01科學的開端
人類的一生只有短短幾十年,漫長又短暫。如何在幾十年的時間內,尋找到人生的意義,是每個人的難題。隨著人類的科學逐步發展,我們對身邊的一切有了越來越多的了解,從第一次環球航行證明地球是一個球形,再到第一顆人造衛星升空,第一次登月,人類對宇宙的了解逐步深入。
隨著科學的進步,人類的疑問並沒有減少,反而越來越多。其實縱觀人類的歷史我們就可以發現,因為強烈的求知慾和好奇心,人類一直在不斷尋找著「答案」。我們想知道周圍的一切為何存在,也想尋找人類存在的意義。
簡單來說,從人類誕生開始,我們就在追尋這三個問題的答案。
我是誰?我從哪裡來?我要到哪裡去? 這三個問題被稱為哲學三大終極問題,目前無論是科學界還是哲學界,都沒有一個讓人絕對滿意的答案,在我們的歷史中,神學曾經鼎盛一時,就是因為信仰可以給人們答案,讓人類尋找到生命存在的意義,但是隨著科學的發展,人類的慢慢發現,神學並不能解釋一切,反而在限制著人類的發展。
1632年,伽利略在關於兩個主要世界體系的對話中,捍衛了自己的觀點,卻也引起了教廷的不滿,在神學盛行的年代,伽利略的研究被認為具有顛覆性,他提出的理論和聖經有極大的差異,因此伽利略被宗教裁判所審判,在軟禁中度過了自己的餘生。
伽利略的日心說和當時被認同的地心說,是兩種完全不同的宇宙理念,雖然從今天來看,這兩個理論都不正確,但是日心說的觀點遠比地心說要先進,而伽利略本人遠比我們了解的要偉大。
伽利略被稱為「觀測天文學之父」,被稱為「現代物理學之父」、「科學方法之父」、「現代科學之父 」
伽利略在神學鼎盛的年代站了出來,靠著一己之力和教廷掰了一次手腕,雖然慘遭失敗,但也開創了一個全新的時代,真相的大門已經被打開,總會有勇者去推開這扇門。
02時代的顛覆
一個多世紀後,1687年,牛頓發表了《自然定律》,描述了萬有引力和三大運動規律,一舉奠定了物理世界的基礎。值得注意的是,在當時神學仍然盛行,甚至牛頓本人也是一個虔誠的信徒。
同時,牛頓以萬有引力為基礎,顛覆了伽利略的日心說,指出太陽並不是宇宙的中心,人類開始了對宇宙的逐步認知,1823年,天文學家奧伯斯提出了一個問題,也被稱為奧伯斯佯謬,這個問題十分簡單——我們的宇宙為什麼是黑色的。
在我們的印象中,宇宙是無比璀璨的,無數的星辰閃爍,共同構成了美麗的銀河,但是真實的宇宙並沒有這麼美麗,並且宇宙中存在這麼多恆星,為什麼沒有把宇宙給照亮,地球的夜晚為什麼是黑暗的?
在當時,人們已經對宇宙有了初步的認知,但是主流的觀點認為,宇宙是一個靜止的空間,無限大且無限久遠,空間沒有盡頭時間沒有起點。可以看到這個觀點仍然受到了神學的影響,但是奧伯斯佯謬的出現,讓科學家再次產生了疑惑,如果宇宙真的是我們設想的一樣,那麼在宇宙中應該均勻的存在難以計數的恆星,這些恆星不斷釋放光線和熱量,應該把整個宇宙都照亮才對,而我們觀察到的宇宙卻是無比漆黑的。
為此有科學家提出疑問,有沒有可能我們的宇宙並不是靜止的,恆星也不是穩恆狀態的呢?關於奧伯斯佯謬的討論預示著人類現代宇宙學的開端,現在的膨脹宇宙模型中已經沒有奧伯斯佯謬這個問題存在。
靜態宇宙模型對於人類來說影響很大,在很多人的心中宇宙都是無限大且神秘的,但是對於科學家來說,如果宇宙真的是無限大且存在了無限久的時間,那麼人類永遠無法破解宇宙的奧秘。
21世紀,人類已經知道了宇宙的開端是138億年前的一場大爆炸,我們的宇宙空間從中誕生,並且開始不斷加速膨脹,如今宇宙空間的膨脹速度已經超越了光速,或許我們永遠無法探索全部的宇宙空間。
膨脹宇宙模型比曾經的靜態宇宙解決了更多的難題,但是也讓人心中出現了一個疑問,宇宙是否會無限膨脹下去呢?既然宇宙存在一個起點,是否也會有一個「終點」呢?
03宇宙的結局?
宇宙是否有結局?現代科學並不能給出完美的答案,因為我們對宇宙的探索不夠多,並且量子力學和宇宙中的高能天體在暗示我們,宇宙是一個多維的空間,甚至可能存在大量的平行宇宙。
當然,在科學界中也存在一個主流的觀點,大部分人認為,「熱寂論」或許就是宇宙的最終結局。
熱力學第一定律:「能量守恆」,熱力學第二定律:孤立系統中的熵不會減少,熱力學第三定律:絕對零度不可能達到
溫度的本質是物體分子熱運動的劇烈程度,因為分子不可能完全停止運動,在宇宙中總會有物質和能量相互影響,因此絕對零度不可能達到,因為在達到絕對零度時,分子就不再活動,「時間」就等於被靜止,一切都失去了存在的意義。
但是科學家也發現熱量不能自發地從低溫物體轉移到高溫物體,想要讓低溫物體變成高溫,就需要付出更多的能量,因此在一個封閉系統中,「熵」的總值總是在不斷增加的,想要熵減必然需要付出更多的能量作為代價。
如果把我們的宇宙看做是一個封閉的系統,那麼在未來的某一天,或許是數千億年後,宇宙已經停止了膨脹,熵的總值達到了最大,宇宙呈現出一片無窮的混亂,沒有任何有序的實體存在,但是對於宇宙本身來說能量仍然守恆,只是存在的方式十分混亂。
熱寂論中認為,隨著熱量的不斷轉移,宇宙終有一天會因為熵增,進入絕對零度,當最後一個恆星暗淡,分子不再運動,宇宙進入冰冷的永恆中,或許就是宇宙的結局。
04或許還有希望
如果熱寂論真的是宇宙的最終結局,確實讓人感覺有些細思極恐,但是目前的宇宙仍然處於高度有序狀態,或許宇宙只處於「新生兒」階段,空間暴漲期還會存在很久,而在這個時候,人類已經出現,並且建立起了一個耀眼的文明,假如在遙遠的未來,人類沒有滅絕,是否會成為宇宙的「拯救者」呢?
著名的物理學家薛丁格認為,生物以「負熵」為食,生物的存在遠離熱力學平衡,會不斷的造成環境中的熵增加,就拿地球為例,人類的活動導致了地球溫室效應加劇,環境越發惡劣。
如果生命長時間存在,最終就會因為肉體的熵達到最大而死亡,這是一個無法阻止的必然過程,但是生命從宇宙中誕生,必然會出現智慧文明,就像是人類一樣,我們面對宇宙進入熱寂的結局並不會認命,而是會不斷的研究和探索,尋找解決問題的方法,或許生命的誕生本就是為了拯救宇宙。
當然,也有很多人並不認同熱寂論,現代物理學指出,我們的宇宙可能是一個多維空間,其他空間的維度我們無法理解,因此我們並不能確認其他維度也會和我們的四維時空一樣,存在開端和結局。
或許,一切本就沒有意義,只是人類的自作多情賦予了一切意義。