我们的宇宙/1

三百年前，物理学家牛顿认为，有一种人类的时间，被我们感知，并以钟表计量；还有一种上帝的时间，是瞬间而非流动的。人类的时间，这条无限长的直线，向前也向后延伸到无穷。在上帝眼中，却只是一个瞬间。他在眨眼之间就已看到一切。
1. 末日
四十亿年前，年轻的地球与另一颗行星撞在一起，后者大概有火星那么大，这次撞击从地球上扯下一块物质，形成了月球。
                
                
站在月亮上看地球，大概有地球上看月亮的四倍大小，地球就像是漂浮在星空里的一颗蓝色珍珠。
如果你是超人，能够穿越时光，来到五十亿年后的外太空，漂浮在真空里。你会看见，在三十八万公里外，一个橙红色的球体旋转着朝你飞来。你很快就意识到，这个球体的表面是融化的岩石，你所面对的是一颗液态行星。
是什么热量融化了这颗行星？
在你的面前，出现了一颗巨大的星球，它的体积大的超乎想象，而且在旋转移动中不断变大。行星在它面前就像是一颗微不足道的玩具玻璃珠。巨星的体积又大了两倍，散发出红色的光芒，如暴怒的怪兽般喷吐出磅礴的等离子火舌。
                
                
巨星已经大到了无法想象的地步，行星被几百万度的高温火舌融化。巨星依然不管不顾地继续膨胀，直到它原先大小的一百倍。突然之间，它爆炸了。冲击波和尘埃疾速掠过你的身体。巨星不见了，变成了一片壮观的彩色尘埃云。
你所看到的一切都带着一种诡异的美感。这个过程没有一丝声音，一切都那么安静，因为声音无法在真空中传播。事实上，你正经历着太阳毁灭的过程，那颗熔化的行星就是我们的地球。
我们的星球，你的家园，没有了。你所见证的是地球的末日。这并不是想象中的终结，而是一定会发生的真实景象。
只有一条小道，能够指引人类在灾难之后依然存续。这条小道就是科学知识。它是只有人类才拥有的旅程。
恐龙曾经统治地球表面两亿年，而我们的时代才过去区区几十万年。它们有足够的时间提出问题并作出解答，但它们没这么做。它们灭绝了。如今人类已经掌握了恐龙所不具备的力量——理论物理学。
2. 太阳
在晴朗的早晨，地平线上会升起一团明亮的光球，我们称它为太阳。它在提醒你地球未来的命运。
太阳一秒钟辐射出的能量，可以满足人类五亿年的能量需求。它现在的样子，比你五十亿年后看到的小很多。即便如此，它依然很大。如果把太阳缩小到西瓜那么大，我们的地球将在四十三米之外，要用放大镜才能看得到。
你不理解是什么让太阳这么独特，与地球完全不同。恒星是如何产生的呢？这些能量从何而来？这样一个庞然大物又怎么会有死去的一天？
身为超人的你飞向太阳，飞向日核，飞向太阳表面之下五十万公里的深处。跃入这个明亮的火炉。在你周围布满了氢原子、氦原子。一百三十八亿年前，这两种原子构成了宇宙中所有的物质。而今天它们只占到宇宙物质的98%，你发现除了氢和氦之外，还有氮原子、碳原子、氧原子、银原子等。它们显然是后来才出现的，你要去寻找答案。
日核的温度高达一千六百万摄氏度。氢原子被日核的高能量剥光，它的电子已经被松开，只留下孤独的原子核。这儿的压力非常高，它们被迫彼此融合，变成一个更大的原子核。“热核聚变”就在你眼前发生。
                
                
较大的原子核在离开日核时，与游离的电子结合在一起，成为新的更重的原子：氮原子、碳原子、氧原子、银原子……
热核聚变以小原子创造大原子需要巨大的能量，大阳压倒一切的自身引力就是能量的来源。这个引力将一切物质拉向太阳的核心，以巨大的压力挤压它们，达到触发热核反应的温度和压力。而地球的质量太小，所以热核聚变无法自然发生。
像太阳这样的恒星可被视为巨型的热核聚变反应工厂。地球上所有的重原子，包括构成你身体的所有重原子，都是在某颗恒星内部通过热核聚变反应创造出来的。
热核聚变反应有一个神奇的特点，当两颗原子核融合在一起，变成一个更大的原子核时，它们的一部分质量消失了，变成了能量。爱因斯坦著名的质能转换方程E=mc²给出了这种转换的兑换率。在公式中，E表示能量，m表示质量，c表示光速。c²代表光速乘以它自己，在自然界中这是一个非常高的兑换率。
太阳的内核终会有一天用光它的聚变燃料。当那天到来时，内核不再有足够的辐射能来对抗引力。太阳将塌缩变得更紧密，直到核聚变再次被点燃，但这次核聚变发生在离太阳表面更近的地方，核聚变的能量会超过引力，太阳将开始膨胀。这就是你在穿越的旅程中见过的世界末日，太阳将自己一生创造的各种原子喷向太空，同时创造出更多、更重的原子，比如黄金。
                
                
人类的科学家们通过估算太阳内核中氢原子的含量，推测出太阳爆炸将发生在五十亿年后的某个星期四，前后误差各三天。
3. 寻找避难所
现在你对太阳的了解已经超过了所有生活在二十世纪中期的人。每天照射在你身上的阳光都来自核聚变反应，但是地球并不是唯一受惠的天体。
你环顾四周，远处的群星看起来似乎固定在幽暗深邃的背景里纹丝不动，但其中有八个明显移动的亮点。这些亮点是八大行星。离太阳最近的四颗是岩石行星，分别是水星、金星、地球和火星。更远的四颗是主要由气体构成的木星、土星、天王星和海王星，它们与太阳相比虽然非常微小，但与最大的岩石行星地球相比却如同巨人。它们也会随着太阳的爆炸而毁灭。如果我们想要寻找避难所，必须去更远的地方。
                
                
                
                
海王星之外是柯伊伯带，它充满了各种肮脏的雪球。从这里看，太阳就像是黑幕上的一个小针孔，与别的恒星没什么两样。你与2005年被降级为矮行星的冥王星擦肩而过，渐渐飞离了柯伊伯带。紧接着，你发现一个储存着几千亿亿亿个彗星的球状星云，它仿佛占据了太阳与其它恒星之间的所有空间。这个彗星库被称为“奥尔特云”，它大得难以想象，它标定了太阳系的地盘。
                
                
再远处，你进入了尚未了解的空域，朝着离我们最近的恒星“比邻星”飞去。
比邻星属于红矮星家族。它只有太阳的七分之一大，色调偏红。红矮星非常普通，宇宙里的大多数恒星都属于红矮星。因为它们比太阳小，所以内核里的原子聚合速度比太阳慢了很多很多。哪怕再过几千亿年，比邻星也将依然如现在一样闪耀。
                
                
如果你能找到一颗红矮星，并且恰巧有一颗类似地球的行星围绕它旋转，那么这里很可能成为我们永久的家园。可惜的是，经过4.2光年的飞行，你在比邻星边上没有找到行星。然后你又不假思索地向银河中最亮的部分飞去。
4. 银河系的中心
你飞去的方向是一个由三千多亿颗恒星组成的庞大集合的中心。这个集合被称为“银河系”。
只要仔细想想，你就应该明白一个有着三千亿颗恒星的星系中心，一定会有不同寻常之处。以地球为例，它的中心是地球上最致密、最炽热、最严酷的地方。以太阳系为例，其中心是太阳，又是太阳系里最致密、最炽热、最严酷的地方。
你飞越无数恒星和星云，来到银河系中心。在你眼前出现了一个不停旋转的彩色圆环，围绕圆环旋转的有气体、岩石、彗星和恒星。人类已知的移动最快的天体就在其中。科学家们经过计算得出：保持这些天体旋转而不被甩出去，所需要的质量应超过四百万颗太阳。这会是一颗多么巨大的星星啊！
                
                
可是，我们碰到了一个问题，在圆环的中心，无论使用何种设备都看不到任何星体。唯一可能的解释是：躲在银河系中心的是一个黑洞，一个质量惊人的黑洞。科学家称其为：人马座A星。
突然，一颗恒星以每小时几百万公里的速度越过你飞入圆环，在旋转半圈之后，恒星的表面被撕裂。你试图保持平静，祈祷这其实没什么可怕，但你还是不由自主地感到疲惫而沉重，你的身躯成了引力作用的对象。虽然不愿意，你还是被吸引着，往下掉去，如同身处一个看不见，但又非常光滑的碗壁。你穿过圆环，离那颗恒星越来越近，恒星已经被完全撕裂，喷着炽热的白色等离子火舌，带着你盘旋下坠。
就在你感到绝望的时候，一股巨力将你弹出了黑洞。就像是孩子的玻璃珠在碗壁转得太快，你和那颗已经解体的恒星在到达黑洞之前被抛了出来。恒星的质量被转化为两种光线——X光与伽马射线。两道光线的激流，一道朝上，一道朝下，就像两道灯塔的光柱，射向银河系两侧的虚空。
                
                
你搭乘激流，终于看到了银河系的全貌。四个由几千亿颗恒星构成的，明亮的螺旋状旋臂，围绕着更为明亮的银河系中心旋转。光芒掩盖了一切，包括那个可怕的黑洞。只有从中心喷射出的高能激流，清晰可见。
                
                
你看到太阳系位于从中心黑洞到银河系边缘约三分之二的地方，一条旋臂的内部。一点也看不出有什么特别之处。
你很快便会惊讶地发现，由三千亿颗恒星组成的银河系与由一万亿颗恒星组成的仙女座星系互相绕着对方旋转，欢快地跳着宇宙芭蕾。它们正以每秒一百公里的速度互相接近着。它们将在四十亿年后撞在一起，融为一体。你不禁痛苦地咽了咽口水。
                
                
你继续向远处飞去。你又会发现，不管银河系和仙女座星系有多大，它们在整个宇宙中只是微不足道的一员。它们与另外五十二个星系构成了一个小小的“星系群”。而几百个星系的集合被称为“星系团”。再往前，你遇到了更为巨大的星系团，这些“超级星系团”互相以引力束缚，并延伸到整个时空。
5. 可见宇宙的尽头
你一路向前，无暇回头。你已距离地球一百亿光年。
一百二十亿光年，一百三十亿光年，周围的星系越来越少。当你到达离地球一百三十五亿光年的地方时，前面几乎已经没有光了。
难道宇宙真的有尽头？
其实，你的肉体和灵魂并没有离开地球。你所游历的只是我们在地球上观察到的宇宙。这么说吧，是望远镜限制了我们。有一种极限，我们最远只能看到宇宙变透明之后发出的光，它们已经在宇宙中走了一百三十五亿年。那时候，第一颗恒星还没有诞生，宇宙中只有氢和氦这些小原子。没有第一代恒星，后来构成第二或第三代恒星的重原子就无法聚合。而我们的太阳就是第二或第三代恒星。
你还在向前飞，又过了三亿年，你突然来到了一个光穿不过的地方。
这是一道时间与空间的墙。在这道墙后，宇宙并不是黑暗的，而是不透明的。
                
                
理论物理学家们花了好几十年才了解这一点。他们想出了一个聪明的想法来解释它。这个想法就是“大爆炸理论”。
请接受现实，你已经到了可见宇宙的尽头。我们的望远镜已经探测到并且绘出了这道墙，这个尽头，这个光线无法透过的墙被称为“临界最后散射面”。
                
                
每当我们困惑地仰望夜空，满天繁星仿佛在吟唱古老的咒语，激起深藏在我们心底的欲望，召唤我们去探索神秘的宇宙。幸好，我们已不再是只会编造神话的古人。今天我们知道，必须换一个角度去观察这个世界，只有穿透包围我们的临界最后散射面，才能找到隐藏在大爆炸背后的真相。
参考书籍：《时间简史》《极简宇宙史》《大学物理》