渐渐的,宇宙中出现了气体团、恒星、星系,似乎剩下的就是无尽的“虚空”。看起来,宇宙好像已经把暴力激烈的过去抛诸脑后,开始了一种更为“安静”的生活。然而,不要被表象蒙蔽。宇宙的膨胀从未停止,甚至在宇宙演化的后期开始加速。20世纪末,两组科学家几乎同时从超新星爆发中发现了宇宙加速膨胀的证据,但我们不知道这是什么原因造成的。基于现有的理论模型,解释这一事实的一种主流假说理论被称为暗能量。神秘的暗能量在今天的宇宙中依旧存在,甚至可以说是无处不在。它和暗物质在一起构成的“黑暗物理学”,是如今科学中最大的谜团所在,也是许多科学家追寻的目标。
地球诞生
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大约46亿年前,一件看似毫不起眼的事情在宇宙中发生了。在某个普通星系(银河系)的某片普通的区域(猎户座旋臂)中,某个普通的气体云(太阳星云)开始坍缩,这段“舞蹈”在宇宙中屡见不鲜。气体云形成一个圆盘,中心的核达到临界阈值,成为一颗恒星(太阳)。残存的碎片合并成了恒星周围的行星。一些在圆盘靠外部分的行星体积巨大,包含大量的氢和氦。而内侧的行星则要小巧的多,大多是岩质行星,挤在新生恒星周围温暖而舒适的地方。其中的一个就是我们今天的家园。
孕育月球
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在太阳系中,地球是一颗既普通又特殊的行星。在太阳系内侧所有行星中,只有地球拥有体积较大的卫星,且仅有一颗长期稳定的卫星。原先,科学家对月球的形成有诸多猜想。直到半个多世纪前,阿波罗任务带回的月岩提供了一些最直接的证据。这些月岩讲述了一个看似矛盾的故事,月岩的成分与地球很相似,表明两个天体并非全然无关;但两者也存在着细微而关键的差别,说明月球并非完全来自地球。目前有一种主流的解释是,月球是在太阳系初期的混乱时刻,某个火星大小的巨大天体与地球相撞的结果,所以月球既有来自地球的材料,又有一些外来物质。
我思故我在
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地球的特别之处还在于,它的位置绝佳。如果地球轨道离太阳更近一些,海洋就会蒸发,如果它离太阳更远一点,海洋就会结冰。
当太阳系的混乱逐渐平息,这个“恰到好处”让地球得以孕育生命。在所有生命中,一类名叫哺乳动物的群体里,有一群脑袋特别大的灵长目,最终演化出了一个特殊的智慧物种——智人。
我们智人花了很久才学会仰望并思考星空,又花了更长的时间才把那些有关宇宙的碎片拼凑起来。大约500年前,一种理解自然的新方法被建立,现在我们称它为科学。作为科学中最年轻的领域之一,宇宙学是将整个宇宙作为一个单一的物理对象进行研究。直到100年前,埃德温·哈勃发现了宇宙的膨胀,宇宙学才有了一个明确的开端。到了1965年,宇宙微波背景才被偶然发现。就在同一个十年里,我们意识到恒星对重元素的诞生至关重要。暴胀理论最早是在20世纪80年代提出的,而我们对地球的认识也才刚刚起步。
20世纪中叶,哈勃曾说,“带着自己的五感,人类开始探索周围的宇宙,并将这场冒险命名为科学”。半个多世纪后,尼尔·泰森和唐纳德·戈德史密斯两位天文学家风趣地将这句话改成,“带着自己的五感,以及望远镜、显微镜、质谱仪、地震仪、磁力计、粒子探测器、加速器和记录整个电磁波谱辐射的设备,我们开始探索周围的宇宙,并将这场冒险命名为科学”。
在不断的追问中,我们确实学到了很多,也还有更多问题等待着解答。
参考来源:http://origins.osu.edu/connecting-history/top-ten-origins-universe-s-greatest-hits尼尔·德格拉斯·泰森 & 唐纳德·戈德史密斯,《140亿年宇宙演化全史》,未读,2019年8月https://www.newscientist.com/term/dark-energy/
插图设计:互动设计小能手雯雯子,帮了个小忙的岳岳插图素材:NASA/ESA/ESO/Wikicommons/Pixabay封面来源:NASA