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及時(shí)課微波爐里有場(chǎng)宇宙大爆炸

20萬(wàn)年前，人類進(jìn)化成智人，有了思考能力。從此，當(dāng)人們看到天上的星星，看到日升月落，就會(huì)產(chǎn)生疑問(wèn)：太陽(yáng)是怎么來(lái)的？月亮是怎么來(lái)的？大地是怎么來(lái)的？風(fēng)雨雷電、山川樹(shù)木又是怎么來(lái)的？由此引發(fā)的各種疑問(wèn)可以概括為三個(gè)問(wèn)題：我們從哪里來(lái)？我們向何處去？我們是誰(shuí)？這一切都要追溯到宇宙的開(kāi)天辟地。

今天我們就講一講及時(shí)個(gè)問(wèn)題：我們從哪里來(lái)？

關(guān)于這個(gè)問(wèn)題，幾乎所有文明的早期神話都給出了類似的答案，只是，不同文明的神話情節(jié)稍有不同。

比如，在中國(guó)的神話中，創(chuàng)世之初有一個(gè)中央大帝叫混沌，還有南北兩個(gè)大帝分別叫倏和忽?；煦缃?jīng)?？畲亢秃觯亢秃鰹榱藞?bào)答混沌，于是決定為混沌鑿開(kāi)七竅，但混沌死在了這場(chǎng)“手術(shù)”中?；煦缢乐?，還生了一個(gè)兒子，名叫盤古。盤古開(kāi)天辟地，才有了我們這個(gè)宇宙。

希臘神話的脈絡(luò)與中國(guó)神話很接近。希臘人也認(rèn)為在宇宙之前只有一片混沌，統(tǒng)治混沌的大神叫卡俄斯，卡俄斯的意思就是混沌?？ǘ硭股隽说啬干w亞、地獄之神、黑暗之神、黑夜之神和愛(ài)神。看起來(lái)，這段故事非常類似中國(guó)的遠(yuǎn)古神話，認(rèn)為在天和地出現(xiàn)之前，世界就是一片混沌。

當(dāng)然，提起各國(guó)古代文明不得不提印度文明和埃及文明。在佛教之前，印度神話中最主要的宗教就是婆羅門教，它認(rèn)為在我們這個(gè)宇宙之前還有一個(gè)宇宙，在那個(gè)宇宙之前還有第三個(gè)宇宙。宇宙總是在輪回，而主宰宇宙輪回的有三大神：濕婆、梵天和毗濕奴。濕婆既主毀滅又主生殖，估計(jì)毀滅是他的主要任務(wù)。“濕婆”這個(gè)詞翻譯得有點(diǎn)不好，我小時(shí)候總認(rèn)為他是一位很壞的婆婆，其實(shí)不然，濕婆是“Shiva”的音譯。他毀滅一個(gè)世界，梵天就重建一個(gè)世界?？催^(guò)電影《少年派的奇幻漂流》的人一定記得派的媽媽講的那個(gè)故事，毗濕奴在海上睡覺(jué)，睡夢(mèng)中張開(kāi)嘴，嘴里有一個(gè)宇宙。當(dāng)然，這是宗教的詩(shī)化，在婆羅門教中，毗濕奴的工作是維持宇宙的運(yùn)行。

埃及神話里開(kāi)始時(shí)也是混沌，不過(guò)，世界起始于一個(gè)很不起眼的地方，混沌中的一個(gè)土丘。我和你一樣，當(dāng)然不再相信兒時(shí)聽(tīng)到的盤古開(kāi)天地的故事?，F(xiàn)在，我們向能夠遇上的任何一位天文學(xué)家或宇宙學(xué)家討教，得到的回答雖然在細(xì)節(jié)上與神話不同，但概念上類似。我們從物理學(xué)領(lǐng)域講起。在 20世紀(jì) 60年代，電視機(jī)已經(jīng)被發(fā)明出來(lái)了。人們發(fā)現(xiàn)，電視機(jī)打開(kāi)后會(huì)發(fā)出嗡嗡聲，但不知道這些嗡嗡聲是哪里來(lái)的，而且無(wú)論把電視天線扭轉(zhuǎn)到哪個(gè)方向，嗡嗡聲都不會(huì)消失。后來(lái)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，這種聲音來(lái)自宇宙深處無(wú)所不在的一條條微波背景輻射。我們都很熟悉微波，大家都用過(guò)微波爐，微波爐的基本原理就是用電來(lái)產(chǎn)生微波，再由微波加熱食物中的分子和原子。其實(shí)，整個(gè)宇宙就是一個(gè)巨大無(wú)比的微波爐。那么，宇宙中的微波是從何而來(lái)的呢？科學(xué)界的一個(gè)理論已經(jīng)可以回答這個(gè)問(wèn)題了，這個(gè)理論就是宇宙大爆炸理論。

那么，這個(gè)宇宙大爆炸理論是怎樣描述宇宙的呢？在這里，我們可以打個(gè)比方。你也許已經(jīng)有了經(jīng)驗(yàn)，就是你在面包坊做面包或者在家里廚房用面包爐烤面包的時(shí)候，你會(huì)發(fā)現(xiàn)，本來(lái)一團(tuán)面非常小，比如說(shuō)只有直徑 5厘米大小的面團(tuán)，在熱量烘烤之下，慢慢地膨脹，越脹越大，這就有點(diǎn)像宇宙膨脹。有人提出這樣的問(wèn)題：宇宙從哪里開(kāi)始爆炸的呢？這個(gè)問(wèn)題其實(shí)源于一個(gè)錯(cuò)誤的看法。我們不妨再來(lái)看一看微波爐里的面包，如果你把這塊面包隨便切下來(lái)一片，問(wèn)，這片面包是從哪里來(lái)的？回答一定是從剛剛開(kāi)始的那一小塊直徑 5厘米大小的面團(tuán)里來(lái)的。盡管這個(gè)面團(tuán)很小，只有直徑 5厘米，但這 5厘米里面到處都有面粉，并不是一個(gè)點(diǎn)。而你從一大塊面包上切下的一片面包實(shí)際上是來(lái)自那直徑 5厘米面團(tuán)里的一小塊，也就是說(shuō)，一個(gè)烘烤

宇宙大爆炸而成的大面包并不是從某一個(gè)點(diǎn)來(lái)的，而是來(lái)自最初的一個(gè)小面團(tuán)，這個(gè)面團(tuán)的每一個(gè)點(diǎn)經(jīng)過(guò)烘烤之后都長(zhǎng)成一大塊面包。我們借這個(gè)比喻來(lái)描述宇宙膨脹，宇宙的每一寸空間都是從一個(gè)更小的宇宙里的一小塊空間來(lái)的，而不是從一個(gè)點(diǎn)來(lái)的。不是說(shuō)宇宙深處有可能存在著一 個(gè)非常奇特的地方、一個(gè)點(diǎn)，宇宙就是從那個(gè)點(diǎn)爆發(fā)而來(lái)，不是這樣的。

在古代，人們有很多類似的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)。比如，地心說(shuō)認(rèn)為大地是一切的中心，由此順?biāo)浦鄣卣J(rèn)為整個(gè)宇宙是地球膨脹開(kāi)的。而事牛頓實(shí)并非如此，如今宇宙中的一切都來(lái)源于 138億年前的一小塊空間，地球是從一小塊空間來(lái)的，太陽(yáng)是從另外一小塊空間來(lái)的，月亮是從另外一小塊空間來(lái)的，而更遠(yuǎn)的地方，銀河系里面的其他行星，甚至在銀河系之外的其他恒星和星系，都各自是從一小塊空間來(lái)的。當(dāng)然，所有這些小塊的空間后來(lái)膨脹得越來(lái)越大，組成了如今浩瀚的宇宙，但是在很久以前，它們都是非常小的，那時(shí)由它們組成的宇宙也是很小的。如果追溯到 138億年前，我可以得出一個(gè)的結(jié)論：當(dāng)時(shí)的宇宙只有比籃球大不了多少的一塊空間，而這籃球大小的一小塊空間經(jīng)過(guò) 138億年，膨脹得巨大無(wú)比，成了現(xiàn)在的模樣。

那么，宇宙大爆炸理論的道理何在呢？這個(gè)理論是無(wú)中生有的嗎？是我們的先民坐在草地上看著星星構(gòu)想出來(lái)的嗎？不是。這就說(shuō)明了我們的科學(xué)與遠(yuǎn)古神話故事之間有著根本的不同。我們有我們的道理，有邏輯推理，有科學(xué)基礎(chǔ)與科學(xué)理論，其中最根本的科學(xué)理論就是愛(ài)因斯坦的相對(duì)論。

大家都很熟悉愛(ài)因斯坦的相對(duì)論，但是對(duì)于“相對(duì)”二字，人們經(jīng)常有一種錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)，以為相對(duì)論說(shuō)的是空間相對(duì)、時(shí)間相對(duì)、人與人之間觀點(diǎn)相對(duì)等。其實(shí)，相對(duì)論講的并不是這些，而是更加簡(jiǎn)單的道理。相對(duì)論是說(shuō)，無(wú)論是時(shí)間還是空間，它不是死板一塊，也不是一成不變的，而是非常像我們之前所說(shuō)的那塊小面團(tuán)，會(huì)隨著時(shí)間的變化而變化，而且這塊小面團(tuán)如果受熱不均，它有的地方就會(huì)被發(fā)得更大一點(diǎn)、疏松一點(diǎn)，有的地方可能受火力小一點(diǎn)，也就發(fā)得小一點(diǎn)。這是一種很形象的比喻。在愛(ài)因斯坦的相對(duì)論中，宇宙就相當(dāng)于一個(gè)面團(tuán)，空間和時(shí)間不是一成不變的、死板的，而是隨時(shí)在變化的。愛(ài)因斯坦為什么會(huì)得出這樣的結(jié)論呢？這就要追溯到一個(gè)更基本、更古老的理論——萬(wàn)有引力。

在牛頓看來(lái)，地球能夠不停地繞著太陽(yáng)旋轉(zhuǎn)是因?yàn)槭艿搅艘粋€(gè)看不見(jiàn)的力的牽扯，這個(gè)力就是萬(wàn)有引力。當(dāng)然，我們感受不到太陽(yáng)與地球之間的萬(wàn)有引力，但我們可以感受到地球?qū)ξ覀冏陨淼娜f(wàn)有引力。例如，我們不可能跳離地球。我們有時(shí)候會(huì)開(kāi)玩笑說(shuō)，拉自己的頭發(fā)離開(kāi)地面，其實(shí)這是不可能的，為什么呢？因?yàn)榈厍驅(qū)ξ覀冇腥f(wàn)有引力，地球是拉著我們的。