第3节

天文学以及我们在宇宙中的位置

考古学、生物学和天文学的发展，严重摧毁了人类的自我中心观念，使人类认识到自己并非最重要的物种。在古代，我们认为地球是宇宙的中心，而天文学改变了这种认知，它发现地球只是一颗围绕太阳运转的行星，这一发现进一步降低了我们在银河系以及可观测到的整个宇宙中的地位。起初，我们唯一的光源是太阳、月亮和星星。过去到了夜晚，我们可以看到壮丽的星空。现在，由于大气污染，对城市居民来说，大部分人可能永远也看不到这样的景象。夜晚的光源包括每月绕地球公转一次的月球，一些以可预测模式移动的明亮物体（行星），以及其他不断轮转的“固定”光源。偶尔会发生月食或日食、流星雨和罕见事件（来自彗星和流星）。因此，不出所料，人类天性以自我为中心，自然会将自己置于这些光源的中心，并认为恒星是永恒固定的。由于这些模式与季节变化一致，因此假设季节更替可能与恒星的模式有关，这只是我们迈出的一小步。

古代的天文观测已经非常精确，可以预测许多现象的发生，包括日食和月食。

到伽利略和第谷·布拉赫（Tycho Brahe）时代，望远镜成为天文学的一部分，人们可以借此追踪行星的移动路径（现在这些行星均以众神的名字命名）。相对于地球而言，它们在以复杂的周转路径运动。然而，一旦我们选择太阳（而不是地球）作为中心，这些周转模式都可以简化为略呈椭圆形的轨道。宇宙中的恒星不仅远远多于肉眼所见，而且还会以星团的形式出现。后来，我们通过估算距离，发现这些恒星的规模庞大，恒星与星系也在不断运动。在望远镜的观测范围内，地球和太阳系只是围绕银河系中心旋转的一个旋臂外侧的一个小斑点。在21世纪，天文学家已经探测到数千颗附近有行星的恒星。这显然意味着行星的数量可能多达数十亿，因为按道理来说，银河系的其他部分应该与我们所观测到的部分大致相同。

在恒星天文学层面，澳大利亚的国际化全新尖端设备提供了更高精度的观测结果。根据这些观测，我们最近在太阳系中又发现了130多个小行星体。对星系中的光进行光谱分析，发现了一系列有机分子，这些分子被认为是生命和进化的结构单位。这些证据都推翻了我们过去对人类重要性和独特性的假设。我们现在需要转变视角，才能认识到我们可以通过自身努力实现什么，而不是通过超自然的力量创造什么。

天文学非常迷人，20世纪取得的巨大进展为宇宙的演化模型提供了思想基础。目前流行的理论认为，宇宙诞生于“大爆炸”。这个模型并不完美，存在缺陷，人们也在不断调整，例如提出暗能量和暗物质等新想法，试图解决模型与观测结果的差异。尽管如此，作为人类，我们仍在寻找独特性，即使不是为自己，至少也是为宇宙。如果一切由一个点爆发而来，那么我们又一次处于这个创造事件的中心（这个逻辑也适用于其他任何位置，但我们总会对这一点视而不见）。我们的热情和有限的智慧将我们困在中世纪以人为中心的观点中，即使在可观测的宇宙范围内发现了数十亿颗恒星，我们仍然下意识地想建立一个只有单一创造事件的模型（只为我们自己）。即使是天文学家也很少提到，如果太空真的是无限的，并且一直如此，那么宇宙大爆炸模型将一次又一次地发生，并将继续发生，且现在仍在无限空间的某个地方发生着。我们可探测的宇宙只是过去、现在和将来存在的难以想象的众多宇宙中的一个斑点。我们并非一切的中心，而是一个微不足道且稍纵即逝的小事物。

天文学家可能在偶然的情况下才产生了世界中心的观点。在大爆炸模型中，一个关键特征是对微波背景的测量，我们可以从各个方向看到微波背景，它可被视为大爆炸遗留下来的证据。实际上，微波背景辐射的温度大约为-270摄氏度。不同方向的微波背景具有不同的强度，但经典教科书和论文经常引用罗伯特·威尔逊（Robert Wilson）和阿诺·彭齐亚斯（Arno Penzias）在1964年提出的模式，他们在地球上进行测量时发现了该模式。随后通过更多数据绘制而成的图表往往会保留这种显示方式，实际上它是一个椭圆形，如同地球的墨卡托投影。威尔逊和彭齐亚斯在美国新泽西州，因此他们以当地的中央轴线（北/南）为中心，而最初的墨卡托世界地图以欧洲为中心。事实上，这种地图在尺寸和透视上严重失真（例如，墨卡托投影使格陵兰岛的面积被放大了8倍）。最令人满意的显示方式是借助三维地球仪。球面显示提高了直观性，如果存在微波背景辐射，可以直接显示出隐藏的不同模式和异常，因为球面显示不以熟悉的新泽西州北/南轴为中心。在现代网站中可以找到各种图像，比如以其他地点为中心进行旋转和放大，以显示清晰的轴向特征与/或突出最小值。当然，现在的解释完全依靠推测。

在我们的想象中，总会不经意地呈现妄自尊大的倾向。我们的系统由电子（负）和质子（正）等粒子组成，我们称之为正常物质。它们是原子和其他一切的组成部分。在宇宙大爆炸（一种极端的缺陷）中，人们假设有等量的反物质（即具有相反电荷），但出于某种原因，正常物质大多得以存续。我们很难通过实验产生反物质，比如反氢分子，因此它们肯定原本就存在。我认为这里出现了一个明显的问题，即如果大爆炸中出现了等量的物质，而我们的星系由“正常”物质组成，那么某处一定存在同等质量的“反物质”。它是否随机分散？有些星系完全由反物质组成，还是最初的大爆炸将正常物质喷射到一个半球，将反物质喷射到另一半球？甚至还有一种“不可思议”的说法，即反物质比我们所知道的物质更加普遍。

因此，人们可以推测：（1）可能存在完全由反物质组成的宇宙，这些宇宙可能会渗透到我们的空间区域；（2）在当前的大爆炸中，物质和反物质区域明显分离。这样的分离是有可能发生的，因为正常物质和反物质的氢分子都是顺磁物质，它们对磁场的反应应该不同。可想而知，我们通过光学探测看到的一些星系可能完全由反物质构成。对非天文学家来说，这些概念似乎可以解决所谓的暗物质和暗能量问题，目前人们认为暗物质和暗能量是我们当前“正常”宇宙的主要组成部分。在可观测范围内，混合区域可能包括正常物质区域和反物质区域，在它们相互作用的地方产生能量。更遥远的地方可能也存在宇宙，它们吸引我们的宇宙并导致其更加快速地膨胀。科学思想也会追随潮流，富有想象力的观点常常被抛弃，改变是一个缓慢的过程，尤其是当新模型不同于当前大多数观点的时候。承认我们所在的整个宇宙只是无限时间尺度上宇宙模式中的一个小插曲，从而进一步降低我们在整个物质和生命中的重要性，这也需要勇气。

反物质行星和星系为科幻小说作家提供了许多创作素材，因为源自反物质的太空船或探测器的到来可以造成毁灭性的爆炸，与之相比，小行星撞击墨西哥事件简直微不足道。小说作家已经利用了化学中的手性（即分子的对称性是左旋还是右旋），这意味着尽管我们可以加工食物中常见的氨基酸和蛋白质，但如果它们具有反向对称性，我们就无能为力。早在化学中的镜像效应被发现之前，人们就经常使用它了［如《爱丽丝梦游仙境》（Alice in Wonderland）中的情节］。将相应的情节改为来自正常宇宙和反粒子宇宙的光子，也许我们会发现……

每个宇宙都必然要崩塌，消失在所谓的虚无之中；也许这是进一步大爆炸所需要的条件。我们必须努力接受这个认知，即人类在整个天体模式中是多么微不足道。一旦接受了这一点，我们就会意识到，未来将由我们自己决定，我们不能将灾难或成功归因于神话中的神明。

一只富有哲学思想的蚂蚁可能会认为自己的巢穴是世界的中心，它们的生命意义是崇拜蚁后。从许多方面来看，人类的行为与之类似。这主要是因为，我们似乎（事实上的确是）天生就无法理解空间或时间无穷大的概念，而主张时空一体的科学思想进一步加深了我们的困惑，这对爱因斯坦来说都是一道难题。