第1课 宇宙大历史

这个浩瀚的宇宙,来自于哪里?现在,又去向何处?

什么是历史?


历史,是被人类记录下来并且做出相应解读的发生在过去的事情。过去发生了很多事情,可是是否构成历史,就要看他们是否被记录是否被解读。历史,是人类从不同的角度对已发生的事件的重新构建,里面涉及到不同的维度,不同的视角。从人类的角度,我们就会有人类历史,从地球的角度看,就会有地球历史,而从更宏观的宇宙角度看,就会有宇宙历史。而不同的历史视角看待历史,会形成不一样的观感体验。而宇宙观则是从一个更高的维度和视野来审视时间的发展,人类的发展和自身的发展。

宇宙的演化


从我此刻在书桌前敲字,拉升到照耀整个房间的白炽灯,再拉升到俯瞰我所在大楼的月亮,再拉升到地球绕其转圈的太阳,再拉升到太阳居于期间的银河系,再拉升到涵盖所有万物的浩瀚宇宙,整个过程是不断地拓展我们的视野范围,似乎这种拓展总是永无止境的,宇宙远远比我们想象的要大得多,而这种拓展其实恰恰证实了宇宙大爆炸设想的膨胀——时间不断流逝,而空间不断扩张。

宇宙大爆炸理论设想,是在1927年由比利时天文学家和宇宙学家勒梅特首次提出,而后又通过哈勃的星体观测得到进一步支持。我们的宇宙是由三维的空间和一维的时间组成。大爆炸开始之前的宇宙,其实是一个拥有无穷物质的奇点。这个奇点在距今约150亿年的时候突然爆炸,时间也是从爆炸的那一刻开始出现,而且在不到3秒的时间里,空间迅速膨胀,膨胀的速度甚至是光速的N倍(这个N肯定是非常大的一个数值)。大爆炸之后的宇宙,立刻形成了空间和时间,这个时候,宇宙最早阶段(物理阶段)的四大力规则形成了——包括强核力,弱核力,电磁力和引力(形成的阶段越早越难被打破)。由于无穷的物质突然迅速扩散开来,密度变小,温度也就迅速下降,其中就出现了中子和质子,形成了正物质和反物质,而正物质和反物质的结合则会形成能量和光。

随着空间的扩张和时间的流逝,温度继续下降,中子和质子在高温作用下迅速发生核聚变,在不到20分钟的时间内通过强核力作用形成了几种基本元素——氢,氦,锂,这时候的电子运行轨迹非常混乱。温度持续下降,在下降到3000度的时候,原子核终于有能力俘获横冲直撞的电子,进而形成了原子分子,而同时,光因为物质的稳定而能够直线行走,最终宇宙放晴。

原子分子形成物质,质量大的物质因为引力作用慢慢聚集,密度不断增大,导致其内部温度不断升高,当达到一定温度临界点的时候,内部会发生质子核聚变(这个过程和之前宇宙降温的过程正好相反),从而迸发出各种射线,发出亮光,从而形成了恒星。

而当恒星核聚变不断发生,内部元素燃烧殆尽,恒星的核心开始发生灾难性的坍缩,坍缩的过程极为短暂,几乎不到一秒钟。这种坍缩会增大引力形成巨大的内部压力,从而造成很多外部轻元素(氧氢氖)的自燃,进而发生爆炸。爆炸之后会形成超新星,物质尘埃,也会出现新的化学元素,并且会形成引力最大的黑洞。而恒星的形成和爆炸这个过程可以是循环往复的。

黑洞因为有巨大的引力,所以会吸引附近的恒星,从而形成星系。星系和星系之间也会因为各自黑洞的引力相互吸引,进而黑洞与黑洞结合形成更大的黑洞,更大的星系也随之形成。

地球的形成


恒星爆炸形成的物质尘埃,因为引力的作用而越聚越大,进而形成行星,行星之间的相互碰撞,从而有了以硅酸盐为主要成分的岩质行星,并且因为水的不同存在形式,表现也不一样。

构成地球形成的重要条件有三个——水,月球和板块运动。

正因为地球处于太阳系的金凤花带,液态水的存在利于化学反应的发生,而碳元素作为物质的交际花而成为各种有机物形成的基础。

月球也是行星相互碰撞的结果,其恰好绕地球公转,有稳定地球的作用,它是地球的卫星。

而板块运动在地球冰封时期起到了关键作用,它让厚厚的冰层因为内部热能导致的火山喷发而逐渐融化,让原始地球解封,进而让地球迎来了春天。

强人择原理


先进科学研究发现,我们生存的宇宙有着精准的数值设定,就像是人为设计的一样,很难解释为什么设计得如此精妙。而有一种解说,就是强人择原理,他的基本理论就是,我们人类既然已经存活在这个宇宙中,那宇宙必然就要形成生命存在的所有精准条件。这些精准的条件,也正是因为人类的存在而被观察到。

我们是唯一的智慧生命吗?


也许是,也许不是。有一个说法是这样的,地球在经历了整个宇宙历史三分之一的时间的演化,才有了人类这样的智慧生命,那在其他星系存在智慧生命的概率也就不是那么大了,所以,我们是唯一的智慧生命也是有可能的。当然,宇宙浩瀚,未知的世界还很大,任何的可能性都是存在的。

脑图联想


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