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01 世界的中心不是我們

我們每天醒來,就開始了以“我”為中心的一天,我們會因為“我”的經歷而產生各種情緒起伏。

我們開車會因為被旁邊的車輛加塞而憤怒,我們會因為吃力不討好被老闆責罵而感到委屈,我們會因為突如其來的聲音感到恐懼,也會因為一點點蠅頭小利感到開心,在我們的思想中,“我”是這個世界的絕對主角。

但是,我們卻很少去思考這麼重要的“我”到底從哪裡來?

總有人說:與其有時間去研究這個問題,不如研究一下今晚上哪裡美食更實在,但是這種過小的格局,往往限制了我們的思維深度,產生偏見和短視。

我們把視野拉大,就會發現這麼“大”的一個“我”之外,有一個叫地球的龐然大物,我們都會認為太陽、地球對我們必不可少,而天上那些渺小的星光不值一提,但是你仔細再去研究,就會發現,天上那些渺小的亮點才是真正的龐然大物,還有那些看不見的暗物質和黑洞,更是直接決定了我們的太陽系是否還存在!

下面要談的是科普,我們可以安靜下來,靜靜回顧那些我們看不到,但不得不令我們敬畏的時刻。

02 物質的產生:偶然的不只是我們,而是整個宇宙

演化思維,是我們最重要的一個底層思維,當你思考演化是從什麼時候開始這個問題的時候,我們就不斷往前溯源,從人類起源開始?從生命起源開始?最終,我們將回溯到宇宙的起源開始!因為這裡的一切都是演化。

宇宙大爆炸的起點就是“奇點”,奇點密度、熱量、溫度、壓力、時空曲率無限大,而體積、質量無限小,大爆炸開始後,才有了空間、時間和四種基本力,我們的物理定律才開始發揮作用。

愛因斯坦的質能方程,E(能量)=m(質量) * c(光速)²,看似離我們的現實很遠,但大爆炸後的宇宙總是符合這樣簡單的物理定律。

當大爆炸後的秒內,也就是普朗克時期,按照 E=mc²,純能量變成了各種正、反基本粒子,正反基本粒子馬上湮滅變成一個沒有質量的高能光子,高能光子在高速衝擊下又分解為正、反基本粒子,形成一個反覆迴圈。

但是如果就這樣反覆迴圈,這世界冷卻後,或許只剩下能量衰減後的光子,並沒有我們,但是有一個奇蹟發生了(或許這是宇宙演化中唯一違揹物理規律的一次):

出於某些未知的原因,之前基本力分離的時候,物質和反物質的對稱性被“打破”了,結果宇宙中的物質比反物質多出來了一點。這樣輕微的不平衡對宇宙未來的演化至關重要:每誕生10億個反物質粒子,相應地就會出現10億零1個物質粒子。[1]

我們是大爆炸的漏網之魚!

就這樣,物質來自於高能光子產生的正反物質的一點點差別。我們會感嘆自己是從 2 億個精細胞中存活下來的偶然產物,但是在宇宙起源的時刻,世界的所有物質是由 1/10億 的偶然性決定的,結論就是:偶然的哪隻是我們,而是整個地球、太陽系和宇宙

03 物質的演化:我們跟光同源?

根據 E=mc²,我們會發現一個疑問:光(或波)沒有質量但有能量,為什麼不能不斷轉化為物質?答案是現在的光子,包括無線電波、紅外線、可見光、紫外線和X射線光子,其能量已經不足以轉化為最小質量的基本粒子(能量要達到 γ 射線的才可以轉變為物質),所以他們就永遠成了“光”(或波),所謂的“宇宙微波背景輻射”也不過是大爆炸冷卻後,因能量衰減無法轉變為物質的光子,它就是大爆炸的證據。

隨著宇宙膨脹,宇宙背景輻射的能量不斷降低,早期可能是X光、可見光,現在能量已經降到了微波。從這個角度上看,光也是一種物質,只是它的能量已經無法轉化為有質量的物質!

至此,我們可以感嘆,我們並不是僅僅與猴子、老鼠、蟑螂等動物同源,更徹底的理解就是我們與基本物質、光和那些看不見的無線電波是同源!

隨著宇宙溫度的降低,宇宙的物質按照費米子/玻色子-->原子-->分子的步驟逐步形成。在這個過程中都逃不出這四種基本力——弱核力控制輻射衰變,強核力將每個原子核內部的粒子結合在一起,電磁力讓原子凝聚成分子,引力又將大量物質凝聚在一起,這就是我們的世界。[1]

今天,我們驚人地發現,原子內部,還是夸克(費米子的一種)和膠子(玻色子的一種),它們之間的不同組合,成就了不同的元素,而我們跟宇宙就是同源,我們一點也不特殊。

04 與地球相關的演化:塵埃可以構建宏大

隨著宇宙的膨脹,溫度下降,基本粒子逐步合成了星雲氣體、塵埃,這些星雲氣體由大量的氫、少量的氦和極少量鋰組成,總有一些空間的物質質量大一些,可以吸引更多的氣體和塵埃,當不斷聚集到一定規模後,就會發生坍塌,坍縮的核心位置由於密度大,只要形成了超過 1000 萬度的臨界點後,緊緊靠在一起的氫原子就發生了“核聚變”,形成了氦原子並釋放出能量,這就不斷在燃燒的恆星。

在恆星的核聚變過程中,依次將氫變成了氦、碳、氧、氖、鎂、矽、鈣、鐵元素,再重的元素就無法產生了,因為核聚變為鐵的時候會吸收能量,喪失了進一步核聚變的能力,這就意味著恆星的死亡。

燃燒殆盡的大質量恆星無法再進行核聚變,會突然坍縮導致超新星爆炸,讓我們敬畏這個時刻吧,這個時刻就是宇宙施展的“鍊金術”,產生了元素週期表中比鐵更重的各種稀有元素!

透過超新星爆炸,坍縮的部分會形成黑洞和中子星,而那些散佈到宇宙中的氣體或粉塵,較輕的元素可能重新融入星雲,孕育出新的恆心,較重的粉塵凝結成岩石,變成了小行星,當小行星相互碰撞,形成更大的星體後,就是我們的地球。

終究,偉大來自於超新星爆發後的塵土。

05 演化來自於底層的物理定律

我們每天看著太陽從東方升起,然後夜幕降臨,我們認為這一切都是必然,但是在宇宙的演化過程中,任何一個微小的變化我們都將不存在,除了10億分之一的偶然,還有太多的偶然,我們看看《140億年宇宙演化全史》中的一段:

如果月亮稍微大一點或者小一點,地球的一天就會稍微長一點或者短一點,它的軸線就會不穩定,有可能發生週期性摧毀生命的氣候災難,進而摒絕智慧生命的出現。上帝或許能為月球的這一巧合邀功,但詹姆斯·洛夫洛克(James Lovelock)的蓋亞假說(也即生命本身控制氣候)不能。所以,我們或許的確運氣好得離譜,好得近乎不可再現,但這並沒有增添我們的特別之處,要是最初沒有這一系列的巧合,我們根本就不存在。

更要命的是,我們還將發現兩個可怕的事實:

1、演化不可阻擋:宇宙還在膨脹。根據科學家的測算,宇宙現在還在不斷膨脹,距離我們最遠的星系離開我們的速度越快,最遠的已經超過光速! 想想很久很久以後,或許我們的天空中再也看不到遠處的星星,因為它們都在以超越光的速度離我們遠去。

2、演化不可逆:宇宙的氫將會消耗殆盡。核聚變的材料是氫原子,總有一天,宇宙的氫會被燃燒殆盡,那麼所有的恆星都會死亡,沒有能量,生命也自然會消亡。

我們或許不願接受,但卻是一種必然,這個世界終將一片漆黑。

總結一下,我們可以找到看待演化的兩個視角,一個就是要把格局拉大,把自己的位置放在邊上,我們永遠都不是世界的中心,太陽不是,銀河系也不是,演化符合的是物理規律,而不是我們的意志,這樣我們會因此慢慢地看到一些演化的規律,甚至看到一些演化的必然和歸宿,我們來自偶然,更是一種必然。對演化報以敬畏,順著演化的物理規律而動,或許才是我們正確的行動方式。

另一個就是把視角放小,當視角放小到量子級別,我們感受的僅僅是自旋和震動,就如科學作家萬維綱所說的:“哪有什麼歲月靜好,不過是微觀的粒子們替你詭秘前行”,除了我們可以感悟世界永遠在變的真理,我們還會發現:原來世界沒有那麼複雜和特殊,任何物質的底層都是一致的。宏觀的偉大來自於微觀的普通,從這個角度上看,世界給我們的,幾乎是絕對的公平

人與人之間的差距不在於我們看到的那些,更在於那些我們所看不見的地方,如果你只在意我們看到的東西,或者以自我為中心,那麼看問題一定是膚淺的。看問題的深度來自於更大的格局,更小的視角以及對協同關係的關注。

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參考資料:

[1] 尼爾·德格拉斯·泰森《140億年宇宙演化全史》

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  • 於德慶:做人不要太張揚〈雜文)
  • 清晨一篇短文,值得一看