在我们人类的科学研究中,还有两个领域刚刚处于起步阶段,有太多未解之谜等待科学家去发现。
一个是我们的大脑,我们人类意识的根源,科学还无法解决。另一个是我们的宇宙。我们和世界是如何产生的?这两个问题涉及到起源,有太多我们无法理解的未知科学,甚至很多对我们现在来说还是极其神秘的。

那么我们对它们研究的前沿是什么呢?且不说这里关于大脑的部分,关于宇宙的部分有一个特殊的宇宙学:研究我们宇宙的过去和未来的科学。
而这本由曾师从斯蒂芬·霍金的法国剑桥大学理论物理学博士克里斯托弗·加法尔(Christopher Garfard)撰写的宇宙学科普书——《宇宙简史》,就是通过对我们现在所知道的宇宙知识的普及,将我们带入宇宙学的最新研究成果。
宇宙学成为一门学科只有几十年的时间。但在人类漫长的历史中,我们对宇宙的探索从未停止过。但在过去,我们对宇宙的认识太肤浅了。从地心说、日心说到银河系学说,即宇宙是一个不变的世界,探索宇宙的过程就是发现宇宙的范围及其具体内容。
但是,在人类以往观测到的宇宙中,总会出现各种各样的误差,使得所有的理论数据在某些地方与事实不符。而这个误差的原因仅仅来自测量吗?直到爱因斯坦发现了相对论,我们对现在宇宙的认识又前进了一步。宇宙不是一直存在的,也不是一个固定的世界,宇宙是不断变化的,这对宇宙的探索提出了更大的挑战。

那么我们现在对宇宙了解到什么程度了呢?我们只能借助光来观察宇宙,从遥远的宇宙深处到达地球的光成为了我们认识宇宙的唯一工具。那么我们现在借助光了解的宇宙是什么样的呢?
在这部极端宇宙的历史中,作者假设一个坐在海边沙滩上的观察者,通过他的意识,离开我们的地球,逐渐走向宇宙深处。而在这个过程中,我们带着意识和亲身经历,去我们的月球,我们的太阳,我们太阳系的行星,我们的星系和我们所在的银河系群,去感受这个变化的过程。
而这只是我们观测宇宙的第一步,还是在我们地球的宇宙尺度上。这个规模有多大?80万光年,我们还在一个以地球为家的球系里。再出去怎么样?我们脱离了本星系团,我们会看到更多的星系团。这个过程还会继续延伸,我们会遇到经常提到的问题。我们能到达宇宙的边缘吗?宇宙有边缘吗?
在各种关于宇宙的科普中,我们经常会听到“哈勃体积”这个概念。这是什么意思?现在,跟随作者假设的意识,继续深入宇宙。如果我们能到达130亿光年之外,我们会看到什么?这里的星系不是那么密集,但恒星似乎更大。如果它们达到135亿光年呢?前方几乎没有光,达到138亿光年?黑暗占据了一切。这是宇宙的边缘吗?

让我们思考一下我们观察宇宙的底层逻辑。我们所有的观测都来自光,光到达地球需要时间。我们在138亿光年外观测到的数据,其实来自138亿年前的宇宙情况,我们无法观测到在那之前的宇宙情况是怎样的。所以138亿光年之外,我们并没有到达宇宙的边缘,而是因为我们无法接受那里的光。这超出了我们的观察范围,变成了我们无法探索的未知领域。
为什么是138亿光年?这也是我们大爆炸理论的根源。通过这样的数据分析,科学家认为我们的宇宙诞生于138亿年前的某一天。我们的宇宙以前可能不存在。它是如何产生光的?这时,观测到的宇宙边缘有一个专门的术语“临界最终散射面”。这真的是宇宙的边缘吗?显然不是,这个理论数据背后还有太多未知的世界。
既然我们的宇宙有他诞生的历史,那么这样的过程是如何产生的呢?为什么宇宙可以从无到有?这已经成为宇宙学急需解决的问题。科学家在最新的研究成果中发现了大量的暗物质和暗能量,当它们与我们现在的物质发生碰撞时,会形成物质湮灭,转化为能量。这个过程可能与宇宙的诞生密切相关。
根据最新估计,我们宇宙的能量构成是暗能量占72%,暗物质占23%,而无处不在的物质世界,也就是已知物质只占4.6%。我们的宇宙还有太多未解之谜,我们知道的远比不知道的少。
这本《宇宙简史》向我们讲述了最深奥、最神秘的宇宙观,但作者用我们每个人都能理解的语言讲述了这些内容。也就是作者说的:“这本书只有一个数学公式,不会放弃任何一个读者”。也就是说,每个读者都可以阅读这本书的内容,进入神秘的宇宙。然后读这本书,尝试探索这个未知的宇宙。#阅读#


