用宇宙的視角來看待這個世界
尼爾·泰森在《給忙碌者的天體物理學 》中說——天體物理學給我們的是一個「宇宙學視角」。
所謂視角,就是看問題的角度和方法。比如一群人出去旅遊,要研究一下旅遊的線路。藝術家視角,就是一定要去最美的幾個地方。教育的視角,是去哪幾個地方能學到最多東西。工程師視角是怎麼合理規劃線路。
我們多一個視角,就多一個自由度,就不容易把自己限制在一個情境之中。
那宇宙學視角意味著什麼呢?最根本的一點,就是這個世界不是因為你而存在的。
1.類地行星
地球在太陽系中佔據了一個絕佳位置,這讓我們深感慶幸。
一個行星要想適合生命存在,就必須得有液態水。這就意味著你的溫度不能太冷也不能太熱,這就要求你的軌道距離恆星不能太近也不能太遠,而地球正好處在這樣一個軌道上。
更幸運的是,地球軌道幾乎是一個圓形,一年四季的日地距離都是一樣的,溫度變化僅僅因為陽光的傾角不同 —— 如果軌道是個橢圓,冷熱變化就會大得多。地球的大小和密度也正好合適。如果太大,過高的重力就不允許大型動物出現;如果太小,什麼東西都太輕了也不行。
像這樣難得的行星,天文學家稱之為「類地行星」。宇宙中能有多少類地行星呢?有很多。
觀測太陽系以外的行星非常困難。你幾乎沒有辦法直接觀測,因為行星的亮度相對於恆星來說實在是太弱了。如果你站在離太陽系很遠的位置看,地球的亮度只相當於太陽的十億分之一!泰森打了個比方,這就好比在探照燈中找一個螢火蟲一樣困難。
但天文學家還是有辦法的。我們可以想像,當一個行星繞著恆星轉,正好轉到正面的時候,它會把恆星的光遮擋一部分。那麼如果你盯住一顆恆星看,你就會發現恆星的星光會周期性地發生一點點黯淡。星光有了這一點點黯淡,我們就知道有顆行星轉過來了,等到光亮恢復,我們就知道行星轉到背面去了,對吧?
那麼這一點點黯淡到底是暗了多少呢?如果你站在遠方遙望太陽系,地球轉過來,大概讓太陽的星光黯淡了一萬分之一。
就這麼一點點,天文學家也能捕捉到。美國國家航空航天局(NASA)2009年發射了「開普勒」太空望遠鏡,它的使命就是尋找太陽系以外的行星。開普勒望遠鏡能分辨出來一顆恆星被幾顆行星遮擋的情況。天文學家甚至還有辦法通過恆星星光穿過行星表面時候發生的折射情況,判斷這顆行星大氣的主要化學成分。
開普勒現在已經找到了幾千顆太陽系以外的行星。其中有幾顆,看上去就跟地球有點相似。我們這幾年就經常聽說發現類地行星的報道。
我們知道,僅僅是一個銀河系裡就有千億個甚至可能萬億顆恆星。而天文學家估計,僅在銀河系中,類地行星就至少四百億顆。這就等於說給古往今來每個曾經活過的地球人都發一顆類地行星,還綽綽有餘。
當然,生命的產生可能是一系列機緣巧合的結果,這四百億顆類地行星上不可能都有生命。但這個要點是宇宙中應該有很多很多行星上有生命 —— 只不過跟我們距離太遠,動不動就幾十光年甚至幾十億光年,互相之間沒法交流。
在太陽系裡,地球的確是非常特殊,人類這個高等生物的出現的確是難能可貴。可是放眼宇宙,甚至僅僅是放眼銀河系,我們似乎一點兒都不特殊。這個宇宙不可能是專門為了我們而存在的。
這種感覺,就好像你是某個省的高考狀元。全省這麼多考生你考了第一,所有大學供你隨便挑選,你肯定會感到自己非常了不起,彷彿整個高考制度都是為你而設!
可是等你上了大學之後,發現你們班上就有好幾個狀元,很多人比你厲害得多,你這才知道什麼叫人外有人,以及 —— 這裡不帶任何誇張比喻 ——天外有天。
宇宙中的星星比地球上的沙子都多,比地球上有史以來出現過的所有人說過的所有的話,其中所有的字所有的音節都多。
泰森說,當我思考宇宙的膨脹的時候,有時候我會忘記地球上還有饑寒交迫的人。
當我分析暗物質和暗能量數據的時候,有時候我會忘記地球上有人正在因為宗教信仰和政治理念的不同而互相殺戮。
當我跟蹤行星和彗星運行軌道的時候,有時候我會忘記地球上有的人不顧對子孫後代的責任,惡意破壞環境。
因為不管你怎麼想像,宇宙都比你想得更大。
所以我們現在有個矛盾。考慮到生命、甚至組成生命的每個粒子出現的概率之小,我們應該覺得自己特別幸運;可是考慮到宇宙之大,我們又覺得自己特別渺小。
那宇宙學視角,到底讓人何以自處呢?
2.和宇宙的連接
紐約市某個博物館曾經放過一個關於宇宙的穹幕電影。觀眾沉浸其中,以一個假想的視角,從地球出發,飛出太陽系,再飛出銀河系,鏡頭越拉越遠,能直觀感到宇宙非常非常大,地球非常非常小。
某常青藤大學的一位心理學教授,看了這個影片深受震撼,感覺自己實在太渺小了。他就給泰森寫信,說他想用這個影片搞個現場觀影調查,研究一下「渺小感」。
可是泰森說,我是專門研究天體物理學的,我整天面對宇宙,可是我並沒有「渺小感」。我的感受是我是跟宇宙是連接在一起的,我感覺我更自由了。
如果你了解生物學,你大概不會認為人是地球的主宰者,你會認為人只是地球生物的一個成員。論數量,細菌比人多得多;論智力,人跟黑猩猩的基因只差了幾個百分點而已。
如果這麼小的基因差異就能導致這麼大的智力差距,那如果真有一種什麼外星人,在基因上就比我們高級很多,那在他們眼裡我們人類又算什麼呢?
想想這一點,高考狀元大概也可以釋然了。事實是你既不比本省沒考上狀元的人強很多,也不比外省的狀元差很多,在宇宙學視角之下,每個人都是一個成員。
而且每個人都互相有聯繫。一杯水中包含的水分子的個數,比地球上所有水分能裝滿的「杯數」,還大得多,大約要多1500倍。這就意味著,你喝的每一杯水裡面,都必然有很多分子是地球上其他人喝過的 —— 也許它們曾經在蘇格拉底、聖女貞德和成吉思汗的腎臟里經過。
空氣也是這樣,我們吸入的每一口空氣中分子的個數,比地球上所有空氣的「口數」要大得多,這就意味著你可能剛剛吸入了曾經被拿破崙、貝多芬和林肯呼出的氣體分子。
我們生命最關鍵的四個元素,氫、氧、碳和氮,遍佈於整個宇宙。這些元素都不是本地生產的,它們來自早期的宇宙,產生於某個大質量恆星,是恆星爆炸才使得它們在宇宙中傳播。
距離我們幾十億光年遠的地方可能有個外星人,你跟他永遠都不可能見面 —— 但是他身上的某個氧原子,和你身上的某個氧原子,是幾十億年以前在同一顆恆星上製造出來的。
再進一步,地球上的生命也不見得起源於地球,我們甚至可能都是外星生命的後代 —— 比如說,火星。現在有一個學說認為地球生命起源於火星。
在太陽系的早期,火星上很有可能是有水的,而那個時候地球上還沒有水,那麼火星就可能先於地球產生生命。
物理學家現在知道,如果有一個巨大的小行星撞擊某個行星,只要撞擊的動能足夠大,行星上的一些物質就會被飛濺到太空中。那麼其中就可能攜帶一些微生物。
而有些微生物的生存能力非常強,即使在宇宙空間中也能生存很長時間。
那麼就有一種可能,小行星撞擊火星,把火星上的一些原始微生物潑濺到了地球上!那我們就可能都是火星人。
宇宙非常非常大,但哪怕再遙遠,我們每個人跟每個人都有聯繫。
3.謙卑與探索
我以前一直有個想法,我們這個宇宙不太可能是一場計算機模擬遊戲。因為如果你只是為了哄地球人玩,模擬這麼一個世界的話,你完全沒有必要把宇宙場景設定得這麼大。如果宇宙的絕大部分是我們永遠都不可能訪問的,那那些遙遠星系的存在對我們到底有什麼意義呢?
宇宙學視角的一個重要意義就是讓我們謙卑一點。
泰森說,比如你觀察小孩。小孩總是把身邊一點小事兒當成天大的事兒。玩具壞了,他就哭鬧。膝蓋擦破一點皮,他就大喊大叫。他們以為自己是世界的中心,因為他們經驗太少,不知道世界上有比這些大得多的事兒。
那我們作為大人,是不是也有同樣幼稚的想法呢?我們是不是也會不自覺地認為世界應該繞著自己轉呢?別人跟你信仰不同,你就要打擊;別人跟你政治觀點不一樣,你就想控制。如果你有點宇宙學視角,你可能會覺得人跟人的區別不但不是壞事,反而還值得珍視。
探索宇宙可能會給我們帶來一些實際的物質好處,也可能純粹是因為有趣。但是泰森說,探索宇宙還有一個功能,就是讓我們保持把眼光放遠的態度。
如果你只看自己這一畝三分地,你慢慢總會認為世界就應該繞著你轉,你一定會變得無知和自大。願意向外探索,實在是事關謙卑的美德。
好在我們這個宇宙沒有義務讓我們理解。它現在還充滿未知!
4.禪定時刻
最後咱們再看一張照片。
這是一張著名的照片。1990年,旅行者1號探測器即將飛出太陽系的時候,在距離地球60億公里的地方,美國國家航空航天局命令它回頭再看一眼,拍攝了60張照片。照片上的光帶是相機鏡頭反射的太陽光。其中的這一張上正好包括了地球 —— 就是圖中那個亮點。
泰森的老師,天體物理學家、也是著名的科學作家卡爾·薩根,看了這張照片非常感慨,他在1996年的一個頒發學位典禮上就此說過一段非常著名的話。咱們就把這段話作為這個系列的結尾吧 ——
我們成功地(從外太空)拍到這張照片,細心再看,你會看見一個小點。就是這裡,就是我們的家,就是我們。在這個小點上,每個你愛的人、每個你認識的人、每個你曾經聽過的人,以及每個曾經存在的人,都在那裡過完一生。這裡集合了一切的歡喜與苦難,數千個自信的宗教、意識形態以及經濟學說,每個獵人和搜尋者、每個英雄和懦夫、每個文明的創造者與毀滅者、每個國王與農夫、每對相戀中的年輕愛侶、每個充滿希望的孩子、每對父母、發明家和探險家,每個教授道德的老師、每個貪污政客、每個超級巨星、每個至高無上的領袖、每個人類歷史上的聖人與罪人,都住在這裡 —— 一粒懸浮在陽光下的微塵。
地球是這個浩瀚宇宙劇院里的一個小小舞台。想想從那些將領和帝王們揮灑出的血河,他們的光榮與勝利只為了讓他們成為了這一點上一小部分的短暫主宰。想想棲身在這點上一個角落的人正受著萬般苦楚,而在幾乎不能區分的同一點上的另外一個角落裡亦同時棲身了另一批人。他們有多常發生誤解?他們有多渴望殺了對方?他們的敵意有多強烈?
我們的裝模作樣,我們的自以為是,我們的錯覺以為自己在宇宙里的位置有多優越,都被這暗淡的光點所挑戰。我們的星球只是在這被漆黑包裹的宇宙里一粒孤單的微粒而已。我們是如此的不起眼——在這浩瀚之中,我們不會從任何地方得到提示去拯救我們自身。
……
一直有人說天文學是令人謙卑,同時也是一種塑造性格的學問。對我來說,希望沒有比這張從遠處拍攝我們微小世界的照片更好的示範,去展示人類自大的愚蠢。對我來說,這強調了我們應該更加親切和富同情心地去對待身邊的每一個人,同時更加保護和珍惜這暗淡藍點,這個我們目前所知唯一的家…
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