登陆注册
2844500000007

第7章 埃文斯牧师的宇宙(2)

寻找超新星的工作大多一无所获。从1980年到1996年,他平均每年有两次发现——那要花几百个夜晚来观测呀观测呀,真不划算。有一回他15天里有3次发现,但另一回3年里也没有发现1次。

“实际上,一无所获也有一定价值,”他说,“它有利于宇宙学家计算出星系演变的速度。在那种极少有所发现的区域,没有迹象就是迹象。”

在望远镜旁边的一张桌子上,堆放着跟他的研究有关的照片和文献。现在,他把其中一些拿给我看。要是你翻阅过天文学的通俗出版物,而你肯定在某个时候翻阅过,你就会知道,上面大多是远处星云之类的色彩鲜艳的照片——那是由天光形成的彩色云团,华美动人,异常壮观。埃文斯拍下的形象根本无法与之相比。它们只是模模糊糊的黑白照片,上面有带有光环的小亮点。他让我看一幅照片,它描述了一大群恒星,上面有一点儿光焰,我不得不凑近了才看得清楚。埃文斯对我说,这是天炉星座的一颗恒星,天文学上称之为NGC1365。(NGC代表“新编总目录”,上面记录着这些材料。过去是都柏林某人书桌上的一本笨重的书;不用说,如今是一个数据库。)在6000万年时间里,这颗恒星的壮丽死亡时所发出的光,不停地越过太空,最后在2001年8月的一天夜里以一点微光的形式抵达了地球。当然是身处桉树芬芳的山坡上的罗伯特·埃文斯发现了它。

“我想,这还是挺令人满意的啊,”埃文斯说,“想一想,那个光在太空里走了几百万年,抵达地球的时候恰好有个人在不偏不倚地望着那片天空,结果看到了它。能亲眼目睹这样一个重大事件,这似乎是挺不错的。”

超新星远远不止让你产生一种惊奇感。它们分为几种类型(有一种是埃文斯发现的),其中之一名叫Ia超新星,它对天文学来说尤其重要,因为这类超新星总是以同样的方式爆炸,拥有同样关键的质量。因此,它们可以被用做“标准烛光”——用来衡量其他恒星的亮度(因此也是衡量相对距离)的标准,从而衡量宇宙的膨胀率。

1987年,由于需要比目测所能提供的更多的Ia超新星数目,加利福尼亚州劳伦斯·伯克利实验室的索尔·珀尔马特开始寻找一种更加系统的搜寻方法。珀尔马特利用先进的计算机和电荷耦合器件设计了一个绝妙的系统——实质上是一流的数码相机。它使寻找超新星的工作自动化了。现在,天文望远镜可以拍下几千幅照片,然后利用计算机来发现能够说明发生了超新星爆炸的亮点。在5年时间里,珀尔马特和他的同事们在伯克利利用这种新技术发现了42颗超新星。如今,连业余爱好者也在用电荷耦合器件发现超新星。“使用电荷耦合器件,你可以把天文望远镜瞄准天空,然后走开去看电视,”埃文斯不大高兴地说,“那种神奇的味道已经不复存在了。”

我问埃文斯,他是不是想采取这种新技术。“哦,不,”他说,“我很喜欢自己的办法,而且,”他朝新近拍摄的一幅超新星照片点了点头,微微一笑,“有时候我仍能超过他们。”

很自然产生了这样的问题:要是一颗恒星在近处爆炸,情况会怎么样?我们已经知道,离我们最近的恒星是α星,在4.3光年以外。我曾经想像,要是那里发生一次爆炸,我们在4.3年时间里都看得到大爆炸的光洒向整个天空,仿佛是从一个大罐子里泼出来的那样。要是我们有4年零4个月的时间来观看一次无法逃脱的末日渐渐向我们逼近,知道它最后到达之时会把我们的皮肉从骨头上刮得一干二净,情况会怎么样?人们还会上班吗?农民还会种庄稼吗?还有人把农产品运到商店去吗?

几个星期以后,我回到了我居住的那个新罕布什尔州小镇,向达特茅斯学院的天文学家约翰·索尔斯坦森提出了这几个问题。“哦,不会了,”他笑着说,“这么一件大事的消息会以光的速度传开,还有那个破坏性,你一听顿时会被吓死。不过,别担心,这种事情不会发生。”

至于超新星爆炸的冲击波会要你的命的问题,他解释说,你非得“离得近到荒唐可笑的程度”——很可能是10光年左右之内。“危险来自各种辐射——宇宙射线等等”。辐射会产生惊人的极光,像闪闪发亮的怪异光幕,充斥整个天空。这不会是一件好事情。任何有本事上演这么一幕的事儿会把磁层——地球高空通常使我们不受紫外线和其他宇宙射线袭击的磁场——一扫而光。没有了磁层,任何倒霉蛋只要踏进阳光,很快就会看上去——比如说——像个烤焦的比萨饼。

索尔斯坦森说,有理由相信,这种事情在星系的我们这个角落里不会发生,这是因为,首先,形成一颗超新星要有一种特别的恒星。恒星非得要有我们的太阳10—20倍那么大小才有资格,而“我们附近没有任何符合这个条件的星球”。非常运气,宇宙是个大地方。他接着说,离我们最近的、很可能有资格的,是猎户座;多年来,它一直在喷出各种东西,表明那里不大稳定,引起了大家的注意。但是,猎户座离我们有5万光年之远。

在有记载的历史上,只有五六次超新星是近到肉眼看得见的。一次是1054年的爆炸,形成了蟹状星云。另一次是在1604年,创造了一颗亮得在3个多星期里连在白天都看得见的恒星。最近一次是在1987年,有一颗超新星在宇宙一个名叫大麦哲伦云的区域闪了一下,然而仅仅勉强看得见,而且仅仅在南半球看得见——它在16.9万光年以外,对我们毫无危险。

超新星还有一方面对我们来说是绝对重要的。要是没有了超新星,我们就不会来到这个世界上。你会想得起来,第一章快结束的时候,我们谈到宇宙之谜——大爆炸产生了许多轻的气体,但没有创造重的元素。重元素是后来才有的,但在很长时间里,谁也搞不清它们后来是怎么产生的。问题是,你需要有某种温度确实很高的东西——比温度最高的恒星中央的温度还要高——来锻造碳、铁和其他元素;要是没有这些元素,我们就令人苦恼地不会存在。超新星提供了解释。这个解释是一位几乎像弗里茨·兹威基一样行为古怪的英国宇宙学家作出的。

他是约克郡人,名叫弗雷德·霍伊尔。霍伊尔死于2001年,在《自然》杂志的悼文里被描写成一位“宇宙学家和好辩论的人”,二者他都受之无愧。《自然》杂志的悼文说,他“在一生的大部分时间里都卷入了争论”,并“使自己名声扫地”。比如,他声称,而且是毫无根据地声称,伦敦自然史博物馆里珍藏的那件始祖鸟化石是假的,与皮尔当人头盖骨的骗局如出一辙,这使得博物馆的古生物学家们非常恼火。他们不得不花了几天工夫来回答记者们从世界各地打来的电话。他还认为,地球不仅从空间接受了生命的种子,而且接受了它的许多疾病,比如感冒和腺鼠疫。他有一次还提出,人类在进化过程中有了突出的鼻子和朝下的鼻孔,就是为了阻止宇宙病原菌掉进去。

是他1952年在一篇广播稿中开玩笑地创造了大爆炸这个名字。他指出,我们在理解物理学的时候,怎么也解释不了为什么一切会聚合成一点,然后又突然戏剧性地开始膨胀。霍伊尔赞成恒稳态学说,该学说认为宇宙在不断膨胀,在此过程中不断创造新的物质。霍伊尔还意识到,要是恒星发生聚爆,便会释放出大量热量——温度在1亿摄氏度以上,足以在被称之为核合成的过程中产生较重的元素。1957年,霍伊尔和别人一起,展示重元素是如何在超新星的爆炸中形成的。由于这项工作,他的合作者W.A.福勒获得了诺贝尔奖。霍伊尔则没有,很难为情。

根据霍伊尔的理论,一颗爆炸中的恒星会释放出足够的热量来产生所有的新元素,并把它们洒在宇宙里。这些元素会形成气云——就是所谓的星际媒介——最终聚合成新的太阳系。有了这些理论,我们终于可以为我们怎么会来到这个世界的问题构筑一个貌似有理的设想。我们现在认为自己知道的情况如下:

大约46亿年之前,一股直径约为240亿公里、由气体和尘埃组成的巨大涡流,积储在我们现在所在的空间,并开始聚积。实际上,太阳系里的全部物质——99.9%的物质——都被用来形成了太阳。在剩下的飘浮物质当中,两颗微粒飘到很近的地方,被静电吸到一起。这是我们的行星孕育的时刻。在整个初生的太阳系里,同样的情况正在发生。尘粒互相碰撞,构成越来越大的团块。最后,这些团块大到了一定程度,可以被称做微行星。随着这些微行星无休止地碰撞,它们或破裂,或分解,或在无休止而又随意的置换中重新合并,但每次碰撞都有一个赢家,有的赢家越来越大,最后主宰了它们运行的轨道。

这一切都发生得相当快。据认为,从小小的一簇尘粒变成一颗直径为几百公里的幼星,只要花几万年的时间。在不过2亿年的时间里,很可能还不到,地球就基本形成了,虽然仍是灼热的,还经常受到仍在到处飘浮的碎片的撞击。

在这个时刻,大约在44亿年以前,一个火星大小的物体撞上了地球,炸飞了足够的材料来形成一颗伴星——月球。据认为,不出几个星期,被炸飞的材料已经重新聚成一团;不出一年,它变成了那个现在还陪伴着我们的岩石球体。据认为,构成月球的大部分材料来自地壳,不是地核,这就是月球上极少有铁的原因,而地球上铁却很多。顺便说一句,这个理论几乎总是被说成是最近提出的,而事实上,它最初由哈佛大学的雷金纳德·戴利于20世纪40年代提出。关于这个理论,惟一最近的事儿就是人们已经不大重视它了。

当地球还是它最终大小的大约三分之一的时候,它很可能已经开始形成大气,主要由二氧化碳、氮、甲烷和硫组成。我们几乎不会把这些东西与生命联系起来;然而,在这有毒的混杂物中,生命形成了。二氧化碳是一种强有力的温室气体。它是一样好东西,因为当时太阳已经弱多了。要是我们没有受益于温室效应,地球很可能已经永久被冰雪覆盖。生命也许永远找不到一块立足之地。但是,生命以某种方式出现了。

在之后的5亿年里,年轻的地球继续受到彗星、陨石和银河系里其他碎块的无情撞击。这个过程产生了蓄满海洋的水,产生了成功形成生命所必不可少的成分。这是个极不友好的环境,然而生命还是以某种方式开始了。有一小袋化学物质抽动一下,变成了活的。我们快要来到这个世界上了。

40亿年以后,人们开始想,这一切到底是怎么发生的?下面,我们就来讲讲这个故事。

同类推荐
  • 宇宙大冒险(科学大探险)

    宇宙大冒险(科学大探险)

    乐乐淘和小猴搭乘着宇宙光神2号先来到离地球最近的月球上,与嫦娥1号比赛谁探寻的信息多,之后他们又来到金星、木星和土星等等,每个星球都有它不一样的神秘……
  • 地里万千

    地里万千

    《我的第一本探索书:地理万千》对地球的构造以及著名山脉、冰川、盆地的形成进行了细致的展示,对生态资源、人文环境、地球资源等方面的情况作了详尽的介绍。
  • 科学进化史

    科学进化史

    本书是一部科学发展的全景史,是在英国BBC电视系列节目的基础上改编而成的。作者追溯了科学的发展,并将科学视为人不同于动物园的主要特征。书中历数不同时期人类的得大发明,从结绳记事儿到几何演算,从牛顿力学到狭义相对论。作者认为知识的进步均可视为人类试图理解自然,并控制自然的努力。作者对每一重大思想理论,均予以深刻的评价,并力图将自然背后的规律以常人可以理解的语言展现出来。本书不仅以一种全新的视角将读者带入一个科学世界,而且还将读者带入一个全新的文明世界。
  • 地球的血液:江河湖泊

    地球的血液:江河湖泊

    在人类赖以生存的地球上,自然界亿万年的沧海桑田造就了无数令人震撼的自然奇观,它们在大自然浩瀚无际的舞台上演绎着地球不老的传奇。本书是一部以地理知识为题材的社科读物,内容新颖独特,并以图文并茂的方式展现给青少年读者,以激发他们学习地理的兴趣和愿望。
  • 中国未解之谜(上)

    中国未解之谜(上)

    在这种严肃而充满趣味的探索中,读者将会了解大量不为人知的细节,尽情领会事物的丰富与变幻无穷,更加完整而深刻地认识事物。同时引导读者掌握研究事物和探求真相的方法,从中获得思考与发现的巨大乐趣。这不仅有助于读者在现实生活中以更辨证的眼光来看待问题,更促进思想的成熟。本书以解谜团、说故事的形式,把历史、考古、文学、艺术、军事、政治等范畴的知识生动地描述了出来,在知识含量大的基础上,吏具趣味性。读者开卷后,会轻松地了解、掌握、历史知识,对广大青少年朋友尤为适宜。
热门推荐
  • 杀人遗嘱

    杀人遗嘱

    当红推理小说女作家在公寓离奇死亡。死前,她留下了最后一篇推理作品,同时,还立下了一个怪异的杀人遗嘱!
  • 方与圆:左右逢源的处世之道

    方与圆:左右逢源的处世之道

    “建功立业者,多虚圆之士;愤事失机者,多执拗之人”。方和圆缺一不可,但是有一个“度”的限制。过分的方正是固执,会四处碰壁;过分的圆滑是世故,也会众叛亲离。所以做人的制高点是外圆内方,就是行欲方而智欲圆。真正的“方圆”人是大智慧与大容忍的结合体,有勇猛斗士的武力,有沉静蕴慧的平和。
  • 家事村事

    家事村事

    尹守国,2006年开始小说创作,发表中短篇小说70多万字,作品多次被《新华文摘》、《小说选刊》、《北京文学中篇小说月报》等选载,中国作家协会会员,辽宁省作协签约作家。
  • 我们三个都是穿越来的

    我们三个都是穿越来的

    我是因为看了很多的穿越小说,也很想穿越。谁想我想想就能穿越,穿越就穿越吧,居然穿成怀孕九月的待产产妇,开玩笑嘛!人家在二十一世纪还是黄花一枚呢。这也可以接受,可是明明是丞相之女,堂堂四皇子的正牌王妃怎么会居住在这么一个几十平米得破落小院子里,她怎么混的,亏她还一身绝世武功,再是医毒双绝。哎。没关系,既然让我继承了这么多优越条件,一个王爷算得了什么?生下一对龙凤胎,居然都是穿过来的,神啊,你对我太好了吧?且看我们母子三人在古代风生水起笑料百出的古代生活吧。片段一在我走出大门时,突然转身对着轩辕心安说道:“王爷,若是哪天不幸你爱上了我,我定会让你生不如死的。”然后魅惑地一笑,潇洒地走了出去。片段二当我对着铜镜里的美人自恋地哼出不着调地歌时。“别哼了,难听死了。”一个清脆的声音响起。~~~接着一声尖叫紧跟着另一声尖叫。我用上轻功躲进了被子里.~~~"我和你一样是二十一世纪来的。”“你好,娘亲,哥哥,以后要多多指教。”来自两个婴儿的嘴里,我摸摸额头,没高烧啊。片段三“小鱼儿,我可是你孩子的爹,况且我没有写休书,你还是我的王妃。我会对你好的。”安王爷霸道地说道。“你们认识他吗?他说是你们的爹?”我问着脚边的两个孩子。“不认识,”女孩说道。“我们的爹不是埋在土里了吗?怎么他一点也不脏?”男孩问道。那个男人满头黑线。“对不起,我们不认识你。”说完拉着孩子转身就走。片段四“爹爹,这是我娘,你看漂亮吧?”南宫心乐拉着一个白衣帅哥进来问道。我无语中。“爹爹,你看我娘亲厉害吧?“南宫心馨拉着另外一个妖精似地男人走了进来。我想晕。“这才是我们的爹。”“才不是呢,这个才是”两人开始吵起来了。“我才是你们的爹。”安王爷气急地吼道。“滚一边去。”两个小孩同时说道。屋里顿时混乱之中。转头,回屋睡觉去了。推荐完结文《别哭黛玉》完结文《穿越之无泪潇湘》新文,《极品花痴》
  • 我们三个都是穿越来的

    我们三个都是穿越来的

    我是因为看了很多的穿越小说,也很想穿越。谁想我想想就能穿越,穿越就穿越吧,居然穿成怀孕九月的待产产妇,开玩笑嘛!人家在二十一世纪还是黄花一枚呢。这也可以接受,可是明明是丞相之女,堂堂四皇子的正牌王妃怎么会居住在这么一个几十平米得破落小院子里,她怎么混的,亏她还一身绝世武功,再是医毒双绝。哎。没关系,既然让我继承了这么多优越条件,一个王爷算得了什么?生下一对龙凤胎,居然都是穿过来的,神啊,你对我太好了吧?且看我们母子三人在古代风生水起笑料百出的古代生活吧。片段一在我走出大门时,突然转身对着轩辕心安说道:“王爷,若是哪天不幸你爱上了我,我定会让你生不如死的。”然后魅惑地一笑,潇洒地走了出去。片段二当我对着铜镜里的美人自恋地哼出不着调地歌时。“别哼了,难听死了。”一个清脆的声音响起。~~~接着一声尖叫紧跟着另一声尖叫。我用上轻功躲进了被子里.~~~"我和你一样是二十一世纪来的。”“你好,娘亲,哥哥,以后要多多指教。”来自两个婴儿的嘴里,我摸摸额头,没高烧啊。片段三“小鱼儿,我可是你孩子的爹,况且我没有写休书,你还是我的王妃。我会对你好的。”安王爷霸道地说道。“你们认识他吗?他说是你们的爹?”我问着脚边的两个孩子。“不认识,”女孩说道。“我们的爹不是埋在土里了吗?怎么他一点也不脏?”男孩问道。那个男人满头黑线。“对不起,我们不认识你。”说完拉着孩子转身就走。片段四“爹爹,这是我娘,你看漂亮吧?”南宫心乐拉着一个白衣帅哥进来问道。我无语中。“爹爹,你看我娘亲厉害吧?“南宫心馨拉着另外一个妖精似地男人走了进来。我想晕。“这才是我们的爹。”“才不是呢,这个才是”两人开始吵起来了。“我才是你们的爹。”安王爷气急地吼道。“滚一边去。”两个小孩同时说道。屋里顿时混乱之中。转头,回屋睡觉去了。推荐完结文《别哭黛玉》完结文《穿越之无泪潇湘》新文,《极品花痴》
  • 花枝招展(贰)

    花枝招展(贰)

    车子等在美容店的门口,何小眠唯一的能耐就是随时能找到免费的司机,这些男人或者没有一个看过她的小说,否则就不会用那么露骨的眼神盯着她的脖子往下看了。何小眠能让人看到的就是花枝招展,媚艳夺目,她似乎唯一需要的也就是男人对她身体的垂涎……
  • 今天明天

    今天明天

    我们生话在何其神奇的一个小世界。事物与事物,就如同豌豆与胡萝卜,如此不同,又如此相似。就好比雷声和彩虹;作家和画家;垃圾车和洒水车;打呼噜的猫咪和小碎花的窗帘。而每一个小孩心中,都有一个长大成人的愿望;每一个大人的心中,都有一个童心未泯的理想。
  • 我们三个都是穿越来的

    我们三个都是穿越来的

    我是因为看了很多的穿越小说,也很想穿越。谁想我想想就能穿越,穿越就穿越吧,居然穿成怀孕九月的待产产妇,开玩笑嘛!人家在二十一世纪还是黄花一枚呢。这也可以接受,可是明明是丞相之女,堂堂四皇子的正牌王妃怎么会居住在这么一个几十平米得破落小院子里,她怎么混的,亏她还一身绝世武功,再是医毒双绝。哎。没关系,既然让我继承了这么多优越条件,一个王爷算得了什么?生下一对龙凤胎,居然都是穿过来的,神啊,你对我太好了吧?且看我们母子三人在古代风生水起笑料百出的古代生活吧。片段一在我走出大门时,突然转身对着轩辕心安说道:“王爷,若是哪天不幸你爱上了我,我定会让你生不如死的。”然后魅惑地一笑,潇洒地走了出去。片段二当我对着铜镜里的美人自恋地哼出不着调地歌时。“别哼了,难听死了。”一个清脆的声音响起。~~~接着一声尖叫紧跟着另一声尖叫。我用上轻功躲进了被子里.~~~"我和你一样是二十一世纪来的。”“你好,娘亲,哥哥,以后要多多指教。”来自两个婴儿的嘴里,我摸摸额头,没高烧啊。片段三“小鱼儿,我可是你孩子的爹,况且我没有写休书,你还是我的王妃。我会对你好的。”安王爷霸道地说道。“你们认识他吗?他说是你们的爹?”我问着脚边的两个孩子。“不认识,”女孩说道。“我们的爹不是埋在土里了吗?怎么他一点也不脏?”男孩问道。那个男人满头黑线。“对不起,我们不认识你。”说完拉着孩子转身就走。片段四“爹爹,这是我娘,你看漂亮吧?”南宫心乐拉着一个白衣帅哥进来问道。我无语中。“爹爹,你看我娘亲厉害吧?“南宫心馨拉着另外一个妖精似地男人走了进来。我想晕。“这才是我们的爹。”“才不是呢,这个才是”两人开始吵起来了。“我才是你们的爹。”安王爷气急地吼道。“滚一边去。”两个小孩同时说道。屋里顿时混乱之中。转头,回屋睡觉去了。推荐完结文《别哭黛玉》完结文《穿越之无泪潇湘》新文,《极品花痴》
  • 宋江管理有一套

    宋江管理有一套

    一般人要讲忠、信、义,当领导更要讲忠、信、义。人不忠就不叫人,这个忠不是让你愚忠,而是忠诚于自己的事业与团体。忠是有条件的,要看具体人,信则是无条件的,对小人也要讲信,否则你也成小人了。义是对自己人好,很多人干事老让亲者痛而仇者快,就是不明白义的重要性。义有小义,有大义,小义大义都好,小义有小成,大义有大成,当领导要有大义。
  • 名门嫡妃

    名门嫡妃

    “宁纳青楼妾,不娶跛足妃!”现代医学博士穿越异世,醒来便面对东晟国五皇子毫不留情的退婚,一夕间,她沦为天下笑柄,更成为府里人人能打骂的出气筒!笑话——这天下间谁敢取笑她!痴傻?跛足?貎丑?那又如何!那是过去的东方语,不是现在的她!凤凰浴火,涅槃重生,昔日痴儿惊艳变身!一声嗤笑,纤手一挥,“宁嫁乞儿郎,不入殿下房!”下毒?设局?陷害?暗杀?让她变疯子?谁想让她变疯子,她让谁全家变成疯子!下毒害她?谁下的毒,她让谁把毒药吞下去!放火烧她?她变身归来,让人生不如死!抢她男人?抢得走的男人不要也罢,但……她不要别人也休想得到!收拾完豺狼虎豹,自然该操心婚姻大事了;回头草?她抬脚,狠狠踩下去!皇子?哪凉快哪待去!太子?了不起?靠边站吧!她的男人自己挑,论不到别人指手画脚。片段一:她剔着指甲,漫不经心道:“我对未来相公的要求不高,只要是个三从四得的男人就行。”他勾起邪魅笑容,欢喜满怀,问:“哪三从?”她抬头望天,半晌,懒懒答:“我说的话要听从;我提意见要顺从;我的命令要服从!”他嘴角狠狠一抽,笑容僵化:“那四得呢?”她笑意晏晏,眸光流丽:“我的心思,要懂得;我发脾气,要忍得;我花他钱,要舍得;我人老珠黄,要耐得!”他沉默良久,一字一顿道:“还有一得;你一天不点头嫁给我,无论一月一年还是一辈子,我都等得!”片段二:他皱眉,轻轻敲着桌子:“太子子嗣单薄,恐有被废嫡之危!”她凑近他面前,笑嘻嘻道:“子嗣单薄?说明太子的种子有问题!”他咬牙,无奈低吼:“东方语,你用词能不能别那么粗俗?”她挑眉,振振有词:“粗俗!我说种子怎么了?它色情吗?它下流吗?人人听得懂听得明白,那叫通俗,通俗懂不懂?切!思想龌龊的男人!”他语塞,脸色直接黑如锅底!