宇宙的起源
之前写过一篇关于宇宙起源的文章,当时只是对书本上内容进行了总结,总觉得过于枯燥,因此尝试用对话的形式重新讲述这部分内容。
“我们所生活在这个物质世界,说起来还真是有趣!”
“物质世界?你指的是将人类的精神活动剔除在外的,这个我们看得见摸得着的世界?”
“是的,可以这么理解,或者说是物理世界。我是唯物主义者,我相信人类的精神活动也是基于神经细胞,而细胞也是由物质组成,所以我称之为物质世界。”
“你说得没错,而且非常奇妙,现代社会科技的发展,无不依赖于物理规则 ,如果没有电磁波,还会有互联网和手机通信吗?”
“我想是没有的,其实这样的例子数不胜数,就比如汽车、飞机、电灯等。对于物质世界,另外你不觉得周遭的物质很多吗?比如空气、水、树木、石头,各种各样的金属等等,它们由更基本的原子组成,但原子本身却是这个世界本来就有的,这些原子从何而来?这些原子之所以能组成各种我们常见的物质,也依赖于物理规则和化学反应。这些物理规则和化学反应为什么存在?它们的本质又是什么?生命的产生就更加让人惊奇。”
“这确实是一个很重要的问题,我们好像对于这些事情都习以为常,从来没有问过为什么。我倒是听说现代物理学对这个世界的起源有过一番解释,虽然尚未有定论。说是宇宙起源于大爆炸,无中生有。这个说法,你相信吗?”
“难以理解,不过也是目前诸多解释中最让人信服的,也有很多观测数据支持这个说法。比如哈勃膨胀、宇宙背景微波辐射等。对于宇宙的了解,我们尚在路上。总有一天我们可以彻底了解这个世界。”
“你说的对,对于一切事物,我们应该有足够信心去了解它,就像愚公移山一样。一个人的力量或许很小,但整个人类的力量是无穷的。我现在有些好奇宇宙大爆炸理论究竟是什么解释宇宙的起源的,你快说说。”
“宇宙大约是在138亿年前通过宇宙大爆炸诞生。”
“宇宙诞生之初是什么样的?”
“就是一团超高温、超高压的基本粒子。”
“也就是说我们在这个复杂多样的宇宙,最开始也是一些基本粒子组成。”
“是的,而且还伴随着许多的物理反应,比如大多数电子与反电子相互湮灭,产生光子,随着时间推移,这团基本粒子不断膨胀,局部的温度和压力也在下降,质子与中子能量减少,在强核力的作用下结合产生原子核,当电子与原子核能量不足以摆脱电磁吸引力,开始结合产生原子。最开始产生的也是最多的原子自然是氢和氦”
“再然后呢?”
“然后就是氢氦在引力作用下开始形成星系,星系中的氢和氦气体在自身引力下坍缩,气温升高,直到开始热聚变反应,形成第一代恒星,核聚变最终会将氢耗尽,慢慢形成碳和氧更重的元素,第一代恒星接近生命终点会将一些重元素抛回到星系里的气体中,大部分气体与重元素形成太阳,少部分重元素形成地球一样行星。”
“嗯,这样的话,宇宙的基本结构已经有了,有星系,有恒星、行星。看来元素周期表上的各种各样的元素,也是通过不断的核聚变产生的吧”
“是的,接下来我们把视角放到地球上,看看生命是怎么诞生的。这时候地球上已经包含很多不同的原子。”
“生命的产生就在这些原子之中?”
“没错,原子开始在力的作用下结合,形成分子,再逐渐偶然形成高分子结构,而有些高分子结构能更好的复制和保留自己,你看病毒不就是这样吗?当然病毒比高分子结构还是要复杂许多。生命演化就这样开始了。”
“原来生命的诞生如此简单却奇特,它怎么好像在朝着某个方向前进,先是大爆炸,然后核聚变,再到原子,分子,高分子结构,生命。也许宇宙有一个目的地,只是没人知道是什么。当然这是一个不太成熟的看法。”
“这个看法我不太认可,宇宙没有目的,宇宙只是在运动,是因为人是有目的,所以会觉得其它事物也有目的。人在思考的过程中给它加上了目的。”
“很有意思的说法,今天天色也不早了,我们明天继续。”
“好的,明天见。”
参考书籍:
《时间简史》 斯蒂芬·威廉·霍金 著