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天文终极之问|仰望星空,人类进步的源动力

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著名科幻作家刘慈欣曾说:当第一个人类仰望星空时,人类的文明便从此开始,之后所做的,不过是对文明进步的推动。

我们是谁,我们从何而来,终将去到哪里?从古至今,对星空的好奇激励着人们不断发问、不断探索和前进。这本国家地理出品的《天文终极之问》,将带领我们飞往人类已知的宇宙极限,找寻“终极三问”的科学答案。

该书的作者尼尔·泰森是当今世界最负盛名的天体物理学家之一,他曾入选《时代》周刊“100大全球最具影响力人物”、《发现》杂志“科学界最聪明的50人”,被誉为“卡尔·萨根的接班人”,还获得了NASA杰出公共服务奖章。2001年,小行星13123以他的名字命名。

宇宙如何起源、演化、终结,宇宙由什么组成,生命的本质是什么……这些听起来高深宏大的话题,经过泰森的抽丝剥茧,天文学小白也能轻松理解。

比如,在讲到宇宙的未来时,泰森列出了一目了然的大事年表:

10亿年后:地球上的海洋全部消失。

45亿年后:太阳演化到红巨星阶段的末期,水星、金星,可能还有地球,都已经被太阳吞噬。同时,仙女星系也与银河系发生碰撞。

60 亿年后:太阳只留下一颗核心,成为冷却的白矮星。

220 亿年后:假如暗能量不断增加,宇宙的膨胀将会大大加速;最终一切物体,包括原子,都会被撕裂,最后只剩下基本粒子飘荡在宇宙中。大撕裂意味着宇宙的终结。

如果没有发生大撕裂:

1 000 亿年到 1 500 亿年后——本星系群以外的所有星系都将位于我们的可观测宇宙之外。

4 500 亿年后——本星系群中的所有星系合并为一个星系。

1 000 亿年到1 万亿年后——将看到宇宙中最后一批恒星形成。

1 万亿年后——宇宙中寿命最长的恒星开始死亡。由于已经没有可以产生恒星的材料,宇宙将陷入永恒的黑暗之中。

“我们的宇宙有终点吗?很多人都对此感到好奇。答案是有!但是宇宙终结的时候没有轰轰烈烈,只有静静的呜咽;没有熊熊燃烧的烈火,只有凄凄冷冷的冰霜;没有照彻一切的光明,只有吞噬万有的幽暗。”泰森如是总结宇宙的命运。

但他同时也乐观地开导我们,与其忧心遥远的未来,我们更应该好好地享受今天!

除了严谨细致的知识解读,泰森还善用生动的比喻、类比。

大家可能听说过量子力学中的“测不准原理”——我们不能同时精确测量一个微观粒子的位置和速度,这对很多人来说不可想象、很难理解。

书中这样解释其中的矛盾:想象一下,你要去找回一枚滑落到汽车椅垫缝隙中的硬币,当你伸手去拿它时,你手的宽度却将缝隙撑得更开了,于是硬币滑得更深,伸手去拿硬币的动作让拿到硬币变得更难了。

生活化的举例让读者直观地理解原理。

书中类似的例子还有很多:比如有读者会好奇宇宙大爆炸之前有什么,泰森告诉我们,这就像去问“北极点以北是什么地方”,问题本身就存在缺陷;再比如,在评判动物的智商时,人类总是喜欢以自己的特长为标准,泰森幽默地讽刺道:章鱼如果想把一个人锁在屋里,只需要设计一扇同时转动三个把手才能打开的门就行了。

作为一名讲故事的高手,泰森对科学史上的众多典故也信手拈来。

比如,16世纪的“裸眼天文学之王”第谷脾气暴躁,为了跟人争论谁的数学水平更高,不惜决斗,还被砍掉了鼻尖,余生只能戴上假鼻子;1794 年,在法国大革命的动荡时期,“近代化学之父”拉瓦锡被送上了断头台,欧洲各地都有人为他求情,但是没有成功。拉格朗日痛心地说道:“他们可以一眨眼间就把他的头砍下来,但他那样的头脑一百年也再长不出一个来了。”

从远古先民建造巨石阵,一直到韦布望远镜的研发,图文并茂的讲述让读者如同亲历天文史。

书里还专门讲到了“中国天眼”:拥有世界上最大望远镜之殊荣的国家不再是美国,而是中国了。它位于中国贵州省。从现在开始,如果外星人跟我们打招呼,那么最先听到的人将是中国的天体物理学家。

史蒂芬·霍金曾说:“今天我们仍然亟想知道,我们为何在此?我们从何而来?人类求知的最深切的意愿足以为我们从事的不断探索提供充足的理由,而我们的目标恰恰正是对于我们生存其中的宇宙作出完整的描述。”

认识宇宙的过程,也是重新发现自我的过程。这本书将吸引并激励我们继续探究真理、仰望星空!

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