宇宙大爆炸
我们每个人降临到这个世界之时,除了有自己慈爱的母亲陪伴外,还有大自然这个母亲她也在用阳光、水、和空气迎接着每个人的到来。
那么大自然是如何孕育出阳光、水和空气的呢?原来这都源于137年亿年前的宇宙大爆炸。这可不是一般的爆炸,是一个具有无限能量的小点子爆炸,它制造了巨大的混乱,宇宙从一个不可见的尘粒,一变成某种庞然大物 ,把我们能看见全部东西都囊括其中,包括用来制造地球、太阳、月亮和恒星的全部物质。那么科学家是如何证实这一难以置信的事件发生过呢?
1927年法国人乔治.勒梅特提出了一个新理论,说宇宙在膨胀,全都开始于一次很大的爆炸。勒梅特发表看法两年后,另一个叫埃德温.哈勃的科学家,声称通过一强大的望远镜,他看到其他星系正在离地球而去.这就是可见的证据,表明宇宙仍然在膨胀。哈勃推断;很久以前,某种东西迫使星体和星系向外扩张——就像勒梅特所提出的宇宙大爆炸说意思。
打雷的回声能在山峰和深谷之间反射好长一段时间,有时超过1分钟。大爆炸是一次巨大的爆炸,几十年来,科学家们猜测,探测到它的回声,应该是可能的。
美国新泽西的两位工程师,亚诺.彭齐亚斯和罗伯特.威尔逊,在1942年第一次得到了那种回声。当时,他们正想设法改善空间望远镜的设计,但是他们的的新望远镜总是存有一种无法消除的噪声,他们猜测这种声音或许是大爆炸的回声。你不必把他们的话当真。你就想想电视机在没调好的时候屏幕上杂乱的黑白点吧,它们有1%是大爆炸的回声导致的。
即便我们同意宇宙大爆炸的观点,科学家又有什么理由相信这事发生在137亿年前呢?科学家们已经建造了更现代的哈勃望远镜,并且算得出来众星系扩散的真实速度,用这些数据他们可以推算出这些东西在很多年前是聚在一起的。
宇宙大爆炸释放的能量首先被转化成了引力,这是一种看不见的胶水,使宇宙万事万物都想粘在一起。然后,这场能量大爆发创造了无数亿个小积木块。如今存在的每个东西,都是由无以计数的粒子构成的;在大爆炸之后的一瞬间,那些粒子就产生出来了。
大约30万年前,东西都冷却了下来,因此这些粒子——其中一般的是电子、质子和中子——可以开始粘在一起形成原子。借助那种胶水——引力——以及花费一点时间,这些原子聚在一起,造成了非常烫的尘埃构成的大块云团。从这些云团中。产生了最早的恒星。引力把这些火爆的星体聚拢成不同形状的恒星群,我们称其为星系。我们的星系“银河系是在大爆炸后大约1亿年成形的——那就是136亿年前。它的形状类似大盘子,以每小时50万英里的速度旋转。
宇宙在膨胀,但它速度会不会慢下来,如果慢下来,那么引力是否会将星系和星云重新拉回去,这将意味着宇宙会缩成一看不见的点,并且在这个小点内部的压力积聚起来的时候将会导致另外一次大爆炸。另一神秘之事是我们的宇宙是否唯一?如果有不同的宇宙存在,它们的物理学规律又是怎样的呢?
---------------摘自《地球简史》克里斯托弗.劳埃德著王祖哲译
太阳、地球和月亮
我们的太阳,是一颗相当新的恒星——科学家们相信它是以前的一颗或多颗恒星残留下来的气体和尘埃投胎转世而来的。大约46亿年前,以前烧尽了的恒星残留的气体和尘埃云,聚拢并燃烧起来,形成了我们的太阳。这意味着我们太阳的年龄,只有宇宙本身年龄的1/3。这对我们而言也不错,因为最早的恒星时由简单的如氢、氦气体构成,产生不出像地球这种能生命的、绕轨道运行的行星。
太阳系包括围绕着我们的恒星即太阳的全部东西。最重要的对象是那些行星。这几个岩石和气体的大圆球,是和太阳同时形成,都是用以前的那些烧尽了的恒星留下来的相同的尘埃和气体云造就的。一包气的那种球,趋向于飘到离太阳远的所在,就成了气态的巨物,如木星、土星、天王星和海王星。另外几颗星,包含更重、更有用的建筑材料,经得住太阳的炙烤。它们就形成了内层的“多岩”行星——火星、金星、地球和火星。几百万年来。这些闷烧着的巨大物件,绕着太阳,颤颤巍巍,飘飘摇摇,要在新生的太阳系里找到一条稳当的轨道。
早期的地球,没有水。没有坚实的地面,也没有生命。在太阳开始发光热之后的大约3400万年,地球与早期行星忒伊亚发生碰撞,使成千上万的火山轰然喷发。巨量的气体,以前卡在地心,如今冲破地表,催生了地球的早期大气。忒伊亚的外层在碰撞中蒸发成了无数亿微小的粒子。碎片到处乱飞,炙热的尘埃、岩石和花岗岩,构成一床超厚的毯子,将地球裹了一个严实。其沉重的熔铁核,拱进地球中间使地球形成了金属核。
此次碰撞却有利于生命在地球的出现。地球的金属核,产生了一个磁性的保护罩,使最致命的太阳风从地球表面外偏斜而过,这个保护罩也阻止了太阳风把水(H2O)分裂为氢原子和氧原子。保住了地球上的这种生死攸关的物质不至于碎裂并飘散到空中。
如今,地球不存在物质证据,能表明与忒伊亚的相撞,因为这碰撞的力量太大,外层物质都蒸发并且爆炸到了空间。但是,可见的证据也不远。多亏引力胶水,围着地球旋转的全部的尘埃和花岗岩,很快都吸到了一块儿,变成一个尘埃巨球。仅仅在这次大碰撞之后大约1年,地球就有了一个新伙伴——我们那个巨大而明亮、晶莹可爱的月亮。
月亮很快就发生了一种非常重要的稳定作用。它自身的引力,帮助地球免于在忒伊亚的大规模碰撞之后的那种失去控制的晃荡。月亮的引力已经帮助减慢了地球的自转。因此,经过好长一段时间,地球由最初一昼夜4小时变成了24小时。在好几十亿年的时间里,我们的地球和它的月亮,跟舞伴似的绕太阳跳舞,也像两个优雅的滑冰运动员,互相握着对方的手保持稳定,在溜冰场上转圈的时候,脸对着脸。
---------------摘自《地球简史》克里斯托弗.劳埃德著王祖哲译