夏朝明

摘要：我們從哪里來(lái)？又要到哪里去？我們存在的意義是什么？千百年來(lái)，無(wú)數(shù)的物理學(xué)家，天文學(xué)家，生物學(xué)家，文學(xué)家，哲學(xué)家，思想家，都曾無(wú)數(shù)次地思考過(guò)這個(gè)問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：時(shí)間；宇宙；能量

在神學(xué)時(shí)代，我國(guó)有過(guò)“盤(pán)古開(kāi)天”，“女?huà)z造人”之說(shuō)。希臘神話中，也有過(guò)天地之神結(jié)合，眾神經(jīng)過(guò)一番磨難才得以出生之說(shuō)。所以，神學(xué)時(shí)代，無(wú)論奴隸社會(huì)還是封建社會(huì)，人們堅(jiān)貞不渝地認(rèn)為人就是神的造物，與其他鳥(niǎo)獸截然不同。而后的各種宗教，大力宣傳神的地位，推崇自己的思想，獲得民眾的支持贊同。統(tǒng)治者為了鞏固自己的地位，宣揚(yáng)“君權(quán)神授”，這自然也可以理解。人也是群居動(dòng)物，對(duì)神的追崇使得人群具有更強(qiáng)的凝聚力，但弊端也隨之顯現(xiàn)。思想的禁錮拖延了科技的進(jìn)步，以至于亞里士多德之前沒(méi)有人能算得上是真正的科學(xué)家了。

雖然亞里士多德的許多理論在伽利略時(shí)代就已經(jīng)被推翻，其中就包括學(xué)到過(guò)的力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系。亞里士多德的觀點(diǎn)在現(xiàn)在看來(lái)幾乎可笑，但卻在幾千年間令無(wú)數(shù)的人深信不疑。他也許并不完美，但他對(duì)世界的觀察的方法卻對(duì)后代科學(xué)有著密不可分的關(guān)系。人們不只是為了單一的生存，開(kāi)始描述世界，探索世界。

世界的樣子，人們擁有過(guò)無(wú)數(shù)的大膽猜想。對(duì)于過(guò)去的人們而言，自己所到的距離從來(lái)沒(méi)有盡頭。但根據(jù)自己的常識(shí)卻知道它一定有個(gè)盡頭，所以直接應(yīng)當(dāng)是一塊水平的大平板。板上有突起就是山巒，凹下就是湖泊，劃痕就是河流，而盡頭，就是無(wú)邊的海洋。但河流中的水會(huì)流動(dòng)，海洋中的水到那里去了呢？一定會(huì)從世界的邊緣流下去，永遠(yuǎn)流下去，或到達(dá)另一個(gè)世界。這種大膽想法在電影《加勒比海盜》曾經(jīng)得到過(guò)模擬，船只在世界的盡頭掉落，最終到達(dá)另一個(gè)世界。但早在公元前340年，亞里士多德就在他的《論天》一書(shū)中提到過(guò)世界不是一塊平板而是一個(gè)圓球。并且提出了證據(jù)：因?yàn)樵率呈堑厍蜻\(yùn)行到太陽(yáng)和月亮之間引起的，而我們觀察到地球在月亮上的影子總是圓的。如果是一個(gè)平面，影子不會(huì)總是圓形，會(huì)變?yōu)樗倪呅位驒E圓形。并且海邊的人們意識(shí)到，遠(yuǎn)處駛來(lái)的船只總是先露出桅桿，再出現(xiàn)船身。如果世界是塊平面，怎么會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象？麥哲倫的環(huán)球航行最后也是最直接地驗(yàn)證了這個(gè)事實(shí)，從此，世界是個(gè)球體，我們生活在地球。

一位頑童，厭惡學(xué)習(xí)，愛(ài)好動(dòng)手制作，被同學(xué)嘲笑后開(kāi)始努力學(xué)習(xí)，最終考取劍橋大學(xué)，成為現(xiàn)代物理數(shù)學(xué)的一位奠基人，他就是牛頓。他的力學(xué)體系被廣泛認(rèn)同，他的引力定律令人拍案叫絕，他開(kāi)創(chuàng)了物理學(xué)中光學(xué)這一分支，他發(fā)明了微積分學(xué)。他的成就遠(yuǎn)大于與他同一時(shí)期的所有科學(xué)家。我們的物理學(xué)習(xí)很多都與他有關(guān)，對(duì)他又愛(ài)又恨。他對(duì)人類(lèi)的貢獻(xiàn)巨大，對(duì)科學(xué)的影響深遠(yuǎn)。他的引力定律使我們的眼睛望向了星空。太陽(yáng)系的八大行星正在按照他的規(guī)律運(yùn)行。牛頓將引力描述為超距作用的力，這在太陽(yáng)系中非常成功，但在強(qiáng)引力場(chǎng)下失效。所以在近代，出現(xiàn)了許多理論來(lái)描述宇宙。它們中每個(gè)都不能以偏概全，像牛頓理論一樣都有自己的適用范圍。其中愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論與普朗克的量子理論被譽(yù)為當(dāng)代物理學(xué)最偉大的理論。廣義相對(duì)論用來(lái)描述引力和宇宙大尺度的結(jié)構(gòu)，而量子力學(xué)處理極小尺度例如原子及更低水平的現(xiàn)象。但不巧的是，它們不可能都對(duì)。所以當(dāng)代物理學(xué)的主要目標(biāo)之一就是創(chuàng)建一個(gè)將它們結(jié)合在一起的新理論——量子引力論。現(xiàn)代物理學(xué)家霍金就是這一理論的提出者。可能獲得這一理論還遙遙無(wú)期，但人們從未停下腳步去探索世界。不只是自己生活的世界，更是太陽(yáng)系之外，整個(gè)宇宙中的萬(wàn)千世界。

如果我們發(fā)現(xiàn)了其他星球，發(fā)現(xiàn)了其他生命?；蛟S你沒(méi)那么開(kāi)心因?yàn)橘I(mǎi)彩票花的錢(qián)已經(jīng)遠(yuǎn)大于獎(jiǎng)金了，但必然會(huì)中獎(jiǎng)。生命的出現(xiàn)大概也是如此，無(wú)數(shù)種物質(zhì)的組合，無(wú)數(shù)的不同恒星系中的條件，宇宙中無(wú)數(shù)顆恒星，可能只有幾種能產(chǎn)生生命，但已經(jīng)是必然了。既然有了我們，就一定有了他們。地球上生命的相互依存，相互競(jìng)爭(zhēng)進(jìn)入了一個(gè)較為穩(wěn)定的時(shí)期，地球的條件適宜了地球生命的生存。地球生命也在改變地球的環(huán)境。沒(méi)有生命的星球，也許就不會(huì)有氧氣，沒(méi)有氧氣就無(wú)法大量氧化有機(jī)物放出能量，自然就不會(huì)有大型的多細(xì)胞生物出現(xiàn)。這只是在地球上，也許另一顆星球上的他們正在以一種其他的化學(xué)反應(yīng)為自己提供著能量，我們聞所未聞。也可能是某些較為溫和的核反應(yīng)，為他們的機(jī)體提供著能量，我們難以置信。但這也許就實(shí)實(shí)在在地存在著，只是我們沒(méi)有發(fā)現(xiàn)。根據(jù)永恒的能量守恒理論，生命體的能量一定要有來(lái)源。我們地球生命的能量基本全部來(lái)自于我們的恒星：太陽(yáng)。太陽(yáng)的能量創(chuàng)造了生命，也在億萬(wàn)年間維持著生命之火的延續(xù)。生產(chǎn)者利用陽(yáng)光的能量與輻射溫度，合成著大分子的淀粉等能量物質(zhì)供初級(jí)消費(fèi)者食用、生存。更高級(jí)的消費(fèi)者間接地食用初級(jí)消費(fèi)者所吸收的太陽(yáng)能，維持著生存。地下的石油、天然氣，全部是上古時(shí)代的植物所接收的太陽(yáng)能的產(chǎn)物。為我們提供了大量的生活能源。我們的能量來(lái)自太陽(yáng)，太陽(yáng)的能量來(lái)自聚變反應(yīng)，聚變反應(yīng)的能量來(lái)自于虧損的質(zhì)量，而質(zhì)量又仿佛來(lái)自于能量，實(shí)在變得無(wú)法解釋。生命本身也是一個(gè)能量體，儲(chǔ)存著能量，利用著能量。難道生命就是能量的消費(fèi)者嗎？這個(gè)宇宙創(chuàng)造了我們，到底要求我們?yōu)樗鲂┦裁茨兀?/p>

宇宙的有序度在下降，熵在升高。巨大的能量從有序中釋放，轉(zhuǎn)化為其他種無(wú)序形式。我們的太陽(yáng)正處于中年期，仍有充分的聚變?nèi)剂瞎┧摹Ｌ煳膶W(xué)家們對(duì)于其他恒星的觀察使他們可以推斷出太陽(yáng)的余生。當(dāng)約50億年后，氫燃料被耗盡時(shí)，溫度開(kāi)始下降，顏色逐漸變紅，太陽(yáng)的氣體外層開(kāi)始膨脹，演化為一顆紅巨星，它有一個(gè)碳核，被燃燒的氫與外層氣體包裹，此時(shí)它的體積足以包含地球軌道。當(dāng)能量進(jìn)一步釋放，太陽(yáng)開(kāi)始變冷收縮，最終塌縮成一顆白矮星。質(zhì)量更大的恒星塌縮后會(huì)形成中子星或黑洞，它們都有巨大的密度，黑洞還有可怕的引力密度，強(qiáng)大的潮汐力可以將物質(zhì)撕扯成離散的原子。當(dāng)然在有生之年我們是不會(huì)見(jiàn)到這些宇宙深處的可怕場(chǎng)景，也不會(huì)經(jīng)歷太陽(yáng)的熄滅的黑暗。但如果現(xiàn)代科技仍以指數(shù)次的效率進(jìn)步的話，不出千年人類(lèi)就有能力航行至下一個(gè)星系尋找新的家園。也許我們推崇的現(xiàn)代科技理論會(huì)被千年后的人們視作笑柄，但我們也應(yīng)該想盡我們能想的，做及我們能做的，不為未來(lái)留下遺憾。歲月是文明最好的見(jiàn)證。

回過(guò)頭來(lái)，如果能量是守恒的，那么整個(gè)宇宙的能量總和應(yīng)是一個(gè)常數(shù)。每秒鐘都有巨量的能量在太陽(yáng)系中被釋放，更有無(wú)數(shù)的能量在宇宙的其他地方被釋放。很明顯，宇宙的能量分布是不均勻的。每一顆恒星都是一個(gè)能量聚集體，它四周的能量密度高于其他深空地帶，但它在不停地釋放它的能量，使能量分布向一個(gè)均勻的方向發(fā)展。就像盤(pán)子中的幾塊在融化的冰，最終水不再聚集，覆蓋了整個(gè)盤(pán)子，水在盤(pán)子中是均勻分布的。也許當(dāng)若干時(shí)間以后，所有的恒星都已經(jīng)熄滅，所有的黑洞都已經(jīng)蒸發(fā)，宇宙中再無(wú)光芒，溫度也變得均勻，在那之后會(huì)發(fā)生什么？按現(xiàn)在理論推測(cè)，真的什么都沒(méi)了。能量不會(huì)再轉(zhuǎn)化，沒(méi)有運(yùn)動(dòng)，沒(méi)有輻射，沒(méi)有光芒。宇宙也許最后會(huì)塌縮、或開(kāi)放，科學(xué)家們?nèi)詿o(wú)法準(zhǔn)確計(jì)算出宇宙的引力總量，結(jié)果無(wú)從知曉。到了那時(shí)，也許會(huì)有某種力量或某個(gè)智慧文明，將一切從頭開(kāi)始。到那時(shí)也許就是一個(gè)全新的宇宙。而那種力量，將會(huì)是時(shí)間之外的觀察者。endprint