天文学家的一句比喻让我立刻停止精神内耗
刷到了一个小视频,讲人类在宇宙中多么渺小。总感觉非天文学家对天文的尺度概念不是很直观,谈数字也不是很有意思。索性在这里写个小比喻好了:
假设太阳是一个标准篮球大小的灯泡,直径二十多公分。闭上眼睛,想象我们把这个灯泡安在你家客厅的天花板上。
它就像一盏农业大棚里用的金属卤素大灯,瞬间照亮了整个房间。这是一盏橙黄色的灯,悬浮在空中,很热,几乎立刻把整个客厅都烤得无法站人了。
那么,地球在哪里呢?
按照这个比例,地球只有两毫米多点,像一粒芝麻——当然,这是一粒很圆、很热的芝麻,要是拿放大镜看,上面还满满地覆盖着流动的橙褐色岩浆,像一滴溅出来的热可可——这就是刚形成的地球。
按照公转轨道半径,它应该位于距离太阳二三十米开外的地方。你的客厅大概放不下这粒芝麻了,因为这个距离和标准篮球场的长度差不多。
幸亏你住在一楼,于是你从窗户翻出去,把这粒滚烫的芝麻放在楼下花坛对面停车场里一个恰当的位置。
随着你刚一放下,这粒悬浮的芝麻就开始绕着你家所在的楼房打转——地球公转开始了。
因为我们不仅把天文空间缩小了,把天文时间也加快了,所以它公转的速度是如此之快,风驰电掣,简直令人眼花缭乱。
如果你用放大镜追着芝麻看,你会看到许多细节。
芝麻一边转动,一边凝固。此时是深秋,小区里空气中的霜气凝结在上面——彗星给地球带来了水。芝麻上慢慢覆盖了浅浅一层露珠,露珠吸收芝麻的热量,开始翻腾,冒出蒸汽。
要是你有显微镜,你还会看到更奇异的景象。
无数闪电击打着芝麻表面的热泉,酿造出了根本看不清的氨基酸类物质。大分子物质凝聚成团,迅速变成千奇百怪的形态(生物演化)。
仿佛快放一般,它们复制、解体、聚合、消逝(一轮轮生命大爆发与灭绝);芝麻凝固的表层飞速地覆盖上一层绿色又飞快褪去(绿色植物繁殖与全球气候变化);刚凝固的小块芝麻表皮互相碰撞,迸发出火花,又很快熄灭(地壳运动和火山活动);芝麻上渐渐泛起白色又转为蓝色(一轮轮冰河时代和海平面上升)……
这一切都发生在弹指之间,仿佛昙花一现。
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但是,别光看地球了——在地球旁边大约三厘米的地方,还围绕着另一颗不到半毫米的灰尘颗粒。
这是银灰色的月球。每当它转到芝麻地球和太阳灯泡之间,就会恰好把灯泡挡住,从而创造了全日食。芝麻表面的露珠被它吸引,产生了高低错落的全球潮汐。
好吧,这几颗熟悉的星球我们也看得够多的了,是时候看看别的邻居了。
行星里最远的一颗是海王星,它离太阳大概100米远。你无奈地换上运动鞋,走到小区门口,把这粒绿豆大小的星球放了下来。
现在,你基本上在小区里安置好了所有八大行星;水、金、地、火、木、土、天王、海王,绕着客厅里的太阳依次排开。
你拍拍手,拿出比月球还小的冥王星小灰尘,准备给它找个位置。不幸的是,你发现它距离太阳大概一公里——好吧,你不得不摸黑(因为太阳还在你家客厅里!)骑车去家附近的小公园,把它放在里面。
站在小公园里,你试图回望家里客厅的太阳灯光;但它是那么地遥远而微弱,难怪手里的冥王星小颗粒都有点冰手了。
那么,还有什么?你手里还剩一撮灰尘,那是柯伊伯带和奥尔特云的小天体。你把属于柯伊伯带的一部分撒在冥王星所在的小公园里,它们安详地悬浮在那里。由于你撒得不均匀,有一些飘了出去,长出了两条尾巴,变成了彗星。
剩下的只有指缝里捏的那么一点点了。这是奥尔特云里的结晶,它们几乎和太阳诞生时一样古老。
然而,你几乎绝望了——它们要被放置在整个省份那么大的球状范围内,半径大概一千公里!不过,在我们想象的旅行里,交通永远不是问题。
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开着车周游完了全省,你几乎快遗忘你家客厅天花板上安装的那个吸顶灯一样的太阳了。
你朝家的方向望去,哪怕你极目远眺,太阳也只是一个暗淡的白点,就像暴风雨中大洋上飘渺的航标——因为光线太微弱,你眼睛的视锥细胞已经不能分辨颜色了。
在这个庞大省份里的所有东西——几粒绿豆一样的行星,一些沙粒一样的卫星,以及一撮小行星和彗星的微尘——都被那颗灯泡的引力束缚着,在虚空的宇宙中做着漫长而悠远的椭圆曲线轨道运动。灯泡微弱的光,提供给它们一切热量。
那么,外面是什么?什么是太阳系的尽头?你登上省界的一座大山之巅,转身向省外望去。外面一片漆黑,什么都没有。
太阳的影响范围大约是一万公里。也就是说,以全中国为范围画一个圈,北到漠河,南到曾母暗沙,西到天山,东到威海,几乎整个国土范围内的一切,全都由(而且只由)你家客厅里的那盏灯泡支配。
在相当于整片神州大地的广袤虚空中悬浮着的,只有一盏篮球大小的灯,几粒芝麻绿豆,一些沙粒,一撮灰尘。再没有别的了。
你急切地想找到第二盏灯,一盏属于邻居的光明。但除非搭飞机,否则是不可能了——离我们最近的恒星是人马座阿尔法,大约离你客厅的太阳两万公里,坐落在太平洋彼岸。
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那么,银河系呢,我们不是处在一个巨大星系里面吗?你抬起头,确实看见了银河系那壮丽的旋臂,你脚下踩的整个小区、整个省份、整片国土都像一叶孤舟,在其中穿行。
但你知道,银河系你是绝对游览不了的,即便你坐飞机、坐人类最强大的火箭也不行。银河系的核心到你的距离,相当于从你家飞上月亮,再往返一百次那么远。银河系的边缘也差不多。
在整个银河系中,运行着一千亿个恒星系统,每个都像亚洲那么广阔。
在整个宇宙中,有一千亿个像银河系这样巨大的星系。
而你所规划的一切旅行,最多依靠从芝麻外表皮上刮下来的一点点物质而已。
你又回到了自己的小区。你回到家,打开一切电话、电视、收音机。你静静地等待着,没有一声铃声响起。
当然,你还没等很久。但至少目前,在这整片大洲上,你只有孤身一人。
家里的太阳依旧炽热,墙上的乳胶漆都为之融化。于是你出门去停车场里凉快一下,看看地球。
就在你走出门口的那一会儿,地球上人类的文明开始演化:大火烧光了非洲森林;巨大的金字塔建起来,又倾颓;丰沃的海床裸露出来,浩荡的大河干涸;一个又一个古都长满荒草,宫殿变成民居变成焦土又变成宫殿。
你走到地球旁边时,发现它正微微发着光。那是上亿人口形成的现代化庞大城市集群,产生了微弱的夜间灯光。
你又把显微镜拿出来观察,欣喜地发现地球上面出现了数不清的稀奇玩意儿:人类形成了复杂的社会,社会每一方面的构造都诞生了复杂的学说和分支,它们互相争执,喋喋不休。
历代的人类产生了无数艺术和文学作品,创造了无数丰功伟绩,它们有的在历史中消逝了,有的被很好地保存下来,甚至发扬光大。
人类开始研究地球上的其它物种,不仅研究现存的,还挖掘地球的表皮,研究那些被埋葬的灭亡生物。地球上的洋流、大气、地质、矿产……每一样都是连篇累牍的复杂学问,无数人类最顶尖的头脑呕心沥血、代代相传,也未能穷尽其万一。
但是你后撤一步。你看着这粒悬浮在停车场上的芝麻。
你回头望去,小区里一片静寂,篮球一样大的太阳在你的客厅里发着光,偶尔迸溅出一两个火花。
你抬头望天,漆黑的夜空中闪耀着千亿个太阳,构成了银河系磅礴的旋臂图案。从旋臂的间隙里,你还看见千亿个星系露了出来,每一个都有比旋臂还复杂的结构,喷流、激波、潮汐尾……每一个都光辉四溢,密密麻麻地挤满了整个天空。
在那粒芝麻大小的地球上,发射出了一些雾霾颗粒一样的飞船,在地球周围飘逸着。靠着它们搜集的信息,地球上的少数一些人类知道了自己的星球是怎么回事,知道了太阳是怎么回事,甚至知道了海王星是怎么回事。
他们知道了旁边小公园里柯伊伯带那些灰尘般小天体的运动,知道了比月亮还远的银河系中心的黑洞,知道了天上那密密麻麻的星系的演化和结团,甚至连——千亿个星系之外宇宙的诞生和结局,都已经快搞明白了。
天文学研究一切,除了这粒芝麻上的事情。
虽然地球上这少数人类的同胞们,好像都只在乎后者——但谁在乎他们在不在乎呢?所有人类毕竟都只待在一粒芝麻上而已,他们中现存最富豪和最英勇的人,最多也只不过在芝麻的表皮周围徘徊罢了。即便是他们制造出的最宏大的噪音、爆炸或者别的什么,当你从小区中走过,也压根儿不会注意到。
1990年,旅行者号从太阳系外围拍摄了地球。在最右边一束阳光中,地球看起来像一粒最普通的微尘。
有时候,你甚至会感到奇怪:在这样一粒普通的星尘颗粒上,这样一些富碳的星尘物质,居然发明出了那么多怪异的规则、理念和体系,而且一代代大致地遵循下来。
是的,你尊重那粒地球,你珍视那粒芝麻大小的智慧生命家园。它是你的全部,是你比钻石还要贵重的东西。你欢喜地通过窗户眺望它在停车场里转动,你好奇它的一切,它上面产生的一切学问都是那么地让你惊奇。
但是,你无法摆脱那片虚空。你无法抑制地想起,在弥漫整片大洲的黑暗太空里,那片比撒哈拉、罗布泊、珠穆朗玛、马里亚纳、可可西里……加起来还要大得多得多、你永远也走不出去的虚空里,你所见到的、你所听说的、你所真正能够想象的,只是一粒芝麻的局部,而且是局部上微不足道的一瞬间。
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一位天体物理学家朋友说:
“我最想不明白的,是我们在知道了这一切之后,为什么没有投入一切来研究宇宙。”
也许,你会忍不住想象自己的意义。如果一切生活都只占据芝麻上分子般大小的区域,都只是转瞬即逝的东西,甚至连你所在的整个生命群体都是无关紧要的,那么,这一切的存在是为什么?
1903年,英国数学家、哲学家罗素写道:
“按照科学教我们相信的解释,概而言之,这个世界则更无目的,更无意义。”
这就是一个天文学家对于宇宙的直觉。
@柚子春风
好美,但是又怅然若失。知道自己渺小,但如此具象后,让人更加无欲无求。
@花衣云影
这样的比喻,普通人对宇宙空间的天文数字概念瞬间就有了想象力
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