那些渺小而温暖的热爱

《给忙碌者的天体物理学》

这篇书评,写给泰森六月出版的新书《给忙碌者的天体物理学》(Astrophysics for People in aHurry)这本书的作者尼尔泰森是一个天体物理学家,也是美国自然历史博物馆天文馆的馆长,但是他的名气,更多的来自于他在科普写作方面的贡献。同时,他还主持过系列纪录片《宇宙》,在美剧《生活大爆炸》中也客串过。

我虽然会定期看一眼《纽约时报》的畅销书排行榜,但是却很少跟风购买,原因是其中的大部分畅销书都是讲成功学,效率学和男女关系这类我并不是很感兴趣的话题的。泰森的这本新书之所以引起了我的注意,一个原因当然是因为泰森本人的名气和魅力,但是更重要的原因是,这样一本听起来就专业度很高,离我们大众的生活工作很遥远的书,居然能排上《纽约时报》畅销书榜单的第二位。

这让我想到,虽然我们整天想着怎么成功,怎么赚钱,怎么泡妞,怎么美颜,但在我们的内心深处,仍然渴望着知道,我们生活的宇宙,到底是怎样的。也就是说,宇宙观,不仅仅属于科学家,它属于每一个人。

所以,我想把这本写给普通人的宇宙科普书,推荐给大家。

阅读这本书,可以让我们快速的了解一些天体物理学知识(包含最新的知识),形成看待问题的宇宙视角,从而能够更加谦逊,更加自由,眼光也更长远。

虽然已经完成了两遍精读,并且我本人也曾经有过在大学教授理论物理的经历,但是自我感觉对书中的很多内容,尤其是书中描述的那些,人类暂时还不知道的宇宙学知识,吃的不透。加之我对很多天体物理学名词的中文名不是很熟悉,所以这篇书评,我想重点先介绍一下这本书中所提到的宇宙视角,与我们普通人的关系,以及对我们可能的影响。关于知识部分,我会在吃的更透一些之后再写。

什么是宇宙视角?

对于我们普通人,了解这些天体物理学知识,有什么用处呢?会对生活产生怎样的影响呢?

泰森说,天体物理学带给我们的,是看待问题的宇宙视角。

举个例子吧,比如我们几个朋友相约去聚餐或者旅行,美食家视角,就是要吃到最美味最有特色的食物;文化教育者的视角,就是要学到最多的东西有最多的体验;而工程师视角,是怎么合理规划线路怎么最好的使用手中的打折券。这些视角,在我们的脑海中虽然有主次之分,但是往往是并行的,就如同我们既在乎食物的美味,又常常会去考虑性价比。所以,我们每多一个视角,思维就多了一个自由度,生活就多了一个精彩度,就不容易把自己限制在一个情境之中。

那么宇宙视角,意味着什么呢?最根本的一点就是——这个世界,不是因你而存在的。

我们的地球

我们从地球说起吧。地球在太阳系中占据了一个绝佳的位置,这让我们深感庆幸。

一个行星要想能让生命存在,就必须要有液态水,这就意味着温度必须被控制在一个非常狭小的变化空间中,不能太冷,也不能太热。这就又意味着行星的轨道,不能离恒星太近,也不能离恒星太远。而地球正好处于这样的轨道上。

更幸运的是,地球轨道几乎是一个圆形,这样一来,一年四季中接受的光照几乎是一样的,仅仅因为阳光倾角的不同,带来了一些地表温度的差异,如果像多数行星那样轨道是椭圆形的,那么地表温度的变化,就会大得多了。

地球的大小和密度也正好合适,如果再大一点,过大的重力就会不允许大型动物存在,如果太小,什么东西都飘飘悠悠的,显然也不行。

像这样“幸运”的,难得的行星,天体物理学家称之为类地行星。

宇宙中有多少这样的“幸运儿”呢?很多!

NASA在2009年发射了开普勒望远镜,它的使命就是寻找太阳系以外的类地行星,开普勒望远镜现在已经找到了几千颗太阳系以外的行星,其中有好几颗有可能是类地行星(所以我们这些年经常听说发现类地行星的报道)。我们知道,仅仅银河系里就有千亿颗恒星,而根据目前的情况,天体物理学家估计,在银河系中存在有400亿颗以上类地行星。

这就等于说,给有史以来每个活过的地球人配上一颗类地行星,都绰绰有余。

地球,这个“幸运儿”,一点儿都不特殊!

人外有人,天外有天

当然了,生命的产生,是一系列复杂事件叠加,加上机缘巧合的结果,这400亿颗类地行星上不可能都存在有生命,但要点是,宇宙中,应该有很多的行星上,有生命!只不过跟我们距离太远,动不动就上百万上亿光年,实在无法交流。

在太阳系里,地球的确是非常特殊,人类这个高等生物的出现,的确是很特殊!但是,如果放眼宇宙,哪怕只是放眼银河系,我们人类,一点儿都不特殊。这个宇宙,不可能是专门为了我们而存在的。

这种感觉,有点儿类似于你在中学是个学霸,考上了北大,全省每年几十万考生,北大就录取一百个,里面就有你,你觉得自己太不一般了!仿佛你就是整个高考制度的“幸运儿”。但是等你上了大学以后,你可能发现你们班全是学霸,还有好几个各省高考状元,很多人比你厉害的多,和他们一比,你就是一个普通的不能再普通的人。

这就是“人外有人”,这也就是“天外有天”!

泰森说,“当我思考宇宙膨胀的时候,我常常会忘记,地球上还有饥寒交迫的人;当我分析暗物质的时候,我常常会忘记,地球上正在有人,仅仅因为宗教信仰和政治理念的不同,而互相杀戮;当我跟踪行星运行轨道的时候,我常常会忘记,地球上正在有人,不顾对子孙后代的责任而肆意破坏地球。因为不管你怎么想象,宇宙都比你想的更大。”

宇宙视角让我们感到自由

所以我们现在有个矛盾——考虑到生命出现的概率如此之小,我们应该觉得自己特别幸运;可是考虑到宇宙之大,我们又觉得自己特别渺小。

那宇宙视角,到底让我们何以自处呢?

泰森的天文馆,曾经放过一个关于宇宙的穹幕电影,观众被带着,从一个假想的视角,由地球出发,飞出太阳系,再飞出银河系,镜头越来越远,感受中的宇宙越来越大,而地球显得越来越小。一个心理学教授看了这个影片以后深感震撼,感觉自己实在太渺小了,他就给泰森写信,说想用这个电影,搞一个观影调查,研究一下“渺小感”。

可是泰森说:“我是一名天体物理学家,我整天都在面对宇宙,但是我并没有渺小感。我的感受是,我是和宇宙联系在一起的,这种感受,让我觉得自己更自由了。

如果你了解一些生物学知识,你大概会知道,人类并不是这个星球的主宰者,你会觉得,人类只是地球生物大家庭中的一个成员。

论数量,细菌比人多多了;论智力,人类确实是No 1,但是,我们的基因和黑猩猩的基因,差异不到1%。

如果这么小的基因差异就会导致这么大的智力差距,那很可能有一种外星人在基因上比我们高级很多,那在他们眼里,我们人类又算得了什么呢?

想到这里,那些考上北大的学霸们,应该可以释然了吧,事实就是,你既不比那些考分没你高,没考上北大的人强很多,也不比你们班上的那些状元差很多。在宇宙视角中,每个人都是一个成员。

更进一步说,在宇宙视角中,每个人之间,又都有联系。

比如说一杯水,里面水分子的个数,比地球上所有的水能装满的水杯的杯数,要多上千倍,也就是说,你喝的每一杯水中,都必然有很多水分子,是地球上其他人喝过的(和尿过的),也许这些水分子,曾经在苏格拉底,牛顿,希特勒的肾脏中经过过

空气也一样,我们吸入的每一口空气中,气体分子的个数,比地球上所有空气的“口数”要多得多,这就意味着你可能刚刚吸入了被孔子,贝多芬,弗洛伊德呼出过的气体分子

我们生命最关键的四个元素,氢,氧,碳,氮遍布于整个宇宙,这些元素都不是我们地球“本地制造”的,它们来源于早期宇宙的某个大质量恒星,是这个大质量恒星的爆炸,使得它们在宇宙中得以传播。

距离我们几百万光年远的地方可能有个外星人,你跟他永远不可能见面,但是可能他身上的某个氧原子,和你身上的某个氧原子,是几十亿年以前,在同一颗恒星上制造出来的。

再进一步,地球上的生命也不见得起源于地球,我们甚至可能都是外星生命的后代,比如说,我们可能是火星生命的后代。

这两年,“火星起源说”很流行,说的是在太阳系的早期,火星上是有水的,而那时的地球是没有水的,因此火星就可能先于地球产生生命。物理学家知道,如果有一个小行星撞击一个行星,只要撞击的动能足够大,行星上的一些物质就会被“飞溅”到太空中,其中就有可能携带一些微生物,而有一些微生物的生存能力非常强,即使是在宇宙空间中,都能生存很长时间。那么就有一种可能,有一个小行星撞击火星,把火星上的一些微生物撞击到了太空中,并且来到了地球上。那么,我们就有可能,都是“来自火星的人”。

宇宙非常非常大,但哪怕它再大,我们每个人和每个人,都有联系。

宇宙视角让我们懂得谦卑

宇宙视角的另一个意义,就是让我们谦卑一点。

泰森说,如果我们观察小孩就会发现,小孩总是把身边的一点儿小事,当成天大的事。玩具坏了就哭,走路摔了就闹,他们以为自己是世界的中心,因为他们的经验太少了,不知道世界上,有比这些大得多的事。

那我们作为成年人,是不是也有过类似幼稚的想法呢?我们是不是也会不自觉的认为,世界应该绕着自己转呢?别人和你信仰不同,你就要打击,别人和你观点不同,你就要争吵。如果你有点儿宇宙视角,你就会觉得,人和人的区别,不但不是坏事,反而很值得珍视。

探索宇宙,可能能给我们带来一些实际的物质好处,也可能不能,纯粹是因为有趣。但是泰森说,探索宇宙还有一个功能,就是让我们保持把眼光放远的态度。如果你总是盯着自己的一亩三分地,你慢慢就会不自觉的认为,世界绕着你转,你就会变得无知和自大。

所以,愿意面向宇宙探索,实在是关乎谦卑的美德。



60亿公里以外拍摄的地球


1990年,旅行者一号探测器即将离开太阳系进入外太空,在距离地球60亿公里的地方,NASA命令它“回头再看一眼”,拍摄了一组照片。

照片上的光带,是镜头反射的太阳光,其中的这一张上,正好包含了地球。在浩瀚无垠的太空中,有一个亮点。

泰森的老师萨根教授,看了这张照片非常感慨,他在1996年的一个学位颁发演讲上,说了一段很有名的话,就把这段话,作为我这篇书评的结尾吧。

我们成功地拍到这张照片,细心再看,你会看见一个小点。就是这里,就是我们的家,就是我们。在这点上有所有你爱的人、你认识的人、你听过的人、曾经存在过的人在活着他们各自的生命。集合了一切的欢喜与苦难、上千种被确信的宗教、意识形态以及经济学说,所有猎人和抢劫者、英雄和懦夫、各种文化的创造者与毁灭者、皇帝与侍臣、相恋中的年轻爱侣、有前途的儿童、父母、发明家和探险家、教授道德的老师、贪污的政客、大明星、至高无上的领袖、人类历史上的圣人与罪人,通通都住在这里——一粒悬浮在阳光下的微尘。

地球是在这个浩翰宇宙剧院里的一个细小舞台。想想从那些将领们和皇帝们溢出的血河,他们的光荣与胜利曾成为了这一点上一小部份,一瞬间的统治者。想想栖身在这点上一个角落的人正受着万般苦楚,而在几乎不能区分的同一点上亦同时栖身了另一批人在另一角中。他们有多时常发生误解?他们有多渴望杀害另一方?他们的敌意有多热烈?我们的装模作样,我们的自以为是,我们的错觉以为自己在宇宙里的位置有多优越,通通都被这暗淡的光点所挑战。

我们的星球只是在这被漆黑包里的宇宙里一粒孤单的微粒而已。正因我们如此不起眼——在这浩翰之中——是不会从任何地方传来任何提示来拯救我们,一切任由我们自己主宰。有人说天文学是很卑微的,在这里容我再加以一些塑造性格的经验。对我来说,希望没有比这张从远处拍摄我们的微小世界照片更好的示范,去展示人类自大想法的愚蠢。对我来说,这强调了我们应该更加亲切和富同情心地去对待身边的每一个人,以及要更加保护和珍惜这暗淡蓝点,这个我们目前所知唯一的家。

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