宇宙中有哪些令人感到恐惧的天体？

傲雪风

生命，是最奇特的现象之一，在我看来，生命昭示了宇宙几乎无所不能，更让人称奇的是，即使我们知道了数亿年前宇宙是如何诞生的，却还未发现生命是如何起源的，最可能的解释就是，我们的出现纯属巧合。机缘巧合下一些分子随机的发生碰撞，最后形成了可以自我复制的状态，随后它们开始缓慢的进化过程，造就了地球上丰富多彩的生命。只要有了适当的条件和足够的时间，生命的出现似乎是顺理成章的事情，我认为整个宇宙中，到处都可能存在生命，但那是题外话了。生命在不断进化的过程中，极大的改变了地球的面貌，45亿年后，人类登场了，然而在了解这一切之后，总有人对此感到困惑，这系列促使人类出现的连锁反应，怎么会是一种巧合呢？或许宇宙中有一种更为强大的力量在背后操纵着一切，这种力量设置了自然规律，使宇宙和人类得以存在。



         表面上看来，生命的出现绝不仅仅只是一种巧合，想想看，地球刚好处于一个与太阳距离适中的位置，所以地球表面才有了液态水。而太阳的体积使得它能够持续燃烧数十亿年，刚好给地球生命足够的时间来进化，太阳系刚好拥有生命所需的各种元素，而这些元素只有在年老的恒星消亡后才会出现，同时，这些年老的恒星只有在早期的原始气体出现些微不平衡的情况下，才得以存在。这种原始气体来自大爆炸的遗留粒子，出现不平衡的几率只有十亿分之一。



         那么，是否有什么力量安排了这系列巧合呢？我认为，未必如此。也许还会有其它运气不如我们的宇宙，虽然那些宇宙都发生过大爆炸，但它们在不同的物理规律和环境下运行，比如，有些宇宙没有重力，因而也不存在生命，还有些宇宙里的氢元素无法与其它物质融合，因此那里即没有恒星也没有生命存在，出于这样和那样的原因，某些宇宙从始至终都没有出现过任何生命。所以我们大可不必对人类生活在如此完美的宇宙中感到惊奇，如此完美的地球围绕着完美的太阳运行，因为只有在如此完美的环境下，我们这样的生命才得以存在。地球上的生命只是宇宙的众多产物之一，是一种古老而又简单的自然规律的产物，即便是如此惊人的发现，也只不过物理学研究的开端，我们可以预见人类未来将要面对的挑战，还有可以预见到宇宙最终的结局。




        我之所以热爱天文学和宇宙学，原因之一就是它不仅能告诉我们，宇宙中巨大的星系团从何而来，还可以指出宇宙以及人类将走向何方。作为第一批探索宇宙未来命运的人类，我感到非常激动，我所看到的不但是宇宙的未来，还有人类将要面对的无数挑战。别忘了，在浩瀚无垠的宇宙中，人类只是沧海一粟，我们赖以生存的蓝色地球，不可能永远都是人类的庇护所。地球上的大陆一直在漂移，7500万年所有大陆将聚集在南极，没有人知道那时的地球是否还适合人类居住，而事实是，我们可能根本活不到那个时候来证实这件事。放眼未来，我们会发现这个宇宙其实到处充满危险，只要看看地球周围，就会发现太阳系内遍布着数十亿颗小行星，它们是太阳系形成后的物质残余。小行星撞击地球，绝不只是好莱坞灾难片里才有的情节，事实上，小行星对地球的威胁时刻存在，宇宙学家们已经将其中一些列入危险名单。



        上图（图源来自Google）这颗小行星被称作阿波菲斯，它是以埃及神话中的黑暗与破坏之神命名的。阿波菲斯小行星发现于2004年，其直径相当于100层摩天大楼的高度，重约2000万吨，其运行速度约为每小时45000公里，是子弹飞行速度的10倍之多。它所携带的能量几乎等于全世界核武器释放能量的总和，我们只是粗略的知道这颗小行星运行方向，其精确的运行轨道至今尚不完全明确。但在2029年4月13日，这颗小行星很可能在3万7千公里左右的高空与地球擦肩而过，这个高度低于人造卫星环绕地球运行的轨道高度，这足以让我们惊出一身冷汗。幸运的是，阿波菲斯真正撞上地球的几率非常小，但问题在于，宇宙中总有体积更大的小行星存在。地球周围至少有数千个巨型小行星，有些小行星的直径足有大约16公里，相当于整个纽约曼哈顿区的宽度，每隔一亿年，就有一颗体积类似的小行星撞击地球。上一次撞击发生在6500万年前，恐龙很可能就是那时灭绝的。我们无法确定小行星下一次撞击地球的时间，但只要它的体积够大，就足以将地球夷为平地，那将会是地球生命的终结。



        即使我们可以避免这样的天灾，人类仍有可能走向自我毁灭。在过去的一万年里，人类成为地球的主宰者，我们自认为对地球的统治是如此成功，甚至认为自己是生物进化过程中最重要的产物。但我认为，人类高估了自己的智慧，智慧对于一个物种的延续未必是件好事，没有智慧细菌已经存活了30多亿年。智慧能够引领科技进步，但人类走向自我毁灭的方式可能也会来自科技的发展，其中最大威胁莫过于核武器的使用。尽管地球在某一年发生核战争的几率只有百万分之一，但如果人类历史延续十万年以上，几率就会增大到十分之一。在我看来，这个计算结果还是太过乐观，虽然人类聪明到可以发明核武器，但我不确定人类是否足够智慧而不去使用核武器。遥望未来，还有其它出乎意料的事情正等着我们，宇宙中存在着一些非常强大的事物，可以在人类毫无准备的情况下毁灭地球。



        宇宙按照其古老的规律发展着，无数恒星不断出现又不断消失，宇宙中存在着数以千亿计的恒星，总有一些超新星在某个地方爆发，也就是一颗大质量恒星的爆炸，比如在银河系中每50年就有一颗恒星消亡，但在宇宙中，这只不过是瞬间的事情。从长远来看，超新星爆发很有可能给地球造成破坏，人们无意中发现，有一种超新星爆发对地球特别危险。


1967年，美苏冷战正酣之际，美国军事卫星发现，宇宙空间中的伽马射线在短时间内突然增强，伽马射线是人类已知的危害最大的射线，同时，也是发生核爆炸的信号。那么这些伽马射线是不是新型核武器研发的证据呢？答案当然是否定的，仔细分析相关的数据后，人们发现这些伽马射线其实来自太空，而人类的军事技术还远远没达到这种水平，几十年过去了，人们依然没有找到造成辐射突然增强的原因，许多人认为这种辐射由一种特殊的超新星爆发引起，并把这种现象叫做伽马射线爆，它很可能发生在距离地球很近的地方。



        在距离地球800光年的地方，有一颗叫做沃尔夫·拉叶104的恒星，隐藏在一片螺旋状等离子体云团中，这颗恒星的深处有一个明亮的球体，在它即将消亡的时候会不断向外喷出炽热的气体。如果和我们预想的一样，这颗在消亡时，将从两端各发射出一股集中的射线束，在发出射线束的同时，这颗恒星也走到了生命的尽头，这些射线束释放的能量比太阳在整个生命周期里产生的能量还要多，这些射线束会发射出整个宇宙最耀眼的光芒，没有人确定沃尔夫·拉叶104恒星是否真的会产生这种现象，也没有人知道这些射线束是否会射向地球，倘若果真如此，那么人类将暴露在高强度的辐射当中，其后果将是毁灭性的，这种射线束会产生非同一般的激光，这种激光将划破大气中的臭氧层，使得太阳发射出的致命的辐射线直接冲击地球。尽管听起来像是科幻小说里的情节，但这很可能是地球第二经历这样的灾难。在4.5亿年前，地球上超过一半的生命在物种大灭绝中消失，有一种解释是，一束伽马射线击中了地球，致使地球生态系统完全奔溃。我不想吓唬任何人，但我坚信人类探索地球以外的宇宙空间，绝对是一个明智之举。




        在我看来阿波罗11号的发射，是人类历史上最为重要的一课，同时，也是宇宙的一个转折点，有史以来人类第一次离开地球踏上另一个星球的土地。

上图是宇航员在月球上留下的足记（图源来自Google），他们的足记也开启了宇宙发展的新篇章，人类开始在宇宙其它地方播下生命的种子。




        随着宇宙发展，人类将变的更加聪明，我认为人类应当向月球之外的目标进发，比如火星。

这颗红色的星球很可能将在人类进化史上扮演重要的角色（图源来自nasa中文），甚至在宇宙发展史上占有重要的地位，登陆火星将成为人类向其它星球迈进的第二座里程碑，或许也是最重要的一座。人类发射的火星探测器，向人们展示了这个美丽、荒凉、又充满危险的星球，成为第一个登上火星的人类将一件多么激动人心的事情啊。首先，那里很冷，因为火星到太阳的距离比地球远8000多万公里，因此只能接受到相当于地球一半的热量，此外，那里的气温波动很大，几分钟之内就可以从80摄氏度骤降到零下200摄氏度。假如寒冷的气候没有对你产生影响，那么火星上的低重力环境，也会给你带来不便，火星只有地球的一半大，引力也只有地球的32%，时间一长会导致骨骼便脆，肌肉也会日渐衰弱，在火星上呆久了，你会发现自己会变的虚弱，以至于无法安全返回地球。低重力环境同时也意味着，火星很难牢牢抓住环绕其周围的大气层，那里只有一层稀薄的二氧化碳，气压也只有地球的1%。此外，火星也暴露在太阳发出的有害辐射之下，尽管火星比地球离太阳更远，但它没有可以保护自己的磁场和臭氧层。早期的火星探索者必须格外小心，他们需要尽可能少的暴露自己，或许他们将不得不躲到地下。但我相信，终有一天人类将彻底改变火星上的环境，我们可以利用太空反射镜，为火星提供热量和能量，只要有了更加先进的技术，更多改变将成为可能，我们可以用玻璃和塑料制成巨大的拱顶来抵御辐射，同时在拱顶内部丰富火星的大气组成，500年后，也就是不久的将来，火星将拥有自己的语言、货币甚至是饮食文化，我敢打赌你在那里仍然能吃到辣条。然而，随着宇宙逐渐老去，即使我们能够在火星上定居，也不一定能够保证人类的长久延续。



        展望未来，我们所处的太阳系最终会像过往无数的太阳系一样慢慢走向终结。太阳现在正处在其生命周期的中间阶段，在这一阶段，太阳正在以每10亿年增加6%的速度不断变得更加炽热也变得更加明亮，大约50亿年后，太阳的温度将上升到2000亿摄氏度左右。到那时，地球将熔化成一块面目全非的岩石，所有生命也早已不复存在，这是地球不可避免的宿命，但太阳不会就此罢手，当能量耗尽的时候，太阳便会开始膨胀，变成一颗红巨星，它将从生命的孕育着变成生命的终结者。大约70亿年后，太阳的体积将膨胀200倍，直径达到3.2亿公里左右，如此巨大的太阳会将近日行星逐一毁灭，水星、金星、然后便是毫无生气的地球。然而随着宇宙持续不断的发展，如果人类的生命能够延续，我就会迎来新的希望。





        上图是葛利斯581d行星（图源来自百度百科），它是人类最新发现的一颗巨大的类地行星，这颗行星或者和它类似的星球很可能成为人类未来的家园，成为人类在黑暗宇宙中的第二个庇护所。葛利斯581d行星发现于2007年，质量是地球的8倍，围绕一颗比太阳稍小但更加耀眼的恒星运转，它刚好处在一个与这颗恒星适中的位置，使液态水得以存在。虽然这颗行星是除了地球以外最适合人类居住的星球，但我们必须面对一个最根本的问题，葛利斯在一个非常遥远的地方，距离地球约20光年，也就是大约20万亿公里，为了更好的理解这中间的距离之长以及难度之大，我举一个简单事实来解释。





上图是美国宇航局发射的旅行者1号太空探测器（图源来自百度百科），它是目前最快的人造航天器，旅行者1号太空探测器发射于1977年，它已经在太空飞行了30多年，航程长达210亿公里，目前已经到过木星和土星，经过多次引力加速后，旅行者1号的飞行速度达到了创纪录水平，尽管看上去速度并不快，但它正在以每秒18公里左右的速度在太空中飞行。在地球上每秒18公里相当于每小时大约6.4万公里，以这个速度我们可以在一小时内环绕地球一圈半，那么乘坐一艘速度与旅行者1号一样的宇宙飞船到地球最近的类地行星葛利斯要多长时间呢？这个问题的答案解释了宇宙的真正规模，即便以18公里每秒的速度飞行，人类到达葛利斯也需要大约35万年。我认为人类有可能成为千变万化的宇宙中永恒的一部分，继续探索宇宙的奥秘，但我们想要做到这一点，就必须以空前的规模发展新技术，并攻克相当严峻的技术难题。



       随着人类在宇宙空间里的探索研究，我相信人类终将揭开宇宙最深处的奥秘，我最想知道的就是我们的宇宙将如何走向终结，我还想进一步发掘宇宙的终极奥秘，那就是宇宙为什么会存在？



        宇宙学家认为，宇宙最快也要在300亿年之后才会消亡。即使在太阳消亡很久以后，宇宙中也会有新的恒星诞生，这些恒星周围也还会新的围绕它们运转的行星，而这些行星上也还会有构成人类的物质。此外，我们很可能在消亡后，成为未来某个外星生态系统的一部分，尽管这种可能性很小，由各种粒子构成的人类只不过这些粒子的临时产物，它们还将继续在浩瀚无垠的宇宙中构成其它形态的生命体，当然万有引力还会继续不知疲倦的工作，不断塑造着众多庞大的星系团。



借助超级计算机，我们可以看到各个星系如何在万有引力作用下相互吸引，进而造成巨大而又缓慢的天体碰撞。

大约30亿年后，银河系将于距离最近的星系仙女座星系相互融合（上图图源来自于nasa），这将是一个缓慢的碰撞过程，大概需要20亿年才能完成。



         同样的过程正在宇宙中的各个角落上演，众多星系团持续不断的发生碰撞并重组，多达数万亿的恒星不断的相互拉扯发生剧烈的碰撞，巨大的质量使得它们在宇宙中不断旋转跳跃。自宇宙大爆炸以来，万有引力就主宰着宇宙的运作。人类摆脱了时间的束缚后，我们看到的宇宙就是下图这样的（图源来自Harbert Gallery），

但这种携带着质量、能量、时间和空间的宇宙能不能一直持续下去呢？这是个很好的问题，我认为答案就在宇宙开始的地方，就藏在大爆炸里。




        想想看，究竟是引起了宇宙的膨胀呢？如果我们能回答这个问题，并完全了解大爆炸的始末，我们也就能知道宇宙最终的命运了。问题的关键在于一种叫做暗能量的物质，在万有引力努力使各种物质聚齐到一起的同时，这种神秘的能量却不断的将这些物质分开。可以肯定是，宇宙的命运将取决于这种暗能量如何运转，如果暗能量慢慢减弱，万有引力就会占据上风，那么大约200亿年后，整个宇宙将发生倒退，宇宙的一切就会回到最初的模样。在这个大爆炸的逆过程中，宇宙空间将不断向内部坍缩，这就是宇宙学家们常说的“宇宙大收缩理论”，按照这一理论，接下来的300亿年里，宇宙中的所有物质将被一个黑洞所吞噬，整个宇宙将收缩成一个点，回到大爆炸发生时的状态。这样的一个结局听起来似乎有些平淡，在我看来宇宙将在暗能量的驱动下不断膨胀，所有物质将不断向外飞散，直到宇宙变得冰冷而黑暗，宇宙中所有的物体都会相距很远，致使万有引力不再发挥作用，我认为大冷却才是宇宙的最终结局，而非大收缩。那么这就是人类最终的命运吗？我们又能否在末日来临之前逃到另外一个宇宙去呢？我认为只有人类知道宇宙之所以存在的真正原因我们才能回答这些问题。


以上文载均来自于纪录片《走进霍金的宇宙世界》的视频解说。建议观看该纪录片，配上解说更具有思维冲击。解说是我大学期间闲暇时听喜马拉雅码下来的，内容有删减。


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