如果没有人类存在,宇宙还是今天这样子吗?( 二 )


50 亿年前,我们的太阳系就在这样的尘埃云中形成,其中的碳、氧和铁原子就是这种尘埃云的化石,正是这些原子导致了复杂的化学现象,使太阳系中的某些行星充满活力,也使生命的最终产生成为了可能 。 原子的化学反应形成了分子,分子形成细胞,进而形成一个细菌、一只昆虫,最后,智慧的人类诞生了!
这是一段漫长的岁月 。 这一切并非出于偶然:当智慧生命作为宇宙观察者出现时,宇宙必须足够古老,使某些恒星已经完成它们的演化,以产生像氧和碳那样的元素,然后由这些元素构成生命 。
宇宙演化中如此巨大的时间跨度同时也提出了另一个问题:“我们的宇宙为何如此之大?”初看之下,宇宙之大似乎意味着我们在其中是何等微不足道,但广阔的宇宙其实正是我们存在所必需的!宇宙中那茫茫的空间并非多余的累赘,它是我们登场亮相之前一系列事件漫长发展的结果,是为我们的到来而准备的 。
【如果没有人类存在,宇宙还是今天这样子吗?】恰到好处的引力
如果我们正准备对另一个行星上的智慧生命发表演说,那自然应该从引力开始 。 引力使行星保持在自己的轨道上,也使恒星聚集成一团,如果没有引力的作用,恒星内部的热力将使星内物质分崩离析,恒星将会像千百万亿颗氢弹那样轰然起爆 。 在更大的尺度上,全部星系也是由引力支配 。 没有什么物质、也没有什么粒子能逃过它的掌握,甚至连光也是如此 。 引力控制着宇宙的膨胀,也许还控制着它的最后命运 。
引力至今仍深藏奥秘,大自然中没有哪种基本力比它更令人困惑 。 引力弱得令人吃惊,地球的万有引力把一根羽毛吸引到地面上,可你只要轻轻一吹,它就会被吹离地面 。 那么,引力又何以会有如此的支配力,不仅将我们钉在地面,而且将月亮和行星高擎在各自的轨道上?这是因为,质量越大,引力越大,你可以将一根羽毛吹离地面,但你绝不可能将一个人吹离地面 。 因此,引力主要在宏观物体间起作用,它的作用范围遍及整个宇宙 。
引力决定着宇宙中的秩序 。 如果地球引力太弱,空气就不能环绕地球,行星也不能围着太阳转,宇宙就不可能像现在这样井然有序 。 如果地球的引力太强,即便是一只昆虫也要靠粗壮的腿来支撑自己,实际上也没有动物能长得比昆虫更高大,任何像人类这样块头的东西都会被引力压跨 。
在一个强引力的宇宙中,星系的形成速度将快得多,星系本身的尺度也会很小 。 星体不再是广泛分布,而是稠密地聚集在一起,使得彼此间频繁地相遇碰撞,导致稳定的行星系统难以形成,生命找不到立足之地 。 而且,恒星的寿命也很短促,一颗恒星只能存活1 万年,而不是100 亿年 。 分子的复杂化学反应根本不能从容展开,恒星将在我们这样复杂的生命形态尚未来得及进化成功时就燃烧尽了 。
我们很幸运,引力让我们有机会一步步进化,也让我们既不至于脱离地面,也不至于被压跨 。
三维空间与一维时间
我们的空间是三维的,其中有点(零维)、线(一维)、面(二维)和体(三) 。 但是这个系列到此就中断了,尽管在数学上我们可以想象一种维数更多的空间 。 “三”这个数字究竟有何特殊之处呢?
从古希腊时代开始,几何学家们就已经注意到不同维度的有趣性质 。 例如,在两维中,我们可以画出有任意多条边的正多边形(如等边三角形、正方形、正五边形、正六边形等等) 。 但是在三维之中,却只存在五种正多面体,在四维中,存在六种这样的多面体 。 而在更高的维度中,则只存在三种 。

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