序言
140亿年前,万事万物凭空迸发。仿佛有什么被刺破一般,我们的宇宙诞生了。须臾之间,它向外爆炸,从一个离奇炽热的致密小点超光速膨胀成葡萄柚大小。它一边膨胀,一边冷却,于是第一种物质形成了。不到一秒钟,宇宙就化作一锅浓稠的粒子汤,中子、质子、电子、光子和中微子,在一股光雾蒸腾的热浪中冲撞翻滚。
38万年后,这枚宇宙之泡膨胀至几千万光年大小,温度冷却到区区几千度。原子开始聚合,宇宙第一次有光透过。一道亮光闪过,黑幕降临。蓄积亿万年之久的引力作用终于引发了宇宙密度的微小变化,无情地使气体团坍缩,第一批恒星和星系诞生了。放眼宇宙黑幕,星光逐一亮起。
大多数宇宙学导论都在以不同方式叙述上述事件。大爆炸(Big Bang)真的是宇宙万物的发端吗?抑或宇宙不过是浩瀚无垠的多重宇宙中一个暴胀的小泡?驱使空间膨胀的那股洪荒之力究竟是什么?宇宙会永远膨胀下去吗?又或者宇宙终将坍缩于大挤压(Big Crunch)?谜团犹在,但对于宇宙的基本性质和演化历程,人类已有共识。科学所揭示的现实是一部庞大而精密的机器,其零部件是由数学公式和定律支配的粒子和力。
本书讲述的是一个别样的故事。对宇宙的科学解释是一种摧枯拉朽的远见卓识,将人类的现代文明送至巅峰。过去,宇宙学描述了人类为理解存在的意义,回答“我们是谁”“我们在哪”“我们为什么在这里”等问题所付出的哲学和宗教努力。而今天,宇宙学已成为数理天文学(mathematical astronomy)的一个分支。那些宏大的问题得到解答了吗?宇宙中还有什么是我们需要知道的吗?
从古至今,人类都在通过观察星空理解宇宙,这段历史漫长而艰辛。本书不会去详陈天文学的最新进展,而是作为一份历史指南,回顾人类的宇宙观如何定义现实的本质与生命的意义,看看我们业已摈弃的神祇与魂灵、神话与魔兽、天上宫阙与恒星天球是什么样子,了解科学宇宙观如何最终称霸世界,又是如何塑造了今天的你我。这是一个关于人类的故事,主人公有祭司、女神、探险家、革命者和君王。故事的开篇不是大爆炸,也不是科学的诞生,而是第一批仰望星空的人类以及他们所发觉的星空奥秘。
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为什么要探究古人的天空观?考古学家和历史学家通常对这个问题不予理会。人所共知,科学起步于人类理解天空的尝试,但研究人类进步的学者很少将目光聚焦于苍穹。在我看来,这是一个巨大的盲点,阻碍了我们对人类起源的认识。古往今来,人类在地球上看到的天空变化规律,始终支配着人类的生活方式,影响着人类对时间与空间、权力与真理、生存与死亡的思考。
例如,古巴比伦人迷信月食,埃及法老修造金字塔牵引灵魂走向群星,古罗马皇帝在太阳旗下战斗。人类对宇宙的认识也塑造了现代世界。这些影响从何而来已被忘却,但它们深植于人类社会,映现在议会大楼、教堂、画廊、钟表和地图上。对太阳、月亮和群星的认识在基督教的诞生,以及欧洲人探索和统治全球的过程中扮演了重要角色。那些创立民主与人权原则的反叛者,那些搭建了资本主义根基框架的经济学家,甚至那些挥洒出第一批抽象画作的艺术家,无一不在这些信仰的指引之下。
今天,光污染笼罩地球,曾经高挂夜空的朗朗群星而今只余下星星点点。天文学家担心,即使是这些尚可见的星体,很快也会淹没于人造卫星的汪洋大海。在美国和欧洲,大多数人已经完全看不到银河。此种对自然传承的毁灭与侵蚀,斩断了你我与银河系乃至浩瀚宇宙的血脉联系,将所有过往文明视为根本的天象从你我眼中抹去。呐喊声细若游丝,几不可闻,而眼睛片刻不离手机的普通大众则耸耸肩膀,满不在乎。
然而,我们仍然渴望了解人类在宇宙中的位置,求索之路没有中断。一路之上,科学所向披靡,大获全胜。如今,五岁小儿讲起物质宇宙的历史、组成和性质,也已胜过古文明几千年的寻觅与积淀。与此同时,古文明所感悟的生命意义在科学浪潮中溶解殆尽,在我们对现实的认知中,个人经验被剔除干净并代之以抽象的数学时空网格。地球从一切存在的中心被赶到了边缘,生命被重新定义为一次随机意外,上帝被人类完全抛弃,宇宙万物皆可由物理定律解释。人类在恢宏的宇宙秩序中无足轻重,正如物理学家斯蒂芬·霍金所说,宇宙中有一颗中不溜大小的行星绕着一颗不起眼的恒星转圈,而那颗行星表面上的“化学渣滓”,就是我们。
几百年来,批评者奋力反击这种机械的人类观,在此过程中科学常常被全盘否定。而如今,即使是知名科学家,也表达了在前不久尚属禁忌、不可言说的担忧。他们说,也许物质不是宇宙的全部,亦不是我们的全部,或许,科学只为我们拼出了半幅宇宙图景。我们用科学能解释恒星和星系,但能解释大脑吗?能解释意识吗?一场可能颠覆西方世界观的史诗级战斗正徐徐拉开大幕。
战斗双方的楚河汉界已然划定,是时候转变视角了。本书不是宇宙学导论,而是一次对人类和宇宙的探究。本书也不会面面俱到,而是选择历史上人类仰望天空的十二个时刻——如果你愿意的话,也可以说是十二个进阶跳板。故事从西方物质宇宙的兴起讲起,进而叙述物质宇宙模型如何主宰我们的生活。这条故事线的起点是最早的岩画和环形石阵,中途会谈到信仰、民主、科学等伟大传统的诞生,终点是寻找外星生命以及人类最近的太空和虚拟世界之旅。
此番探究既有助于解释今天的你我究竟是谁,亦可指引人类的前途。人若身在事物之中,往往难以看清其局限,那就让我们潜入深邃的宇宙认知史中细致勘察一番,或许可以触及乃至越过既有世界观的边界。在意义难明的宇宙中,人类如何变成了被动的机器?古往今来的宇宙观如何塑造了我们今天的生活?人类从这里将走向何方?