這是BBC于2011年制作的一部紀(jì)錄片,從天地宿命、星辰疑云、墜落和信史四個(gè)角度為切入點(diǎn),探討“Why are we here? Where do we come from?”的問(wèn)題。
和紀(jì)錄片的順序保持一致,這一篇先探討天地宿命 - Destiny。
1. 時(shí)間箭頭?
?—— 為什么是從過(guò)去到未來(lái)?或者說(shuō)過(guò)去與未來(lái)為什么截然不同?
幾個(gè)例子:
1.1 長(zhǎng)基羅(秘魯 - 西北海岸),2500年前,有一個(gè)我們知之甚少的文明建造了“十三塔”,它就像是地平線(xiàn)上的刻度,用來(lái)標(biāo)記太陽(yáng)的移動(dòng)。時(shí)至今日,誤差也不會(huì)超過(guò)2天。?
1.2 莫雷諾冰川(阿根廷 - 巴塔哥尼亞),寬3公里,深70米,已經(jīng)存在了一萬(wàn)年。但冰川并非不動(dòng),而是時(shí)刻在不可逆轉(zhuǎn)地緩慢下移:冰掉進(jìn)湖里,而不是從湖里起來(lái)組成冰川。宏觀(guān)方向上是朝著一個(gè)時(shí)間方向在發(fā)展,但微觀(guān)世界卻能逆向發(fā)展。
1.3 賽文河口(英國(guó) - 南威爾士),這里有世界罕見(jiàn)的潮水落差,正是這些摩擦延緩了地球的轉(zhuǎn)動(dòng),讓每一天變長(zhǎng)約70微秒。也就是說(shuō),恐龍時(shí)代的一天比現(xiàn)在短15分鐘左右;由此可見(jiàn),以后的人類(lèi)可能不知道曾經(jīng)一天是24個(gè)小時(shí)。
與此同時(shí),月球也在變化:月球牽引海水,引起潮汐漲落,海水重力變化影響地球引力,進(jìn)而影響月球軌道。結(jié)果便是:月球以每年4cm的距離遠(yuǎn)離地球。所以恐龍看到的月亮比我們今天看到的更大、更美。
由此,我們可以得出結(jié)論:事物并非永恒不變。今天看到的事物昨天未必如此,以后也不一定是今天的模樣。宇宙也是這樣,并不是無(wú)休止地循環(huán),而是不可逆轉(zhuǎn)地邁向未來(lái)。
2. 時(shí)間箭頭的結(jié)果
斯威夫特望遠(yuǎn)鏡的任務(wù),是尋找宇宙中最古老的星體。它于2009年4月23日,在獅子座發(fā)現(xiàn)了宇宙大爆炸的余暉,相當(dāng)于1億億個(gè)太陽(yáng)的亮度,釋放的高能量光束便是伽馬射線(xiàn)。
這些光芒在130億年之后被地球人觀(guān)察到,這些光芒也是恒星時(shí)代開(kāi)始的標(biāo)志。但有開(kāi)始,便會(huì)有結(jié)束。這便是時(shí)間箭頭,但是為什么是這樣的呢?
可以從卡曼斯科找到答案。1934年之前,這里是鉆石之城,人潮涌動(dòng),熱鬧非凡。但是當(dāng)鉆石資源枯竭以后,人們離去,大自然接管了這里 —— 曾經(jīng)的百萬(wàn)富翁的家園變成了斷壁殘?jiān)?,被沙土掩?—— 這便是熵:世間萬(wàn)物終會(huì)從有序變?yōu)闊o(wú)序。?
比如我們的太陽(yáng),雖然目前正值盛年,但是它也有死去的一天。太陽(yáng)以每秒450萬(wàn)噸的速度在損失質(zhì)量,當(dāng)能量全部耗盡時(shí),它會(huì)成為一顆紅巨星,這個(gè)狀態(tài)會(huì)持續(xù)幾十萬(wàn)年,屆時(shí),地球上的生命也會(huì)隨之消失殆盡,只剩下燒焦的巖石。再之后,太陽(yáng)會(huì)成為白矮星。
不只是太陽(yáng),所有的恒星都會(huì)像太陽(yáng)一樣死去。
比如半人馬座的比鄰星,它是除太陽(yáng)之外離地球最近的恒星 —— 距地球4.2光年(比海王星遠(yuǎn)一萬(wàn)倍),它的質(zhì)量只有太陽(yáng)的十萬(wàn)分之一,亮度只有太陽(yáng)的一萬(wàn)八千分之一,所以我們的肉眼看不見(jiàn)。它現(xiàn)在是一顆紅矮星,接下來(lái)成為白矮星、黑矮星。
約100萬(wàn)億年以后,白矮星將是宇宙中僅有的星體,當(dāng)然,這只是宇宙的一部分。最終,這些構(gòu)成物都會(huì)消失,變成放射物進(jìn)入宇宙,不留下任何痕跡。到那時(shí),宇宙中只有光粒子和黑洞,最后的最后,黑洞也會(huì)消失,意味著時(shí)間箭頭也徹底消失。在那種狀態(tài)下,過(guò)去,現(xiàn)在和未來(lái)將不會(huì)有任何區(qū)別。
雖然時(shí)間箭頭指向一個(gè)荒涼的未來(lái),生命存在的時(shí)間跟宇宙比起來(lái)也只是一瞬間,但從單細(xì)胞生物進(jìn)化成復(fù)雜的人類(lèi),復(fù)雜到可以理解生命的真諦,思考人類(lèi)在宇宙中的位置,大致了解了宇宙的演化過(guò)程,這非常了不起,就如同漫長(zhǎng)黑暗中的瞬間光亮。
小知識(shí):
1. 宇宙的年齡:137億年。太陽(yáng)的年齡約46億年,還有50億年的壽命。
2. 太陽(yáng)系繞銀河系中心公轉(zhuǎn),周期為一銀河年,約2億2600萬(wàn)個(gè)地球年。
3. 北極星離地球430光年,離我們最近的星系是仙女座,為250萬(wàn)光年。