照亮星海：宇宙的黎明與毀滅

序

漆黑寒冷的星海中，一顆又一顆無邊無際的火球，正釋放著熊熊烈焰，由炙熱等離子體形成的濤天巨浪，像海嘯一樣在翻江倒海。扭曲的磁場，把等離子體約束成像一朵朵綻放的花。

她們輻射出的光，跨越了浩澣的星際空間，驅動著一個又一個不盡相同的文明。她們賦予世間色彩和能量，是宇宙的信使、生命的燃料。她們啟迪藝術與科學，是推動文明成長的動力、科學靈感的來源。她們都有一個共同的名字，恆星。

每當太陽落山，夜幕降臨，你仰望蒼穹，恆星都會不約而同，通過她輻射出的光，大方地展現在你眼中。她們的數量是如此之多，以至於把星海，點綴成像一條波瀾壯闊的天河。這條天河當中有高調的超新星、有低調的黑洞、有垂垂老矣的紅巨星、還有等待呱呱墜地的胚胎恆星。所有這些，都向人類提出一個疑問，她們是怎麼來的?

本期我將講述關於這些天體的故事，通過揭露她們的生命旅途，向讀者們展現當中的奧秘。

起初，宇宙剛誕生不久那一段時間，其實挺無聊的，在數億光年的尺度上，皆為混混沌沌、漆黑寒冷的星雲，放眼望去，難覓除此之外的其它景色。

這些星雲非常、非常巨大，且像擁有左右之分一樣，顯得極為對稱，以至於儘管綿延數萬光年，但在上千萬年的漫長歷史中，未曾作出任何改變。

造成此番景色的因素，是因為我們的宇宙，宛如是從神的設計圖中被製造出來一樣，導致宇宙，完全遵從設計圖中物理公式的美感與對稱性，就像一台沒有啟動引擎的車，如果沒有其它力量的推動，她將永遠不會作出改變。

顯然，神不願意看見自己造的宇宙，這般死氣沉沉，因此她們在設計圖中，加入了希格斯玻色子會自發對稱性破缺的設定。其結果是，宇宙經過漫長的努力後，就像一支無論削尖到多麼完全的鉛筆，最終它一定會倒下一樣，微觀量子世界的不平衡，開始作用於宏觀世界上，宇宙終於打破了對稱平衡。

揭露這一神之秘密的一系列科學家當中，就有來自我們中國的大科學家，諾貝爾獎得主楊振寧老先生。在中華大地那個荒唐的黑暗時刻，他的成就無異於像一把火，激勵著大量有識之士，為消除愚昧和無知，推動中華文明的進步而前仆後繼。

言歸正傳，隨著對稱被自發打破，各星域的能量密度開始顯現高低之分。能量密度的變化，同時也意味著引力也失去平衡，它開始發揮作用，星雲在引力的支配下，逐漸聚擾和旋轉。

這一變化過程，使越為越多的星雲向中心收縮，星雲的密度也跟著越來越大，而密度的增大勢必導致質量的增加，質量的增加同時又意味著引力的進一步加大。在如此雙重作用下，星雲開始被越來越大的引力急劇壓縮。

自然法則規定，當物體被壓縮時溫度會升高，就像給自行車打氣時打氣筒會發熱一樣。綿延不絕的高密度星雲，開始被引力轉換為壓力，壓力進而轉換為熱能。

在巨大壓力作用下，星雲團內核的溫度猛然上升至1500萬度，使物質被電離，形成一種緊緊挨在一起的等離子態氫原素，並開始了核聚變，釋放出巨大的能量。這一過程一旦觸發，就會像核彈中的鏈式反應一樣，將呈現勢不可擋之勢。

如果在此刻停止星雲的注入，一顆熠熠生輝的恆星，不用多久便會形成。

然而，在早期星雲密布的宇宙，這一引力吸積過程，既然開始了，則根本停不下來。因為綿綿幾千、幾萬光年的星雲資源太過於豐富，它們以排山倒海之勢，向中心引力源聚擾過來，把貪得無厭的引力源，喂成了一頭史無前例的宇宙「大怪獸」。

量變最終引發質變，到了這一刻，局勢已呈現不可控制之態。這個宇宙大怪獸以前所未來的質量，壓垮了一切。

首先被壓垮的是電子云，圍繞原子核運動的電子，它的層級軌道被迅速收縮。就像太陽系的海王星軌道，突然被壓縮到地球軌道之上，把等離子體物質壓成了一種電子簡併態。這種狀態的物質，沙粒大小的質量，就堪比埃及金字塔。

然而，滾滾而來的星雲物質，還在繼續喂著這頭大怪獸。

很快，電子簡併態也扛不住如此強大的引力源，致使電子迅速被擠進了原子核之中，使本來空蕩蕩的原子，變成了一種以質子、電子、中子緊緊挨在一起的中子簡併態。此刻，一個粉筆盒體積的質量已經堪比珠穆朗瑪峰！

這還沒完，無與倫比的引力源，還在進一步壓縮中。緊接著中子也被壓垮，使物質呈現夸克態。到了這一步，已經沒有任何人，能阻止得了引力的步伐。它們攻城掠地，輕而易舉的壓垮夸克，直接把引力源的中心，壓成了一個奇點。

時間、空間呈現無限彎曲的狀態。根據前幾期的兩大相對論描述，我們能夠推導出，在這裡時間停止，連光也無法逃脫，只能順著這扭曲到極致的時空，朝奇點而去。這裡的物理法則超出了人類能夠理解的範疇，我也就不作過多敘述。

一個超大質量黑洞誕生了。

但是，這個黑洞與現在宇宙中的黑洞有巨大的不同。由於原初星雲資源太過於豐富，超大的質量的黑洞，貪得無厭地吞食著一切，滾滾而來的原初星雲在它的周圍形成一個直徑達光年級別的吸積盤，並利用它的極致引力壓縮吸積盤中的星雲，致使超高溫吸積盤在磁極兩端，輻射出難以致信的藍色強光和伽馬射線。

就這樣距離宇宙的誕生，已過去了約一億年後，在黑洞這樣的大怪獸的事件視界周圍，代表宇宙黎明的第一縷光，從漆黑寒冷的星海中亮了起來。

像此種既不是恆星，但會輻射出比恆星還要強億倍光的天體，便是類星體。

人類最早發現它們，是英國劍橋射電望遠鏡收到一個叫3C273的射電源，當它從90億光年的星海之外出現在人類的探測器上時，用光學望遠望去看又只是一個藍色亮點，沒有人明白這是何物。

遙遠的90億光年之外，還能擁有如此之強的信號，可見它的能量有多麼的駭人！但恆星一般不會發射電波，當時的科學家把它命名為「類星射電源」，後來科學家又感覺「類星射電源」名字太長了，喜歡簡潔的他們，故此把它改名為「類星體」。

宇宙最早誕生的那一批類星體們，一邊大口大口的吞食星雲，以便增加自己的實力；一邊指揮若定，規劃著它們的龐大帝國。它們看著自己控制著數萬、乃至幾十萬光年的星域，個個躊躇滿志，像一位野心勃勃的帝王，並利用自己的強大引力，開始了它們的星際爭霸，並和臨近的類星體分割地盤。

在類星體的地盤劃分中，星系的雛形就這樣慢慢形成。

新生宇宙一隅，沉睡了上億年的「原初奧爾特星雲」，被一位強大的君主喚醒。儘管兩者距離達三萬多光年，但那名暴虐的君主釋放的強大時空漣漪與高能射線，還是輕而易舉就激活了她。

「原初奧爾特星雲」和其她無數的姐妹們，遵從王的召喚，扭動著自己長達幾百光年的驅體，像是君王的後宮妃子一樣，開始圍繞著中央的王，緩慢的盤旋、舞動。這一過程，在引力的作用下，就像她們的王誕生時一樣，原初奧爾特星雲亦同樣重複著王誕生時的那一步驟，開始了她的吸積過程。

幾百萬年過去了，原初奧爾特星雲也像她們早期的王一樣，在滾滾星雲的餵養下，成長為一頭大怪獸。

但是，這一刻的情景與她們的王誕生時有些不一樣，位於中央的王——超大質量黑洞，它絕對不允許任何人，膽敢覬覦它的地位。這個情景和一山不容二虎有點類似，因此，暴虐的君主開始發威了，它利用自己無與倫比的引力，手撕了繼續試圖壯大的原初奧爾特星雲，阻止了它的進一步成長。

屈服於王統治的原初奧爾特星雲，儘管被王阻止繼續成長，但她也成長到極為巨大，質量已高達太陽的幾十倍。身為藍巨星的她，是那麼的美麗與光彩奪目，輻射出的藍色光茫把附近的漆黑星海照的通徹。

但這樣的美麗包含著沉重的代價，龐大的質量在引力作用下，使她的核融合過程進行的異常之激烈，進而才輻射出耀眼的光茫。如此快速的燃料消耗，使第一代恆星的壽命異常之短暫，只用不到短短的一千萬年，恆星內核的氫元素便已告馨，她們就像一位吃青春飯的絕世美女，光茫轉瞬即逝。

在恆星內核消耗完氫元素燃料，外層氫燃料又因壓力而進不去的情況下，留給她們的只有毀滅一條路可走。很快她們便在劇烈的超新星爆炸中，留下一片絢麗多彩的星雲，及一顆不停旋轉的中子星。

這一過程極為有趣，雖然超新星爆炸的時間僅僅數秒便告結束，但對於生命來說卻尤為重要，因為生命血液中的鐵、骨骼中的鈣、肌肉中的碳、空氣中的氧皆源於此，換句話說，萬物皆星塵。

從第一代恆星的誕生到爆炸，是宇宙進化的最重要標誌之一。與此同時，位於星核的超級黑洞，在吞食完附近光年以內的星雲後，劇烈活動的類星體也沉寂了下來，裸露出超大質量黑洞的本來面目。

在這漫長的歲月中，每一段起始和終結，都具有里程碑式的意義。伴隨著她們耀眼的餘輝逐漸消失，代表著宇宙結束它的「原初時代」，同時也標誌著第二個重要時期的開始，也就是如今我們生活的時代。

「生星時代」，也就是恆星漫天的時代。

四十五億年前，太陽在原初奧爾特星雲一代又一代的超新星爆炸灰燼中誕生了。由於經過幾代恆星的消耗，原初奧爾特星雲的資源早已不復當年，使太陽的體積和光茫，再也無法與她的母輩們相媲美。

浴火重生後的地球，它礦藏中的鈾元素，就是證明曾經發生過這一切的證據。如此之重的元素，只有在超新星的爆炸中才能製造出來，就算是過了幾十億年，那些鈾礦依然攜帶著超新星的餘威，正噼啪噼啪地釋放著當年超新星注入的能量。

雖說太陽體積小，不及她母輩之美，卻得益於內核氫元素消耗低，使其壽命對比她的母輩們來說，要長得多，整個生命旅程可達讓人驚羨的90-100億年。人類的生命在她的面前，如火柴亮光般轉瞬即逝。

縱觀宇宙的進化旅途，由此可見，無論是從一百多億年前的類星體到藍巨星，還是像現在太陽這種黃矮星到4.3光年外的紅矮星鄰居，我們都會驚訝的發現，隨著一代又一代恆星的消耗，宇宙的資源就像石油資源一樣，也呈現越來越少的趨勢。

隨著時間的進一步推移，甚至連太陽也會惡化成紅巨星而爆炸，最後只剩下一顆比地球還要小的黯淡白矮星。太陽的命運，也是其她所有恆星的命運，終將有一天，她們都會消亡，宇宙又將重歸於它誕生時那樣，陷入永遠止境的黑暗當中。

這就是時間所帶來的最深遠影響，我們所居住的這個宇宙當中的星系、恆星、行星，以及其它所有天體，都不可能永遠存在。就像無論多麼毫華的宮殿，如果不去維護，到了現在都將只剩下一些殘垣斷壁。

萬物必死，沒有任何事物可以永恆。

對於這個現象的科學解釋，起初並不是研究時間推移會產生何種影響，而是源於試圖製造更快的火車。早在十九世紀，工程師就很關注蒸汽機的效率問題，火要達到多熱?蒸汽要升到多高?才能發揮蒸汽機最高的效率。

為解答這個問題，熱力學應運而，也就是在那個時候，能量、溫度等辭彙，首次進入科學的領域。現在，隨著我們了解的深入，為理解宇宙進化和時間流逝，一條可能是最重的物理定律誕生了，這便是「熱力學第二定律」。

「汝不可能把熱從低溫物體，傳到高溫物體，而不產生其它變化。」

同狹義相對論中的「汝不可超越光速」一樣，熱力學第二定律，作為我們宇宙的最高法則之一，它解釋了宮殿的衰敗、恆星爆炸，科學家將這一衰敗的過程命名為「熵增。」

舉個例子。

沒有任何物理法則規定，風不能把沙粒吹成一座房子，但它絕對吹不出來，因為房子的熵值很低，隨著熵的增加，房子不可避免的開始衰敗，而沙粒的熵值則很高，大自然無法做到自發熵減。

利用熵始終會增加的原理，熱力學第二定律解釋了，為何時間具有單向性，為何過去和未來存在區別，因為一切事物都總是從有序趨向於無序。

就像我們的宇宙，它自誕生伊始，隨著熵增的持續，它總是在不停膨脹。過去的宇宙，它更加有序，而未來的宇宙則會更加無序。這正說明時間，是按照一定的方向流逝的，我們宇宙的幾何構造，阻止了時間的倒流。雖然我們知道，過去就在時空一隅，但我們永遠也回不去了。

萬物必死，雖然這聽起來有點讓人沮喪，不過請不要必悲傷，因為這是宇宙創造生命的一個必然過程。如果沒有熵增，我們永遠也不可能誕生。在我看來，這百億年的漫長時光中，宇宙創造的最大奇蹟，就是誕生了像我們這種會思考的生命！

在遙遠的未來，走出搖籃的人類後代，亦或是同處於這個宇宙的其它外星文明，終將找到離開這個瀕臨毀滅的宇宙的辦法，前往另外的新生宇宙，尋找那三個最終極的哲學答案：我從哪裡來?我是誰?要到哪裡去?

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