā)現(xiàn)，銀河系是處于一個(gè)叫“本星系群”的更大家伙之內(nèi)，這個(gè)大家伙是由五十多個(gè)和銀河系差不多的星系組成。可這個(gè)本星系群又屬于室女座超星系團(tuán)，而室女座超星系團(tuán)也不是宇宙中心……
人們?cè)絹?lái)越恐懼，是對(duì)未知空間的那種無(wú)知的恐懼，沒(méi)有人知道，這個(gè)我們稱為宇宙的東西到底有多大。在科學(xué)如此發(fā)達(dá)的現(xiàn)在，人們用最先進(jìn)的空間望遠(yuǎn)鏡“詹姆斯·韋伯”號(hào)對(duì)宇宙進(jìn)行射電觀測(cè)，已經(jīng)能夠看到遠(yuǎn)達(dá)一百三十億光年的宇宙，而整個(gè)宇宙的年齡也只有一百三十七億年。
從認(rèn)為地球是平的，到知道宇宙的年齡和大爆炸學(xué)說(shuō)，人們已經(jīng)不滿足于現(xiàn)在的知識(shí)，而是提出了這個(gè)永遠(yuǎn)沒(méi)人能解答的問(wèn)題：宇宙到底有多大？它的邊界又在哪里？
最小到底有多小，最大到底有多大，對(duì)于宇宙來(lái)說(shuō)，其實(shí)這本身就是一種不太明顯的邏輯錯(cuò)誤。無(wú)限是不可能用有限來(lái)衡量的，所以有人提出，關(guān)于宇宙到底有多大，這就像問(wèn)“一條直線的體積是多少”那么可笑。宇宙到底有多大？對(duì)于這個(gè)問(wèn)題，從古至今誰(shuí)也解釋不清，也沒(méi)人能給宇宙的大小下一個(gè)準(zhǔn)確的定義。目前最有科學(xué)性權(quán)威的答案，也只能探測(cè)到一百三十億光年的宇宙空間，再遙遠(yuǎn)的空間是什么樣子，就只能靠人類自身的第一智慧“想象”來(lái)結(jié)合科學(xué)理論畫出宇宙模式了。
大科學(xué)家愛(ài)因斯坦說(shuō)過(guò)，宇宙是一個(gè)無(wú)限大的宏觀空間，要想了解這個(gè)無(wú)限大的宏觀空間，就必須先用“相對(duì)論”去尋找一個(gè)與“無(wú)限大”相對(duì)的“無(wú)限小”微觀空間?？蛇@個(gè)“無(wú)限小”的微觀空間在哪兒呢？
其實(shí)很容易找到，在我國(guó)古代，就有關(guān)“天有九層天，地有九層地”的傳說(shuō)。這句話說(shuō)明了天地間大小是對(duì)稱
的，在大地上肯定還包含著一個(gè)“無(wú)限小”的微觀空間，它和“無(wú)限大”的宇宙相互對(duì)立而存在。毫無(wú)疑問(wèn)，這個(gè)對(duì)稱點(diǎn)肯定在“地心”的某處，地球的最中心點(diǎn)應(yīng)該是由最普通物質(zhì)元素的“原子”為代表，這個(gè)“原子”和其他任何元素的“原子”都一樣，并沒(méi)有什么特別之處。
2011年10月，諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者、美國(guó)麻省理工學(xué)院著名華裔教授丁肇中在山東大學(xué)召開(kāi)了媒體見(jiàn)面會(huì)，有幾十名記者圍坐在圓桌旁，陸續(xù)向他提出很多問(wèn)題。
身穿深藍(lán)色西裝外套搭配青綠色領(lǐng)帶、年逾七十的丁肇中說(shuō)話簡(jiǎn)單直率，對(duì)記者提出的科學(xué)問(wèn)題基本上是有問(wèn)必答。在整個(gè)采訪過(guò)程中，最讓丁肇中感興趣的話題顯然還是他的老本行：未知的宇宙。
“我一直認(rèn)為研究宇宙的起源非常重要，我把十余年的心血都投入在阿爾法磁譜儀實(shí)驗(yàn)上，這個(gè)實(shí)驗(yàn)我已經(jīng)做了十六年。在這個(gè)時(shí)間里，我其他什么事都不做，我一向認(rèn)為，集中所有時(shí)間做一件事才有成功的可能。”丁教授說(shuō)。
2011年5月16日，阿爾法磁譜儀隨著美國(guó)“奮進(jìn)”號(hào)航天飛機(jī)升上太空，用來(lái)尋找反物質(zhì)組成的宇宙，還有暗物質(zhì)的起源。這被認(rèn)為是繼人類基因組計(jì)劃、國(guó)際空間站計(jì)劃和強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)計(jì)劃后的又一大型國(guó)際科技合作項(xiàng)目，該項(xiàng)目負(fù)責(zé)人就是丁肇中教授。
早在1976年，丁肇中就因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)了構(gòu)成物質(zhì)的第四種基本粒子J粒子而獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，到了1995年，丁肇中的研究又伸向另一個(gè)領(lǐng)域：利用國(guó)際太空站來(lái)偵測(cè)宇宙反物質(zhì)。轉(zhuǎn)眼十六年過(guò)去了，丁肇中依然站在宇宙科學(xué)的最前沿進(jìn)行研究著。
在媒體見(jiàn)面會(huì)上，有記者提出了時(shí)下最時(shí)髦的“宇宙大爆炸”理論，丁肇中回答：“如果能夠找到反物質(zhì)，就是對(duì)宇宙大爆炸理論的最好證明，可是我們現(xiàn)在還沒(méi)有找到?！?/strong>
就像歷史學(xué)家那樣，宇宙學(xué)家已經(jīng)意識(shí)到，開(kāi)啟未來(lái)的鑰匙就在于過(guò)去，那么宇宙的起源到底是什么？如果根據(jù)“宇宙大爆炸”理論，宇宙是在約一百四十億年前，由一個(gè)非常小的“奇點(diǎn)”爆炸而形成的，這個(gè)理論雖然沒(méi)有被直接證明，但大多數(shù)的頂尖科學(xué)家都承認(rèn)，比如物理學(xué)天才霍金。
丁肇中說(shuō)：“宇宙大爆炸以前的空間全是真空的，真空里面什么也沒(méi)有，大爆炸后才產(chǎn)生了正物質(zhì)和反物質(zhì)，否則不可能加起來(lái)為零。在銀河系里，我們知道并沒(méi)有反物質(zhì)，因?yàn)榉次镔|(zhì)和正物質(zhì)相撞會(huì)產(chǎn)生大量的光，但我們沒(méi)找到這種光?！?/strong>
“可是宇宙中有一億多個(gè)銀河系，我們這邊沒(méi)有，并不代表其他地方也沒(méi)有。阿爾法磁譜儀實(shí)驗(yàn)就是要尋遍所有的銀河系，一直找到可見(jiàn)宇宙的邊緣，來(lái)尋找反物質(zhì)。如果真的找不到反物質(zhì)，那大爆炸理論就要引起懷疑了。”他又補(bǔ)充道。在科學(xué)面前，無(wú)疑充滿了很多個(gè)未知數(shù)，路也是很艱難的，丁肇中曾經(jīng)這樣解釋他所做的實(shí)驗(yàn)：“我的實(shí)驗(yàn)就像是在北京下了一場(chǎng)傾盆大雨，如果一百億個(gè)雨滴中只有一滴是彩色的，我們就是要把這滴給找出來(lái)?！?/strong>
就在2011年9月，歐洲核子研究中心正式宣布，他們發(fā)現(xiàn)了一部分中微子的速度比光速還快的現(xiàn)象，這在科學(xué)界引起軒然大波。一旦有物質(zhì)超過(guò)光速的現(xiàn)象得到證明，那么愛(ài)因斯坦的相對(duì)論就有可能是錯(cuò)的，也會(huì)改變?nèi)祟悓?duì)宇宙的認(rèn)知。
很多人都對(duì)宇宙的邊界做過(guò)猜想，有人說(shuō)：“太陽(yáng)系就是一個(gè)原子，銀河系就是一滴水珠，而地球可能只是個(gè)細(xì)胞核而已?！?/strong>
哈佛大學(xué)的工程物理學(xué)家布斯·查爾頓有個(gè)著名的“宇宙平行理論”，就像哲學(xué)中提到的“中國(guó)盒子”那樣：兩個(gè)盒子互相套著，里面的盒子也是外面的盒子。他還說(shuō)：“就算有那么一天，假如人類真有了穿越宇宙的能力，宇航員在那瞬間可能會(huì)發(fā)現(xiàn)，他正在從兩粒水分子之間費(fèi)力地爬出來(lái)。人類如果想利用速度這種東西來(lái)穿越宇宙的話，就像一只繞著紐約公園某棵大樹(shù)轉(zhuǎn)圈的蒼蠅，它飛來(lái)飛去好幾天，就以為到了夏威夷呢！”
科學(xué)家們普遍認(rèn)為，宇宙是有限而無(wú)界的，它就像一個(gè)氣球，我們都處在球體內(nèi)部，這個(gè)球體空間是有限的，但我們永遠(yuǎn)走不到它的邊界，就像在地球表面永遠(yuǎn)走不到頭一樣。而在宇宙中飛行，就算已經(jīng)到達(dá)宇宙的最遠(yuǎn)處，我們也飛不出宇宙，因?yàn)榭臻g本身就是扭曲的。就算一直朝相同的方向飛行，在這個(gè)扭曲空間中，飛行路線在其他空間看來(lái)也是彎曲的，只不過(guò)是在宇宙最遠(yuǎn)處環(huán)繞飛行罷了。在宇宙的內(nèi)部飛行，不管朝哪個(gè)方向，不管有多快，最終都會(huì)回到出發(fā)點(diǎn)。
可問(wèn)題又出來(lái)了，就算宇宙和時(shí)間空間都是圓形的，但這個(gè)圓也有邊界，那么圓之外的地方又算不算是宇宙？看來(lái)，我們這些普通人的思維，是無(wú)法解釋科學(xué)家們的大腦的，也許在幾千年之后的地球，人類才能發(fā)達(dá)到可以了解宇宙的邊界到底是什么了吧！
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