萬物簡史 I ─沒有盡頭的宇宙

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你知道我們的宇宙,是怎樣的模樣嗎?
生物學家霍登說:「這宇宙不只是比我們所認為的還更古怪,它根本是怪到我們無法想像的地步。」

要造出浩瀚的宇宙,材料要多久才能準備好?
我們的宇宙從什麼都沒有的情況下開始,頭三分鐘完畢時,這個宇宙以後會囊括的物質,98%都已產生了,而完成這一切的時間,就跟做一份三明治所需的時間差不了多少。
萬物簡史,帶你遨遊宇宙˙認識萬物

《萬物簡史I》詳述這一切是怎麼發生的,宇宙是怎麼從無到有、創造了萬物。我們從地球出發想找出一切的答案,探不到宇宙的盡頭,卻發了現看不見的原子。

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【精采內容】

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摘錄自本書56-57頁

摘錄自本書59-60頁

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第3章 伊凡斯牧師的宇宙觀

在 1979 年,於澳洲定春山的英澳天文台以時間流逝照相術(time lapse photography)拍攝的照片。照片裡的光環,是未沉落的恆星圍繞著南天極的軌跡。

每當夜晚天空裡清淨無雲,月亮不會太明亮時,伊凡斯牧師(Reverend Robert Evans)就會把一台笨重的望遠鏡,扛到住家後院的陽台上。伊凡斯牧師是話不多但笑口長開的人,他住在澳洲的藍山山脈內,位於雪梨市西方約 80 公里處。他用這台望遠鏡做一件很不尋常的事:觀察久遠的歷史,找尋正在死亡的恆星。

我們與星星之間驚人的距離,意味著我們注視夜空時,看到的不是星星的現況,而是數十年、數百年、甚至數千年前的景像。時間的長短,端看星光離開星體到達地球的時間有多久而定。

當然啦!搜尋過去是這項工作中容易的部分,任何人只要朝夜空裡一瞧,見到的盡是歷史,因為我們看到的星星,並非在它們目前的真正位置,而是星星射出星光時的位置。就我們所知,我們長久以來的忠實伴侶北極星,雖然看起來都是好端端的在那兒,但是也許近則就在上個一月份、或早在 1854 年、或從十四世紀以來漫長歲月中的任何一個時刻,它已經燃燒完畢不再繼續發光了,只是這個消息尚未傳送到達我們這兒罷了。所以今晚當我們抬起頭,看見它還在老地方指引方向時,頂多只能說,在今晚的 680 年前,它還在燃燒發光,之後有沒有發生變動,地球上沒人知道。事實上,滿天繁星,隨時都有一些正在死亡,不過在試圖觀察這種天空告別式的凡人中,伊凡斯可是箇中翹楚。

伊凡斯是服務於澳大利亞聯合教會(Uniting Church in Australia)裡,一位生性慈祥的半退休牧師,白天裡,在現任牧師有事時,他進行代理,也對十九世紀宗教運動的歷史做些研究;但是一到夜晚,他搖身成了鋒芒不露的天空巨人,專門搜獵「超新星」(supernovae)。

超新星的出現,是當個頭遠比我們太陽大的巨星,崩塌後發生大爆炸,瞬間釋出相當一千億個太陽的能量。

超新星的出現,是當一顆個頭遠比我們太陽大的巨星(giant star),崩塌後發生大爆炸,瞬間釋出相當一千億個太陽的能量,而且在一段時期內,它的亮度比所屬星系的全部恆星加起來還亮。伊凡斯說:「它就像是一兆顆氫彈同時引爆!」根據他的說法,如果在離我們不到 500 光年的範圍內,出現了一顆超新星,我們就全死定了。「萬一碰到這種情形,咱們就都沒戲好唱啦!」伊凡斯說起來倒是挺輕鬆的。好在宇宙極其龐大,以至於一般超新星都離我們遠遠的,不會傷害到我們。

假如地球附近有超新星爆炸,情況如同這張在 1987 年拍攝到的照片,那麼傳遞來的爆炸威力,會把地球上的生命一舉消滅。幸好超新星的量很少,而且通常發生在遙遠的宇宙中。

事實上,大多數的超新星跟我們的距離遠得難以想像,當它們的光終於傳遞到我們這兒時,亮度已經比不上最微弱的星光了。此後約只有個把月的時間,我們能看得見它。超新星在這段期間內,跟天上其他星星沒啥區別,唯有的不同只是它們占據的那些「點」或位置,以前沒有星星存在。所以要找到它們,沒有超凡的記憶是辦不到的。伊凡斯牧師夜晚在滿天繁星中間尋找的,正是這種極不尋常而偶然發生的亮點。

要想瞭解他這項工作在技術方面的困難度,我們首先想像一張標準大小的餐桌,桌上鋪上黑色桌布,然後抓把鹽隨意撒在上面,把散布在桌布上的無數晶瑩細鹽粒子,想成是同屬一個星系的群星。其次,我們想像一千五百張同樣的餐桌,都經過同樣的撒鹽處理。這一千五百張餐桌,集中起來可擺滿一座大型超市的停車場,若是一張接一張的排成直線,則足足達三公里長,而每一張桌子上的鹽粒排列圖案都不相同。這時,先讓伊凡斯到各個桌邊去游走、認識一番,然後請別人拿一顆鹽粒隨意丟到一張桌面上,再讓伊凡斯回頭逐桌觀察。伊凡斯的目光一接觸到這顆後來加進去的鹽粒,就能立即把它指認出來。而那顆鹽粒,就是超新星!

伊凡斯是個非常特殊的天才,薩克斯(Oliver Sacks)在他所寫的《火星上的人類學家》(中譯本由天下文化出版)裡,有一章講罹患自閉症的著名學者,其中的注釋提到了伊凡斯。不過該書作者迅即加上了一句:「他卻沒有一點自閉的跡象。」兩人從未謀面,伊凡斯知道了這段文字後笑著說,別人暗示他是自閉症患者或學者,他都覺得很好笑,不過他無法解釋他這項過人的天賦是打哪兒來的。(摘錄自第3章 伊凡斯牧師的宇宙觀)

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