退休之后看宇宙（三）

河西走廊

　 暗物质和暗能量是宇宙中的神秘物质

我们抬头仰望夜空，除了看到大片闪亮的星星，看不到其它东西，似乎整个宇宙空荡荡的。数以千计像太阳一样的恒星，它们的大小、密度各有不同。常常聚成双星或三气体和尘埃等以及形状各异的星云。除了这些能发出可见光的恒星、星云等天体，宇宙中还存在着紫外天体、红外天体、x射线源、γ射线源及射电源等。

以上我们认知的宇宙，包括恒星、行星和星系等物质大约只占到宇宙总质量的4%。那么，宇宙组成中剩下的96%的神秘物质是什么呢？天文学家认为，其中23%是暗物质，而剩下的73%则是一种能导致宇宙加速膨胀的暗能量。

星球之间通过万有引力你绕我转，我绕它转，各有各的轨道。但仅凭这点引力远远不够太阳系和整个星系运转。也就是说，如果星球之间仅仅依靠万有引力的作用，宇宙如一盘散沙，不可能有如此精巧的结构。于是科学家认为一定还存在着某种我们不知道的物质并称之为“暗物质”。科学家认为，星际空间深处隐藏着比我们想象多得多的暗物质，其总质量可达到可见物质的10~100倍。

其实很多东西就在我们身边并时刻影响着我们，但却看不见摸不着。我们把看得懂、研究透的东西称为“规律”，把看不见、无察觉的东西称为“命运”。

　　暗物质和暗能量如果是存在的，那么鬼神、妖魔都有可能存在。量子纠缠、量子坍缩既然存在，那么第六感、特异功能、气功也可能存在。

我们原以为世界是纯物质的，没有鬼神、没有特异功能。但我们错了，物理学证实物质的本质是一种能量，不同物质能量的频率不同。人的感觉器官只能感受到某一频率范围内的物质，比如耳朵只能听到20～20000赫兹的声音。高于20000赫兹的超声波和低于20赫兹的次声波人耳就听不到了。但是超声波和次声波广泛存在于我们身边。很多动物是可以听见的，所以地震来临之前它们会有反应。

同样道理，人的眼睛也只能看到一定频率范围内的颜色，红外线、紫外线人眼都看不见。猫和狗看见的世界跟我们看见的世界是不一样的，所以他们会莫名其妙的躁动。

都说眼见为实，但眼见未必真实。不要以为现在科技发达就无所不知，其实人类对宇宙的了解仅仅只是皮毛。100年前人类不知道有空气，500年前还不知道地球是圆的。想想那时的人类多么可笑，而现在也并没有高明多少。人类在不断地推翻自己的科学结论中进步，比如牛顿的经典力学，刚诞生时成了真理，后来爱因斯坦相对论诞生就推翻了经典力学，相对论又成了真理。再后来量子力学诞生了，又推翻了相对论。相信再过几十年，一定有新的科学理论诞生，把量子力学推翻，世界就是这样进步的。所谓科学精神，就是不断推翻自己的探索精神。

世界如此浩瀚，人类如此渺小，千万不要以有限的认知去评判宏大未知的世界。应该对那些无形的力量保持敬畏之心。

科学家通过观察还发现宇宙正在加速膨胀，而导致宇宙加速膨胀的原因可能就是暗能量。暗能量被认为是一种不可见的、能推动宇宙运动的能量。宇宙中所有恒星和行星的运动都是由暗能量和万有引力推动的。暗能量看不见摸不着，但时刻影响着宇宙中万事万物的运转。

　　一切都是相对的，时间和空间相结合

时间是什么？空间又是什么？科学家认为时间和空间是相互独立存在的。空间像一个可以让物体自由移动的大容器，时间则是物体得以在其中变化的过程。

同一平面内由长度和宽度两个要素（即X轴和Y轴）组成的平面，称二维空间，这是不同的两个向量在同一平面内延伸和扩展所得到的空间。

在二维空间基础上增加高度（即Z轴），也即长、宽、高三个维度所构成的空间称三维空间。三维空间和时间一起就形成了四维空间。

根据广义相对论，空间和时间形成了称作时空的四维空间。从生活经验来说，我们能感受时间和空间，而对时空的概念却感到迷茫。相对于空间，我们离开一个地方后，还能回到原来的地方。时间将过去和未来分开，使其有了方向。时间只能向前奔跑，方向单一，绝不复返，不可能回到曾经的起点。

所以时间是描述从过去到现在，再到未来事件发生顺序的一个维度，与空间和光速密切相关。我们生活在一个时空连续体中，由一个有长度、有高度的空间组成。在这个空间中光速描述了光的运动，它是宇宙中唯一已知的恒定力，也是连接时间和空间的矢量。

　　牛顿认为时间对任何人都是公平的，从不逗留，也不会停滞。时间与人类或其他任何物体都毫无关联，无论采取怎样的方式计算，时间都以同样的速度流逝，毫无改变。从一个国家到另一个国家，需要调整钟表以适应当地的时间。即便地球、太阳、银河系甚至整个宇宙都消失了，时间依然存在，并将永远存在，这就是绝对时间。

同时间一样，空间与外界任何事物无关，独立存在。就像一个舞台，即便没有演员表演，舞台依然独立且永远存在。即所谓“动者恒动、静者恒静”。在绝对空间中物体都具有保持原来运动状态的性质，这就是惯性。就算所有物质都毁灭，时间和空间依然存在。

熵增大法则：这个世界越变越糟，越来越无序。

“熵”在汉语词典里注明为“热力体系中不能用来做功的热能”，物理学泛指某个系统的无序度。生活中一杯开水逐渐变凉、日常使用的手机越用越卡、电池越用越弱、衣服越来越旧。是因为这些日常用品的熵值不断增加，在没有外界输注能量的情况下，系统的总混乱度会越来越大，终至坍塌。

据此，1850年德国物理学家克劳修斯提出了“熵”的概念。指出“熵”是“变化”的意思，用来表示一种能量在空间分布的均匀程度。能量分布越均匀，熵值就越大。熵其实就是一种表示系统中纷杂或者无序的程度。

熵增定律适用于没有外部影响的情况，熵值的变化来源于内部。因此，如果没有一个外部的力量，人类生活的世界遵循熵增大法会越变越糟，越来越无序。这就是熵增定律。用熵增定律来理解人生，化解情绪，把无序的事情变得有序。

熵增定律让我们看到了万物的结局，不管是地球，宇宙还是人类这样智慧的生命，从宏观角度来看熵增是一个不可逆的过程。

由此可以认为，我们所处的世界被一双无形的手操控着，没有这双“手”，世界将处于纷乱无序之中。数千年前中国的哲学家将之称之为“天道”，当代的科学家将这双手命名为“熵增大法则”。于是有了那句话：“科学的终极是一条鸿沟，鸿沟的对面是神学。”

人类在宇宙中的地位

你知道地球在宇宙中有多渺小吗？从最近的邻居月球开始，虽然它距离我们有38万公里那么遥远，但还是有12个人类光临了月球。也是人类去过离地球最远的地方。如果你站在月球表面跟地球的朋友发个信息，来回需要2.5秒。当下埃隆.马斯克热炒的移民火星计划，很多人并不知道火星距地球的平均距离有着惊人的2.25亿公里，最远时达到4.01亿公里。这意味着就算人类抵达火星的表面如果发生紧急的情况，从火星传送信息到地球来回也需要花上20分钟。

1990年，旅行者一号探测器即将飞出太阳系的时候传回一段神秘的代码，这段代码不能靠任何之前约定的编码方式解码。2023年12月21日美国航空航天局NASA发布消息认为这是旅行者1号留给人类最后的遗言。设计寿命本该在1982年结束的它一直工作到了现在，为人类超期服役了40多年，飞到了离地球241亿公里的地方。

　　在距离地球60亿公里的地方，NASA命令它回头再看一眼。就这一眼拍下了60张照片，其中一张照片上不到一个像素的亮点便是我们生活的地球。

旅行者一号以每秒17公里的速度前行，即使这么快的速度，3万年也离不开我们太阳系的奥尔特云。而一旦离开了太阳系，就将抵达我们的星际邻居比邻星。如果到了这里，距离单位就要换成光年。就是光从地球出发跑1年的距离，相当于9.461万亿公里。比邻星是距离太阳系最近的恒星，距离我们约4.24光年。按照旅行者一号的速度前行需要花上超过7万光年才能抵达。如果更远一点就能看到整个银河系，地球处于银河系的边缘。请不要误会这个小点不是地球，它是人类无线电波最远达到的范围。可想而知宇宙中就算存在外星人，如果不在这个范围之内的话，就永远发现不了我们。

无论你的答案是什么，我们乃至我们赖以生存的地球，甚至是我们的银河系，放到茫茫宇宙中，真的不过是一粒尘埃。我们司空见惯的事物、我们习以为常的生活、我们笃定信奉的科学在这一刻是不是应该重新思考、重新定位一下呢？

这里集合了所有的悲欢离合、人间的苦难。人类所有的宗教、意识形态以及经济学说，每个英雄和懦夫、每个文明的创造者与毁灭者、国王与农夫、每对相恋中的爱侣、每个充满希望的孩子、每对父母、发明家和探险家，每个教授道德的老师、每个贪污的政客、每个超级巨星、每个至高无上的领袖、每个人类历史上的圣人与罪人。所有的动物、植物……都住在这里—— 一粒悬浮在阳光下的微尘。

不管你相信不相信，地球此时正以每秒600公里的速度在深不见底的宇宙中穿行。它究竟要把80亿地球人带往何处？我们不得而知。