萬(wàn)物起源

前言

　　一門新的綜合性科學(xué)學(xué)科已經(jīng)成形并在不斷地發(fā)展。近年來(lái)，關(guān)于宇宙萬(wàn)物起源問(wèn)題的各種答案并不完全來(lái)源于天體物理學(xué)領(lǐng)域。在由天體化學(xué)、天體生物學(xué)和天體粒子物理學(xué)組成的這一新興科學(xué)領(lǐng)域里，從事研究的天體物理學(xué)家認(rèn)識(shí)到，與其他學(xué)科的科學(xué)家合作，將會(huì)獲益匪淺。在解答“我們究竟來(lái)自何方”這個(gè)問(wèn)題時(shí)，引發(fā)了多個(gè)學(xué)科的合作，研究人員因此對(duì)于宇宙演化的看法達(dá)到了過(guò)去難以想象的深度和廣度?！　≡凇度f(wàn)物起源——宇宙140億年的演化史》這本書里，我們將向讀者介紹這種新的綜合知識(shí)。它不僅能夠幫助我們認(rèn)識(shí)宇宙的起源，同時(shí)也了解由物質(zhì)構(gòu)成的最大結(jié)構(gòu)——那照亮宇宙的恒星的起源，行星（最有可能形成生命的地方）的起源，以及生命本身在其中一顆或者多顆行星上的起源?！　∪祟愂冀K熱衷于“起源”這個(gè)話題有諸多原因，既有邏輯上的原因，也有感情上的原因。因?yàn)椴恢朗挛锏钠鹨?，我們就很難理解其實(shí)質(zhì)。而在我們聽到的故事里，那些敘述我們起源的故事引起的反應(yīng)最強(qiáng)烈。　　在進(jìn)化過(guò)程中與生俱有的自我中心意識(shí)以及在地球上的經(jīng)歷，使我們?cè)谥v述大多數(shù)起源故事的時(shí)候，自然而然地把注意力集中在講述地球上發(fā)生的事件和現(xiàn)象上。然而，人類對(duì)宇宙認(rèn)識(shí)的每一點(diǎn)進(jìn)展都表明，我們只是生活在宇宙中一小塊由塵埃組成的斑點(diǎn)上，這斑點(diǎn)環(huán)繞一顆很平常的恒星轉(zhuǎn)動(dòng)，這恒星則位于一個(gè)普通星系的遠(yuǎn)郊，而這個(gè)星系也只是宇宙中1000億個(gè)星系中的一員。我們?cè)谟钪胬锏牡匚徊⒉恢匾?，這個(gè)消息觸發(fā)了人類強(qiáng)烈的防衛(wèi)心理。我們中有許多人無(wú)意中像動(dòng)畫片中的人物一樣，凝視著繁星密布的天空，對(duì)同伴說(shuō)道：“看著那些星星，我很感慨它們是多么無(wú)足輕重?。　薄　≡谌祟悮v史上，不同的文化都有自己的創(chuàng)世神話，把我們的起源解釋為宇宙力量決定我們命運(yùn)的結(jié)果。這些故事曾經(jīng)幫助我們逃避無(wú)足輕重的感覺。起源的故事一般都以宏大的場(chǎng)景開始，然后以驚人的速度落到地球，略過(guò)宇宙的創(chuàng)始，略過(guò)所有宇宙間的內(nèi)容和地球生命的形成，大肆談?wù)撊祟悮v史上種種細(xì)節(jié)和它的社會(huì)沖突，仿佛我們不知怎的就成了創(chuàng)世的中心?！　缀跛羞@些關(guān)于起源的各不相同的答案全都認(rèn)同一個(gè)基本前提——宇宙根據(jù)一般規(guī)則運(yùn)行。我們通過(guò)仔細(xì)觀察周圍世界可以發(fā)現(xiàn)這些規(guī)則（至少在理論上可以）。古希臘哲學(xué)家把這個(gè)前提提到很高乃至過(guò)高的高度，堅(jiān)持認(rèn)為我們?nèi)祟惥哂卸床熳匀蝗绾芜\(yùn)行的能力，能夠透過(guò)事物表象看清本質(zhì)：主導(dǎo)一切事物的基本原理。當(dāng)然，要揭示事物的本質(zhì)并非易事。2300年以前，希臘哲學(xué)家柏拉圖在最著名的反映人們愚昧無(wú)知的表述里，把那些努力求知的人比喻成被鏈條栓在洞里的囚犯，他們無(wú)法看見身后的物體，必須極力根據(jù)這些物體的影子得出實(shí)際物體的準(zhǔn)確描述?！　“乩瓐D以贊許的態(tài)度總結(jié)了人類認(rèn)識(shí)宇宙的努力，同時(shí)也強(qiáng)調(diào)我們有一種本能的傾向，想要相信神秘的、隱約感覺到的實(shí)體統(tǒng)治著宇宙。私下認(rèn)為，對(duì)此我們至多也只能是瞥見一斑。從柏拉圖到佛陀（佛教徒對(duì)釋迦牟尼的尊稱?！g注），從摩西（《圣經(jīng)》里的猶太人領(lǐng)袖。——譯注）到穆罕默德（伊斯蘭教創(chuàng)始人。——譯注），從一種假想的宇宙創(chuàng)始者到現(xiàn)代關(guān)于“基地”（“thematrix”，原意為發(fā)源地，可產(chǎn)生、發(fā)展或包含其他物的地點(diǎn)或者環(huán)境?！g注）的電影，人類的各種文化都認(rèn)為有一種至高無(wú)上的力量統(tǒng)治著宇宙，以理解真實(shí)和表象之間的差異?！　?00年前，一種認(rèn)識(shí)自然的新方法漸漸占了上風(fēng)。這種方法，就是我們現(xiàn)在所說(shuō)的科學(xué)。它是由于新技術(shù)以及新技術(shù)促成的發(fā)現(xiàn)共同影響而產(chǎn)生的。印刷書本在歐洲的傳播，以及同一時(shí)期公路和水路交通條件的改善，使得人際間的聯(lián)系更加快捷有效，人們能夠比以前更快地了解其他人說(shuō)了什么，并能夠迅速作出反應(yīng)。在16世紀(jì)和17世紀(jì)里，它加快了人們互相的爭(zhēng)辯速度，并且導(dǎo)致一種新的獲取知識(shí)的途徑，其基本原則是認(rèn)識(shí)宇宙最有效的方法有賴于仔細(xì)地觀測(cè)，加上努力確定概括性的基本原理，說(shuō)明這些觀測(cè)的結(jié)果。　　還有一個(gè)觀念促使了科學(xué)的誕生：科學(xué)依靠有組織的懷疑，就是說(shuō)，依靠不問(wèn)斷的有條理的質(zhì)疑。很少有人會(huì)懷疑自己的結(jié)論，因此科學(xué)通過(guò)褒獎(jiǎng)那些懷疑他人結(jié)論的人，欣然采取質(zhì)疑的方法。我們完全可以說(shuō)這種方法是不自然的；一點(diǎn)也不過(guò)分，因?yàn)樗?hào)召懷疑其他人的想法。但是因?yàn)榭茖W(xué)鼓勵(lì)并且褒獎(jiǎng)那些能夠證明另外一位科學(xué)家的結(jié)論是明顯錯(cuò)誤的人，對(duì)其他科學(xué)家來(lái)說(shuō)，他們會(huì)認(rèn)為這位糾正同仁錯(cuò)誤的科學(xué)家做了一件非常高尚的事情。就像一位禪宗大師給一位胡思亂想的新入門的弟子當(dāng)頭棒喝，讓他迷途知返一樣。誠(chéng)然，科學(xué)家糾正別的科學(xué)家的錯(cuò)誤時(shí)更加平等，不像師徒關(guān)系。通過(guò)褒獎(jiǎng)發(fā)現(xiàn)其他科學(xué)家的錯(cuò)誤（這件事是人類的本性使然，要比認(rèn)識(shí)自己的錯(cuò)誤容易得多），科學(xué)家作為一個(gè)群體創(chuàng)造了一個(gè)與生俱來(lái)的自我糾正系統(tǒng)。科學(xué)家們集體創(chuàng)造了我們?nèi)祟惙治鲎匀挥玫男首罡?、最有用的工具，因?yàn)樗麄兘吡ψC明其他科學(xué)家的理論是錯(cuò)誤的，即使他們支持那些科學(xué)家為提高人類認(rèn)識(shí)所做的最竭誠(chéng)的努力。科學(xué)就這樣成為集體努力追求的總體，但是科學(xué)界不是（也不應(yīng)是）互相贊揚(yáng)吹捧的社團(tuán)?！　≌缛祟愃羞M(jìn)步的努力那樣，這種科學(xué)方法在理論上比實(shí)踐中更有成效。并不是所有的科學(xué)家都像他們應(yīng)該做的那樣有效地互相懷疑。為了給擁有權(quán)威地位的科學(xué)家留下深刻的印像，以及有些人無(wú)意識(shí)的觀點(diǎn)搖擺不定，會(huì)干擾科學(xué)的自我糾錯(cuò)能力。然而從長(zhǎng)期來(lái)說(shuō)，謬誤不可能持久，因?yàn)槠渌茖W(xué)家終將發(fā)現(xiàn)它們，通過(guò)大力宣傳這些消息以拓展自己的事業(yè)。那些經(jīng)受住其他的科學(xué)家抨擊的結(jié)論將最終達(dá)到科學(xué)“定律”的級(jí)別，被視為令人信服地真實(shí)描述了事實(shí)，盡管科學(xué)家都知道，所有這些定律或許有一天會(huì)被發(fā)現(xiàn)它們只是一個(gè)更偉大、更深邃的真理的一部分?！　〔贿^(guò)，科學(xué)家很少將所有的時(shí)間都化在努力證明對(duì)方的錯(cuò)誤上。大多數(shù)科學(xué)努力都是通過(guò)用有些微改進(jìn)的觀測(cè)結(jié)果來(lái)驗(yàn)證不完全成立的假說(shuō)。然而，每隔一段時(shí)間，一個(gè)重要的理論都會(huì)出現(xiàn)重大的新進(jìn)展，或者（在技術(shù)年代更加頻繁了）一個(gè)全新范圍的觀測(cè)開啟了通往采用一種新理論解釋這些新觀測(cè)結(jié)果的途徑?？茖W(xué)史上最偉大的時(shí)刻已經(jīng)到來(lái)并將持續(xù)下去，因?yàn)楫?dāng)一項(xiàng)新的解釋（也許伴以新的觀測(cè)結(jié)果），對(duì)我們關(guān)于自然研究的結(jié)論產(chǎn)生一個(gè)地震式的偏移?？茖W(xué)的進(jìn)步依靠?jī)蓚€(gè)陣營(yíng)的科學(xué)家：那些數(shù)據(jù)資料采集比較好的，并且仔細(xì)研究據(jù)此推斷的人；和那些冒著很大風(fēng)險(xiǎn)（一旦成功，收獲也頗多），挑戰(zhàn)已被廣泛接受的結(jié)論的科學(xué)家?！　】茖W(xué)懷疑的本質(zhì)使它很難與人類的心智競(jìng)爭(zhēng)。人類會(huì)在持續(xù)的辯論面前退縮，寧可要安全的、似乎是永恒的真理。如果科學(xué)方法正好是又一種解釋宇宙的方法，再多也不嫌多。而科學(xué)的最大成功在于它能夠成立這一事實(shí)。假如你乘坐一架根據(jù)科學(xué)原理建造的飛機(jī)，是根據(jù)經(jīng)歷了許多試圖證明它們是謬誤卻仍然成立的原理建造的飛機(jī)，這樣到達(dá)目的地的機(jī)會(huì)就比乘坐用占星術(shù)建造的飛機(jī)要大得多?！　≡谙鄬?duì)來(lái)說(shuō)比較近代的歷史上，面對(duì)科學(xué)解釋自然現(xiàn)象的成就時(shí)有四種反應(yīng)。第一種，一小部分人持歡迎的態(tài)度，認(rèn)為科學(xué)方法是我們認(rèn)識(shí)自然的最有希望的方法，不再尋求其他認(rèn)識(shí)宇宙的方法。第二種，人數(shù)要多得多，他們對(duì)科學(xué)不予理睬，認(rèn)定它枯燥乏味，難以理解，或者說(shuō)與人類精神相悖。但他們貪婪地觀看電視，甚至都不停下來(lái)想一想那些圖像和聲音從哪里來(lái)的。這不由使人想起“魔法”和“機(jī)器”這些詞在語(yǔ)源上從深層次來(lái)說(shuō)屬于同一詞根。第三種，也是少數(shù)，他們感覺自己虔誠(chéng)的信仰似乎受到了科學(xué)的攻擊，千方百計(jì)地反駁這些使他們苦惱甚至憤怒的科學(xué)成果。然而，他們這么做，完全在科學(xué)懷疑的構(gòu)架范圍之外。要證實(shí)這一點(diǎn)很容易，只需問(wèn)他們：“要什么證據(jù)才能使你相信自己錯(cuò)了？”這些反對(duì)科學(xué)的人仍然像約翰。多恩（JohnD0nne，1572～1631，英國(guó)，玄學(xué)派詩(shī)人代表人物，倫敦圣保羅大教堂教長(zhǎng)，寫有愛情詩(shī)、諷刺詩(shī)、宗教詩(shī)、布道文等，著名作品有《歌與短歌》集、宗教長(zhǎng)詩(shī)《靈魂的進(jìn)程》等?！g注）詩(shī)里描繪的那樣，對(duì)科學(xué)感到惶恐不安。1611年，當(dāng)現(xiàn)代科學(xué)第一批成果出現(xiàn)時(shí)，約翰·多恩寫下了《解剖世界一周年》這首詩(shī)。他在詩(shī)中寫道：　　新哲學(xué)呼喚人們大膽懷疑　　火元素已然被否定　　太陽(yáng)變得陌生，地球也一樣，　　沒(méi)有人知道去何處尋找答案　　人們坦然承認(rèn)　　世界已不復(fù)只有行星和天穹　　那么多新事物要探索，　　看這世界重又粉碎為塵?！　∫磺卸汲伤槠?，昔日的和諧不再……　?。ü糯ＥD人認(rèn)為火是一種元素?！g注）　　第四種，也是公眾里人數(shù)比較多的，他們接受科學(xué)研究自然的方法，同時(shí)也保留了對(duì)于超自然實(shí)體的信仰，認(rèn)為在我們認(rèn)識(shí)之外，存在著主宰宇宙的超自然力。斯賓諾莎（BaruchSpinoza，1632-1677，荷蘭哲學(xué)家，唯理論的代表之一，從“實(shí)體”即自然界出發(fā)，提出“自因說(shuō)”，認(rèn)為只有憑借理性認(rèn)識(shí)才能得到可靠的知識(shí)，著有《神學(xué)政治論》、《倫理學(xué)》等?！g注），這位哲學(xué)家創(chuàng)造了自然和超自然之間最強(qiáng)有力的橋梁，拒絕承認(rèn)自然與上帝之間有任何差別，堅(jiān)持認(rèn)為宇宙同時(shí)是自然和上帝。一般宗教都堅(jiān)持認(rèn)為存在這種區(qū)別，宗教信徒經(jīng)常用在精神上把自然和超自然運(yùn)作的領(lǐng)域區(qū)分開來(lái)的方法，把兩者調(diào)和在一起。　　無(wú)論你屬于哪個(gè)陣營(yíng)，沒(méi)有人懷疑現(xiàn)在是了解宇宙新情況的好時(shí)光。那么，讓我們開始對(duì)于宇宙起源富有進(jìn)取的探尋，就像偵探根據(jù)罪犯遺留的證據(jù)，推斷犯罪事實(shí)一樣。請(qǐng)你加入我們，一起來(lái)尋找宇宙里的線索和說(shuō)明它們的方法——這樣我們可能一起了解宇宙里的一部分是如何變成我們自己的。

內(nèi)容概要

　　《萬(wàn)物起源：宇宙140億年的演化史》匯集了90道針對(duì)高血壓患者調(diào)養(yǎng)的菜肴，除了列出詳細(xì)做菜步驟以外，還介紹了高血壓的基礎(chǔ)知識(shí)、調(diào)養(yǎng)原則。書中所列食譜步驟，科學(xué)營(yíng)養(yǎng)，好學(xué)易做；每個(gè)菜譜、粥肴、湯羹都有原料、功效，又有制作方法，內(nèi)容翔實(shí)，照方制作，即可收到較好的療效。在使用過(guò)程中可根據(jù)各自家庭情況，所罹患的疾病選用?！　∽髡咴噲D在短短200多頁(yè)的篇幅里勾勒出整個(gè)宇宙140億年的演化歷史，從大爆炸開始，至尋找地外文明而終。作者綜合了多個(gè)科學(xué)領(lǐng)域的成果而呈現(xiàn)出宇宙的全貌。他也同時(shí)強(qiáng)調(diào)，科學(xué)的方法及其與生俱求的懷疑態(tài)度是我們理解諸如暗物質(zhì)、恒星結(jié)構(gòu)以及地球生命起源等宇宙奧秘的惟一途徑。

作者簡(jiǎn)介

　　尼爾·德格拉斯·泰森（Nell deGrasse Tyson），美國(guó)自然歷史博物館海登天文館館長(zhǎng)，出版了許多有關(guān)天文學(xué)和天體物理學(xué)的書籍和科普文章（其中不乏一些暢銷書，如最近的作品《死于黑洞》就上了《紐約時(shí)報(bào)》的暢銷書排行榜）。他在努力激勵(lì)公眾了解宇宙的同時(shí)，還提醒人們意識(shí)到有關(guān)科學(xué)的重要性。他是2007年美國(guó)太空網(wǎng)評(píng)出的改變太空業(yè)的十大太空工作幻想家之一。

書籍目錄

致謝前言 關(guān)于科學(xué)的起源和起源科學(xué)的思考自序最偉大的故事第一篇 宇宙的起源第一章 宇宙的開端第二章 反物質(zhì)第三章 要有光第四章 暗物質(zhì)第五章 暗能量第六章 一個(gè)還是多個(gè)宇宙第二篇 宇宙與星系結(jié)構(gòu)的起源第七章 星系探索第八章 結(jié)構(gòu)的起源第三篇 恒星的起源第九章 始于塵，歸于塵第十章 元素動(dòng)物園第四篇 行星的起源第十一章 當(dāng)行星年輕之時(shí)第十二章 在行星之間第十三章 無(wú)數(shù)個(gè)世界：太陽(yáng)系外的行星第五篇 生命的起源第十四章 宇宙中的生命第十五章 地球生命的起源第十六章 尋找太陽(yáng)系里的生命第十七章 尋找銀河系里的生命結(jié)束篇 在宇宙中尋找自我

章節(jié)摘錄

　　兩個(gè)半世紀(jì)之前，就在英國(guó)天文學(xué)家赫歇耳爵士（Sir william Herschel）建造世界上第一架真正的大型望遠(yuǎn)鏡之前不久，人們認(rèn)識(shí)的宇宙至多只是由恒星，太陽(yáng)和月亮，行星，土星和木星的幾顆衛(wèi)星，一些模糊的天體，以及那在夜晚天空中宛如一道淡淡的乳白色光帶的星系組成。確實(shí)，英語(yǔ)中“星系（galaxy）”這個(gè)詞源自希臘語(yǔ)“galaktos”，意為“牛奶”。天空還有一些模糊的天體，學(xué)術(shù)上稱作星云（nebula），根據(jù)拉丁語(yǔ)中的云而命名——特指形狀模糊不清的天體，諸如金牛座（17aums）里的蟹狀星云（12rab nebula）和仙女座星云（Andromeda nebula）。仙女座星云看上去好像在仙女座的恒星中間?！　『招耐h(yuǎn)鏡有一面直徑為48英寸的透鏡。在1789年造這么大的望遠(yuǎn)鏡，可謂是空前的。望遠(yuǎn)鏡由一排復(fù)雜的托架支撐和固定方向，看上去很笨重、難看，不過(guò)當(dāng)他把望遠(yuǎn)鏡對(duì)準(zhǔn)天空的時(shí)候，赫歇耳能夠輕易地看見無(wú)數(shù)顆恒星組成的銀河。借助他那48英寸的望遠(yuǎn)鏡以及一架小一些的、比較輕巧的望遠(yuǎn)鏡，赫歇耳和他的妹妹卡羅琳（Caroline）編制了第一張北天區(qū)“深空”的星云表。赫歇耳的兒子約翰繼承了家族的事業(yè)，對(duì)父親和姑媽編制的北天區(qū)星云表作了補(bǔ)充。一次他在非洲南端的好望角逗留了很長(zhǎng)時(shí)間，收集了在南半球能夠觀測(cè)到的大約1700個(gè)模糊天體。1864年，約翰繪制了一張囊括當(dāng)時(shí)已知的深空天體的綜合圖表《星云和星團(tuán)總表》，共涵蓋了5000多個(gè)目標(biāo)。　　雖然有那么大量的資料，當(dāng)時(shí)卻沒(méi)有人知道星云的真實(shí)情況，它們與地球的距離以及互相之間有什么差異。盡管如此，這份1864年的星云表還使人們有可能從形態(tài)學(xué)上將星云分類——就是說(shuō)，根據(jù)它們的形狀來(lái)分類。按照棒球裁判員“眼見為實(shí)”的裁判傳統(tǒng)，天文學(xué)家將旋渦狀的星云命名為“旋渦星云”，那些略微有些橢圓形的星云稱作“橢圓星云”，而各種形狀不規(guī)則的星云——既不是旋渦狀的也不是橢圓形的稱為“不規(guī)則星云”。最終，他們把看上去小而圓的、像望遠(yuǎn)鏡里看見的行星那樣的星云稱為“行星狀星云”（planetary nebulae），這一點(diǎn)始終讓天文學(xué)的新手困惑不解?！　≡跉v史上大多數(shù)情況中，天文學(xué)始終都是很直白的，采用描繪的方式調(diào)查，很像植物學(xué)家采用的方法。利用他們那冗長(zhǎng)的恒星和模糊天體的目錄表，天文學(xué)家搜尋天體的圖形，并根據(jù)它們進(jìn)行分類。這也是相當(dāng)明智的一步。大多數(shù)人從童年時(shí)代起，甚至不用人教就會(huì)根據(jù)形狀和外觀把事物歸類。不過(guò)，這種方法也就到此為止。赫歇耳以及他妹妹和兒子始終認(rèn)為，在夜晚的天空，他們觀測(cè)的許多模糊不清的天體，看上去都只是大小幾乎相等的斑點(diǎn)，所以這些天體離開地球的距離大致相等。這樣把所有的星云按照相同的規(guī)則分類，既簡(jiǎn)單明了也很科學(xué)?！　?wèn)題在于，認(rèn)為所有的星云都在相等的距離上的設(shè)想后來(lái)證明是大錯(cuò)特錯(cuò)了。大自然難以捉摸，甚至很狡猾。要認(rèn)清事物的本質(zhì)，有時(shí)要走很多彎路。赫歇耳他們分類的星云中有一些并不比恒星更遙遠(yuǎn)，因此它們相對(duì)說(shuō)來(lái)比較?。偃缫蝗f(wàn)億英里可以被看做“相對(duì)說(shuō)來(lái)比較小”的話），而其他一些則被證明要遠(yuǎn)得多。如果它們?cè)谔炜湛瓷先ヅc那些距離我們較近的模糊天體差不多大的話，它們的體積實(shí)際上必定要大很多很多?！　?shí)際得到的教訓(xùn)是：有時(shí)候，不能只憑看上去像什么，而是要弄清楚它究竟是什么。幸運(yùn)的是，19世紀(jì)末，科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步使得天文學(xué)家能夠做到這一點(diǎn)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了僅僅只是分辨宇宙里的天體。這一轉(zhuǎn)變導(dǎo)致了天體物理學(xué)的問(wèn)世，它把物理法則有效地應(yīng)用于天文研究?！　【驮诩s翰·赫歇耳發(fā)表他內(nèi)容廣泛的星云表的同一時(shí)期，一種新的科學(xué)儀器——分光鏡也被用來(lái)搜尋星云。分光鏡的主要功能是把光分解成光譜。由于一種稱作多普勒效應(yīng)的現(xiàn)象，這些色彩以及它們所具有的特征，不僅揭示了光源的化學(xué)成分，而且也揭示了光源正在朝向地球或者遠(yuǎn)離地球運(yùn)動(dòng)?！　》止忡R的使用揭示了極其重要的情況：旋渦星云正好位居銀河系的外緣，幾乎全都極快地向著離開地球的方向運(yùn)動(dòng)。與此相反，所有的行星狀星云以及大多數(shù)不規(guī)則形狀的星云運(yùn)動(dòng)速度都相對(duì)較慢，有些朝向地球移動(dòng)，有些則離我們而去。難道在銀河系的中心曾經(jīng)發(fā)生過(guò)什么災(zāi)難性的爆炸，單單把旋渦星云拋出去？如果真是這樣，為什么它們一個(gè)也沒(méi)有落回來(lái)呢？是我們正好在特定的時(shí)間捕捉到了那場(chǎng)大災(zāi)難的情景？盡管攝影技術(shù)在進(jìn)步，膠片感光速度更快，天文學(xué)家因此能夠測(cè)定更加暗淡的星云的光譜，但是大逃離在繼續(xù)，這些問(wèn)題仍然沒(méi)有答案?！　√煳膶W(xué)上大多數(shù)的進(jìn)步，就像其他科學(xué)上的進(jìn)步一樣，大都受到更先進(jìn)技術(shù)面世的驅(qū)動(dòng)。20世紀(jì)20年代伊始，另一項(xiàng)關(guān)鍵的儀器問(wèn)世了——位于加利福尼亞州帕薩迪納（Pasadena）附近的威爾遜山天文臺(tái)的那架強(qiáng)大的胡克望遠(yuǎn)鏡（Hook Telescope）。1923年，美國(guó)天文學(xué)家哈勃（Edwin P.Hubble）使用這架望遠(yuǎn)鏡（當(dāng)時(shí)世界上最大的望遠(yuǎn)鏡），在仙女座星云里面，發(fā)現(xiàn)了一種特殊類型的恒星，一顆造父變星（Cepheid vatiable）。各種類型變星的亮度都是根據(jù)人們?cè)斒斓姆绞礁淖兊?。造父變星是根?jù)其原型（仙王星座里的一顆恒星）命名的。這類變星非常璀璨明亮，可以在非常遙遠(yuǎn)的地方看見它們。由于其亮度的變化周期可以辨認(rèn)，細(xì)心的觀察者只要耐心觀察并持之以恒，就可以發(fā)現(xiàn)許多新的造父變星。哈勃在銀河系里發(fā)現(xiàn)了好幾顆這種造父變星，并且估算了它們的距離。他驚訝地發(fā)現(xiàn)在仙女座星云里面發(fā)現(xiàn)的造父變星要比其他的暗淡得多?！　∵@顆新發(fā)現(xiàn)的造父變星以及它所在的仙女座星云之所以看上去如此暗淡，最可能的解釋是，因?yàn)樗鼈兊木嚯x要比銀河系里的造父變星遙遠(yuǎn)得多。哈勃意識(shí)到仙女座星云所處的位置距離我們?nèi)绱酥b遠(yuǎn)，根本不可能是仙女座星云里面的恒星，也不可能在銀河系里什么地方，……不可能是在銀河系的一場(chǎng)災(zāi)難中像它的旋渦狀星云姐妹那樣一起被踢出去的?！　∵@種推論令人驚詫。哈勃的發(fā)現(xiàn)證明旋渦星云完全是自成體系的恒星系，就像我們銀河系一樣無(wú)比巨大，蘊(yùn)含著無(wú)數(shù)顆恒星。用哲學(xué)家康德（Immanuel Kant）的話來(lái)說(shuō)，哈勃證明在我們的星系之外有許多“島宇宙（island universes）”，因?yàn)橄膳窃评锏奶祗w僅僅是已知的旋渦星云表上的第一個(gè)。實(shí)際上，仙女座星云應(yīng)該是仙女座星系?！　〉搅?936年，哈勃已經(jīng)憑借胡克望遠(yuǎn)鏡和其他大型望遠(yuǎn)鏡辨認(rèn)和拍攝了足夠多的島宇宙，他決定也嘗試從形態(tài)上分類。他對(duì)星系類型的分析基于未經(jīng)檢驗(yàn)的假設(shè)，即星系從一種形狀到另外一種形狀的不同變化表明星系從生到死的演化階段。在他1936年發(fā)表的那本著作《星云世界》中，哈勃根據(jù)一個(gè)形狀像音叉的圖形對(duì)星系進(jìn)行分類，把不同形狀的星系放在圖上。音叉柄代表橢圓星系，較圓的橢圓星系在柄的遠(yuǎn)端，而扁平的橢圓星系在兩個(gè)叉的交點(diǎn)附近。沿著其中一根叉是普通的旋渦星系：那些最靠近音叉柄的旋渦星系的旋臂非常緊密地纏繞在一起，而那些越靠近叉端的星系的旋臂則越來(lái)越松散。而沿著另外一根又是那些中央部分呈現(xiàn)出一根直“棒”的棒旋星系。除了中間的直棒，棒旋星系與普通的旋渦星系相像?！　」胂笮窍档纳加谳^圓的橢圓形，在成形的過(guò)程中逐漸變得扁平，最終呈現(xiàn)出旋渦結(jié)構(gòu)。這個(gè)旋渦狀結(jié)構(gòu)隨著時(shí)間的推移，緩緩地顯露出來(lái)。哈勃的想法很有才氣，很美妙，甚至很優(yōu)雅，卻顯然是錯(cuò)誤的。在這個(gè)構(gòu)想中不僅所有類型的不規(guī)則星系被忽略了，而且天體物理學(xué)家以后發(fā)現(xiàn)，每個(gè)星系里面最古老的恒星的年齡大致相同，這就是說(shuō)，所有的星系都在宇宙史上的同一時(shí)期誕生。

編輯推薦

　　在《萬(wàn)物起源：宇宙140億年的演化史》里，將向讀者介紹這種新的綜合知識(shí)。它不僅能夠幫助我們認(rèn)識(shí)宇宙的起源，同時(shí)也了解由物質(zhì)構(gòu)成的最大結(jié)構(gòu)——那照亮宇宙的恒星的起源，行星（最有可能形成生命的地方）的起源，以及生命本身在其中一顆或者多顆行星上的起源。　　人類始終熱衷于“起源”這個(gè)話題有諸多原因，既有邏輯上的原因，也有感情上的原因。因?yàn)椴恢朗挛锏钠鹨?，我們就很難理解其實(shí)質(zhì)。而在我們聽到的故事里，那些敘述我們起源的故事引起的反應(yīng)最強(qiáng)烈。

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