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黑洞背后的秘密

編語第一張黑洞的張片誕生了,而它的存在竟然早在100多年前就已經(jīng)被成功預(yù)言了。預(yù)言的理論是廣義相對(duì)論,然而在符合精密數(shù)學(xué)模型的背后,宇宙的規(guī)律從何而來呢?

2019年4月10日北京時(shí)間21點(diǎn),人類歷史上首張黑洞照片發(fā)布了。

EHT(Event Horizon Telescope,事件視界望遠(yuǎn)鏡項(xiàng)目)在全球六地(比利時(shí)布魯塞爾、智利圣地亞哥、中國(guó)上海和臺(tái)北、日本東京和美國(guó)華盛頓),同時(shí)召開新聞發(fā)布會(huì),向全球宣布了這一項(xiàng)重大成果。

這是人類史上第一張直接拍攝的黑洞照片,而對(duì)它的出現(xiàn),在科學(xué)上早有預(yù)言,可以說,這是繼人類首次探測(cè)到黑洞引力波之后,對(duì)愛因斯坦廣義相對(duì)論的又一有力驗(yàn)證。

黑洞轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的多普勒效應(yīng)

該黑洞圖像揭示了室女座星系團(tuán)中超大質(zhì)量星系Messier 87中心的黑洞。該黑洞距離地球5500萬光年,質(zhì)量為太陽的65億倍。圖中心的暗弱區(qū)域即為“黑洞陰影”,這個(gè)陰影告訴我們:愛因斯坦是正確的。該圖像的許多特征與愛因斯坦廣義相對(duì)論的預(yù)言完全相一致,在強(qiáng)引力極端環(huán)境下進(jìn)一步驗(yàn)證了廣義相對(duì)論。

為何愛因斯坦能夠在100多年前就成功預(yù)言黑洞的存在呢?前提就是宇宙符合一套精確的數(shù)據(jù)計(jì)算。換句話說,就是宇宙的運(yùn)轉(zhuǎn)背后,是因?yàn)橛幸徽拙芏鴩?yán)謹(jǐn)?shù)囊?guī)律運(yùn)作的結(jié)果。所以,可以用數(shù)學(xué)模型來描述這個(gè)規(guī)律,進(jìn)而預(yù)測(cè)。

問題是:宇宙的規(guī)律從何而來呢?

目前最流行的說法是大爆炸而來,那宇宙應(yīng)該是一片狼藉和混亂才更合理。但是,事實(shí)恰好相反。

宇宙創(chuàng)生之后,出現(xiàn)了一次會(huì)影響物質(zhì)分布的量子漲落,量子漲落將會(huì)如何影響,完全隨機(jī)。但這場(chǎng)量子漲落,幸運(yùn)到極點(diǎn),它使得宇宙的物質(zhì)分布剛剛好,讓宇宙中的大多數(shù)天體得以形成,若有百萬分之一的物質(zhì)分布比例發(fā)生改變,地球?qū)⒉粡?fù)存在。

幸運(yùn),不止于此!

生命的誕生需要極為苛刻的條件,而地球要形成這樣合適并且能夠讓生命一直延續(xù)下去的優(yōu)良環(huán)境,幾乎比中頭獎(jiǎng)還要困難。首先地球在太陽系中距離太陽的距離要?jiǎng)倓偤?span>,離太陽再近5%或是遠(yuǎn)5%,都因?yàn)檫^熱或過冷而無法誕生生命。

氣溫必須“調(diào)”到正好,因?yàn)槿祟悓?duì)氣溫太敏感了,只能生存在一個(gè)變化幅度很小的溫度區(qū)間,太冷太熱都不行。

人屬于一種恒溫生物,人體的平均正常體溫為36~37℃,最適合人類生存的環(huán)境溫度范圍為21±3℃。科學(xué)家曾對(duì)人體在干燥的空氣環(huán)境中所能忍受的最高溫度做過實(shí)驗(yàn):人體在71℃環(huán)境中,能堅(jiān)持整整1個(gè)小時(shí),在104℃時(shí),則僅僅能堅(jiān)持26分鐘,超過這個(gè)極限人將因?yàn)槭撁摵碗娊赓|(zhì)紊亂而死亡。研究表明人體對(duì)低溫的忍受能力更差:將人置于水溫在5℃時(shí)可以忍受1小時(shí),0℃時(shí)僅可以忍受 15分鐘,超過這個(gè)極限血液會(huì)停止流動(dòng),人就會(huì)死亡。

人類需要的這個(gè)溫度區(qū)間對(duì)宇宙空間來說實(shí)在是非??量獭km然,單單銀河系里大約存在2000億顆恒星,和太陽系相似的就有四分之一。如果恒星周圍的行星系統(tǒng)有2%可以像地球一樣存在“生物圈”,可以存在生命,那么僅在銀河系就可能有13億顆恒星周圍存在生命。當(dāng)假設(shè)存在生命的星球有四分之一已經(jīng)衍生了文明,如此算來有3億多顆星球存在地外文明。

這么一想,似乎很有道理。但是數(shù)量以億計(jì),就一定意味著存在嗎?事實(shí)恰好相反,因?yàn)樯纬傻臈l件實(shí)在是太苛刻了。這意味著星球必須處于恒星星系的宜居帶上,必須有大氣層,必須是碳基生命(碳、氫、氧),必須有大量的水存在。光是這些條件,就不知道會(huì)過濾掉多少行星?要知道“開普勒”太空望遠(yuǎn)鏡耗費(fèi)四年,才只發(fā)現(xiàn)了49顆位于宜居帶的銀河系行星。

而僅僅具備以上條件仍然不夠,生命可以說是一個(gè)奇跡!

就如地球,它處在合適的位置上,仍然不夠,還需要一顆月亮。因?yàn)?/span>沒有月球的地球,自轉(zhuǎn)不夠穩(wěn)定,十小時(shí)能自轉(zhuǎn)一圈,海嘯、火山爆發(fā)也是時(shí)常的事。這樣生命根本無法生存下去。

有了月球之后,月球成了地球的船錨,它的引力使得地球穩(wěn)定下來,形成了適合生命誕生的環(huán)境。

但有月亮還不夠,月亮的大小也要?jiǎng)倓偤谩?/span>否則的話,會(huì)引起地球傾斜角過大或過小。而哪怕大一點(diǎn)或者小一點(diǎn),地球仍然不適合生存。地球繞太陽旋轉(zhuǎn)的角度巧合是23.44°左右,這個(gè)角度會(huì)使地球的整體受熱相對(duì)均衡,且適合人類生存的范圍大大增加,四季也因此出現(xiàn)。

此外,地球上之所以會(huì)有寒流、暖流及與之相關(guān)的雨雪風(fēng)霜的變化也與地球的傾角密不可分,若沒有這個(gè)傾角地球上南北半球的今天周期性出現(xiàn)的寒流、暖流及與之相關(guān)的雨雪風(fēng)霜的變化將不再存在。

但僅僅有月亮仍然不夠,巨大木星的存在為地球阻擋了多少隕石、彗星的襲擊,還有地球上的大氣層、臭氧層、水資源、氧氣、光合作用、資源都是生命誕生所必要的條件之一。這一連串的布置只要其中任何一個(gè)出錯(cuò),生命就不會(huì)出現(xiàn)在地球上。

我們可以大致計(jì)算一下人類出現(xiàn)的概率:現(xiàn)在已知的恒星數(shù)量有七百萬億億顆,也就是說:我們賴以生存的太陽的出現(xiàn)概率只有七百萬億億分之一,1/70000000000000000000000!寫成科學(xué)計(jì)數(shù)法的話,大約是:1.428571×10^(-23);

按照最新的說法,太陽有八大行星于是出現(xiàn)地球的概率就是1.7857×10^(-24);

現(xiàn)在已知地球上生物種類大約170萬種,考慮到人類不知道的物種(深海、原始森林……),有人推算地球上的生物種類有3000萬種,這樣的話,在地球上出現(xiàn)人類的概率就是5.9524×10^(-32)!

不僅僅是人類,地球上所有生物出現(xiàn)的概率都是5.9524×10^(-32)!

這個(gè)概率有多小呢?概率差不多相當(dāng)于“投擲一億個(gè)骰子,所有的骰子全部六點(diǎn)朝上”。

實(shí)際上,上面的概率很粗糙,真正的概率更低,而隨著人類對(duì)宇宙認(rèn)知程度的提高,恒星數(shù)量還要增加,生物種類還要增加,上述概率還會(huì)減小。

而現(xiàn)實(shí)中,宇宙遠(yuǎn)比我們想象的更加復(fù)雜精密,星辰如此浩瀚,卻有井然有序。難道一切只是一個(gè)偶然嗎?這樣的偶然實(shí)在無法想象!

圣經(jīng)中說:“我造地,又造人在地上,我親手鋪張諸天,天上萬象也是我所命定的。”(賽45:12)

是的,一切絕不是偶然,太多的偶然,只能證明一切都是必然。而必然的背后正是這位創(chuàng)造天地的至高神的奇妙作為!一切的剛剛好,恰是因?yàn)楸澈笥幸晃恢梁玫?、疼愛我們的存在?/span>

(成文參考新浪網(wǎng)、百度,及其他新聞媒體,在此表示感謝!點(diǎn)擊左下方“閱讀原文”可以自由搜索上帝活水的相關(guān)文章

贊美詩:《偉大奇妙神》

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