这个世界几多岁

一场大爆炸,才有这个世界?人大概会想自己能不能在世界上活到一百岁,可曾想过这世界诞生至今,有几年了?本篇针对已被接纳的论说,提出新观点。

TEXT 风子

PHOTO CORBIS IMAGES
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和朋友聊起宇宙,我总是离不开一句:宇宙无限大,也无限小。也许说得太玄了,没人会追问:为何宇宙是无限大,也无限小?
先说无限大吧。
采用人类目前最先进的科技,我们依然看不到宇宙的边界。
地球绕着太阳公转,太阳绕着银河系公转,银河系绕着星系团公转,星系团绕着更大的超星系团公转,那超星系团又绕着什么公转呢?不用说,肯定有更大更惊人的东西存在。
听起来,宇宙之大,似乎是没完没了的。宇宙的边界到底在哪里?就算有一天,我们看到了宇宙的边界,那宇宙的边界之外,又是什么东西?是否宇宙之外,还有别的宇宙存在?
所以说,宇宙是无限大的。
为何,宇宙又无限小呢?
曾几何时,科学家认为,原子是宇宙最小的物质单位。后来又发现,原子可分为质子、中子、电子。再后来又发现,质子和中子是由三个夸克构成的。
由此可以推测,每个物质单位都由某些物质所构成。
更简单地说,细菌里面有细菌。细菌的细菌里面,还有细菌。细菌的细菌的细菌里面,还有更小细菌。
所以说,宇宙是无限小的。

宇宙大爆炸
说了宇宙的大小,接着的问题就是,宇宙是如何形成的?
我们来看看一段宇宙起源小简介:
在遥远的138亿年前,有一个体积无限小、密度无限大、时空曲率无限大的奇点。换句话说,就是把整个宇宙的物质浓缩到一个点上。
这个奇点在高温、高密度状态下,莫名其妙突然爆炸开来。爆炸碎片以惊人速度往外扩散。经过一连串物质变化,形成宇宙。
大爆炸是宇宙的起点,也是空间、时间的起点。
这个初生宇宙的空间,充满了高温度高密度的宇宙最原始物质。最初的温度高达几十亿度,随后逐渐下降,形成我们现在所熟悉的宇宙。
从大爆炸那刻开始,宇宙持续长期膨胀。直到今天,膨胀依然没有停止。
宇宙诞生大约十万年后,开始透明起来,光线通畅无阻。
大爆炸后的六至十亿年左右,第一批最古老的星系诞生了。
哈勃太空望远镜拍到的最遥远星系,可追溯到宇宙诞生后的6.5亿年。根据大爆炸理论,由于宇宙不断膨胀,星系间的距离会越来越远。越遥远的星系,意味着是越古老的星系。
大爆炸的92亿年后,太阳系诞生,地球也诞生了。
以上就是目前最多科学家认同,也是最多物理学理论支持的宇宙起源说:宇宙大爆炸理论(The Big Bang)。

天与地时差
看了这个宇宙大爆炸理论,通常第一个疑问是,为何是138亿年前啊?如何得到138亿年前这个数据啊?
这个问题要从光——穿梭宇宙间的长跑健将说起。光的速度,是宇宙中看得见的最快速度。光速一秒,可移动30万公里。
在人类眼睛所看到的一切,都是因为有光的存在。人类没感觉到光会移动,因为人类太渺小了。每秒三十万公里的速度,一开跑就无影无踪,我们根本来不及捕抓光。
人类的体积,如果有太阳那么大,就会看到光线移动,速度大概像一只狗在跑动。
再假设人类的体积,像整个太阳系一样大,那光线的速度就好像蚂蚁在爬。
说到这里,我们不禁联想到传说中,天上的一天,等于人间的一年了。
宇宙里跑最快的速度(光线的速度),我们习惯以“光年”为单位(光线移动一年的距离), 作为宇宙空间的距离单位。
如果有某一个星系离地球十万光年,就是说,从地球上观察到的,只能是这个星系十万年前的模样。

微波辐射下
上世纪七十年代,科学家无意间发现了宇宙微波背景辐射。
宇宙微波背景辐射,就是古老的光波,产生于宇宙大爆炸初期。宇宙膨胀会把光波拉长,使它变成微波辐射。
大约在宇宙大爆炸的十万年后,当宇宙的温度开始稳定,阻碍光线前进的电子与质子结合,变成电中性的氢,光线才开始在宇宙通行无阻。从此,才有我们现在看到的色彩斑斓的宇宙。
通过对宇宙微波背景辐射的观测与研究,发现如下:
这些微波经过了138亿年后,来到地球。所以,宇宙的年龄,被认为是138亿年。
大部分天体被发现有红移现象。这些天体正快速地远离地球,而且距离越远的天体,远离的速度越快,证明了宇宙在膨胀。
早期的星系,与较晚期的星系,物质结构、演化方向有很大差异。古老星系离我们很远,年轻星系离我们比较近。
以上的发现,都和大爆炸理论高度吻合。

矛盾加矛盾
无法细数在138亿年漫长岁月里,宇宙形成的每一个细节。
皆因现有的理论与论证,并不能完善地为我们架构出“宇宙从诞生开始直到现在”的完整面貌。
以如今零碎的天文物理学理论,我们无法反驳宇宙并非起源于大爆炸,也无法完全确认宇宙大爆炸就是宇宙的起点。只能说,这是其中一种可能性。
接下来我们说说,宇宙大爆炸理论的某些矛盾点。
如果宇宙是大爆炸的产物,那么大爆炸前,宇宙是什么模样?
我们对大爆炸前的奇点,几乎一无所知。宇宙诞生前与诞生后的最初期,100%是推测性理论,没有成熟的天文物理学理论支撑。理论上,最早诞生的星系,应该会处于宇宙最外围的位置。
可是,天文学家在银河系内,发现了一颗年龄为136亿年的恒星,只离地球大约6000光年。根据哈勃太空望远镜拍到的最深邃最古老星系,却离地球高达130亿光年。
这颗136亿年高龄的恒星,怎么会出现在距离地球6000光年处呢?矛盾!
恒星高度集中的球状星团,被测量到的年龄高达150亿年。这个发现,与大爆炸理论里138亿年的宇宙年龄,有着严重的不符。矛盾!

未来会怎样
经过长期的观测,目前所发现的宇宙质量,根本不足以维系宇宙里各星系与天体之间庞大的引力场。
因此,科学家假设宇宙的黑暗虚空里,藏着拥有惊人质量的暗物质,而且占了宇宙总质量的90%。赫赫有名的黑洞,就是其中之一,就连光速也逃不离黑洞强大的引力场。
这个数据,等于告诉我们,宇宙的90%是我们所不知道的。
大爆炸理论的计算方程式,会随着我们对暗物质的认识加深而改写。目前为止,传统的观测手段,对暗物质的观察无能为力。
宇宙未来会怎样?
基本上有三个方向去思考。宇宙会继续膨胀下去?还是会停止膨胀?还是膨胀到了极点,开始收缩,然后再回到宇宙大爆炸前的原始模样?
这三种可能性都是存在的。宇宙大爆炸理论,也同时包含了这三种宇宙的结局。
看过很多关于宇宙诞生的各种资料,我的心里依然存有一个疑问。这个疑问,或许也出现在每一个科学家心里。
宇宙的诞生,究竟是一种自然现象,还是有某种外力介入的超自然现象?
若是超自然现象,那是什么力量,创造出我们这个宇宙出来呢?创造宇宙的目的,又是什么?
这会让人联想到,是上帝创造了世界。
这也和中国人的创世神话中里的“盘古开天地”,有异曲同工之妙。
若是自然现象,那就像苹果熟了,就会从树上掉下来。
可是,如果有一套自然法则,主宰了整个宇宙的运行规律,那又是谁创造了这个自然法则?
我们每天仰望天际,也还是看穿不了宇宙的奥秘。

原文刊登于《品 Prestige》2014年7月号

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