探索尋?,F象背后的宇宙奧秘 ——讀《BBC宇宙的本質:夜晚的天空為什么是黑的》
      • 來源:科技日報
      • 作者:沙玲玲
      • 2022-03-18 10:07

        字里行間

        人人皆知,我們在夜晚看到的天空是黑暗的。那么,夜晚的天空為什么是黑的呢?

        看似尋常的現象之下實際蘊藏著宇宙的奧秘?!禕BC宇宙的本質:夜晚的天空為什么是黑的》向我們解答了眾多宇宙難題。

        這是一部聚焦宇宙前沿的科普作品,從恒星的命運輪回到宇宙波瀾壯闊的終極宿命,再從搜索地外生命講到探尋另一個宇宙,介紹了很多新近的科學研究成果,比如相對論、多重宇宙、暴脹理論、量子力學等前沿理論,作者以專業的視角,用生動的語言和示意圖將這些晦澀抽象的理論進行了細致地闡述。

        例如,在“宇宙的命運”這一章中,作者就宇宙未來將永遠膨脹還是會坍縮為一點這一問題展開了討論。書中講到,閉宇宙、開宇宙、平直宇宙這3種宇宙模型分別對應著宇宙最后的3種可能結局:坍縮、永遠膨脹、平衡?;谶@3種宇宙模型,科學界對宇宙的命運眾說紛紜,這些觀點中備受關注的當屬斯蒂芬·霍金的宇宙假說?;艚鹫J為宇宙是閉合的,宇宙的引力足夠大,膨脹將趨于停止,空間必然會在達到最大值之后朝著大擠壓的方向坍縮。當坍縮進入半程,時間可能會倒流。

        這一點發人深思,我們或許本就不應該固執地認為時間只會從過去流向未來。物理定律里并沒有加入“時間箭頭”的概念,把時間的方向逆轉之后,各種方程依然成立。實踐證明,時間指向熵增的方向,也就是從井然有序走向混亂無序。宇宙的未來會不會走向霍金所預測的結局,我們還不能確定。如果宇宙走向與霍金的預測相反的結局,也就是永遠膨脹下去,宇宙將會處于完全均勻的狀態,不再有熵的增加,時間會走向終結。這完全顛覆了我們對時間這一概念的理解。

        除此之外,書中提到的多重宇宙概念也值得我們細細思考。根據量子物理學定律,除了我們這個宇宙,還可能存在很多不同種類的宇宙,宇宙之間存在一定聯系,一個宇宙有可能孕育出另一個宇宙。也就是說,宇宙可以如同地球上的生物一樣進行“繁殖”。母宇宙孕育出嬰兒宇宙,而嬰兒宇宙在“成長”后開啟下一輪“繁殖”過程。物理學家李·斯莫林推測,每當嬰兒宇宙通過黑洞或蟲洞從另一個宇宙中誕生時,新宇宙中的物理定律會與母宇宙大致相似,但略有不同。我們這個宇宙的物理定律相比其他宇宙似乎發生了變化,允許碳與氧在恒星內部形成,而這一點恰恰讓我們這種以碳為基礎、呼吸氧氣的生命體存活下來。據此,我們應該摒棄自己就是宇宙中心的錯誤觀念。

        《BBC宇宙的本質:夜晚的天空為什么是黑的》不只講述了這些前沿的觀點,也科學地梳理了人類認知和探索宇宙的歷程,介紹了穩恒態模型、大爆炸理論等宇宙理論的更迭,回顧了恒星測距手法的升級以及空間探測活動的逐步發展等,將科學發現背后的故事娓娓道來。

        作者約翰·格里賓是劍橋大學天體物理學博士,學術功底深厚,精通宇宙學知識,時刻關注前沿理論研究,也撰寫了多部天文科普暢銷書,曾獲英國科學作家協會終身成就獎。

        除了擁有專業的作者,這本書還由中國科學院紫金山天文臺專家審定,他對書中的專業知識和專有名詞進行了詳細地核實,并根據相關研究的新進展,對內容進行了更新,為便于讀者更好地理解,也添加了一些必要的注釋。

        書中包含230余幅精美圖片,采用了哈勃空間望遠鏡等拍攝的天文照片,展現了震撼壯美的璀璨星系,同時也穿插了計算機模擬圖、天文學家照片及說明性示意圖等,美觀性和解釋性并存,視覺體驗極佳。


      責任編輯:胡利娟
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