在埃及文化中,他們認(rèn)為,宇宙是由兩條蛇控制的,一條象征著正義,一條象征著邪惡,白天和黑夜就是它們之間相互斗爭呈現(xiàn)給我們的景觀:在非洲東海岸,也有一個民族樹立了相似的宇宙觀,它們認(rèn)為宇宙就是一條蛇圍繞的世界,人就住在這個世界里面。其實(shí),很多民族的宇宙觀都緊密地跟蛇聯(lián)系在一起,這種既是邪惡的、也是高尚的動物總是讓人感到十分敬臣,它主宰著宇宙的命運(yùn),它也同時代表著宇宙的神秘。
盡管古老的世界觀正在遭受著現(xiàn)代科學(xué)的嚴(yán)峻挑戰(zhàn),盡管宇宙并不僅僅是白天黑夜那么簡單,但是,用蛇來代表宇宙的想法也受到了現(xiàn)代宇宙學(xué)家的青睞,從某一點(diǎn)上來說,宇宙真的像一條蛇那樣神秘莫測。
科學(xué)家一直在追尋物質(zhì)世界的最小結(jié)構(gòu)。古希臘的一位學(xué)者認(rèn)為,物質(zhì)的最小結(jié)構(gòu)是原子。20世紀(jì),人們終于證明了原子的存在,但是現(xiàn)在知道,原子也不是物質(zhì)世界的最小結(jié)構(gòu),當(dāng)它遭受到能量轟擊的時候也是可以分裂的,分裂出來的更小的結(jié)構(gòu)是基本粒子。電子對撞機(jī)的出現(xiàn)讓我們認(rèn)識了更多的基本粒子,它們的運(yùn)動狀態(tài)是非常奇怪而又讓人難以理解的,這就是量子物理學(xué)的研究范疇。
人們也在追溯,追溯物質(zhì)世界最大的結(jié)構(gòu)是什么。當(dāng)望遠(yuǎn)鏡出現(xiàn)之后,人們知道了我們的地球是在太陽系內(nèi),太陽帶著八大行星一起在更大結(jié)構(gòu)的銀河系內(nèi)運(yùn)行,而寬度高達(dá)8億光年的銀河系也只不過是宇宙中的一個小沙粒。它存在于更大的本星系團(tuán)內(nèi),而本星系團(tuán)則存在于奉超星系團(tuán)內(nèi)。
當(dāng)物質(zhì)世界的最大結(jié)構(gòu)和最小結(jié)構(gòu)逐漸叫朗的時候,人們想利用一利,簡捷的方法來描述這個過程。為廠便于理解空間的概念,人們設(shè)計了一種階梯方式,從最微小的量子世界一步步地向卜升級,每個數(shù)量級是上一個空間大小的10倍,這個是1米,下一個就是10米,這樣一直追溯到最大的宇宙,也就是我們知道的150億光年的空間。這個過程被描述成一條蛇,這條蛇蜷縮成圓形,頭部代表最大的宇宙,尾部代表最小的空間、它的嘴里咬著它的尾巴,這樣最大的宇宙就和最小的量子世界緊密地聯(lián)系到了一起宇宙空間就是被拊述成一條宇宙蛇,一條現(xiàn)代的宇宙蛇,一條非常形象的符合科普觀念的宇宙蛇。
利用這條宇宙蛇來研究空間的結(jié)構(gòu),人們發(fā)現(xiàn),它存在著很多秘密,這些秘密昭示著宇宙的神奇。
宇宙蛇神秘的環(huán)節(jié)
在大自然中,組成生命的基本成分是分子、一個分子是多大?愛因斯坦曾經(jīng)做過一個實(shí)驗,把糖放到一杯水里而,它的測量結(jié)果表明,糖分子的直徑是10-9米,也就是1納米。糖分子的直徑可以代表很多分子的直徑,它們基本上都是1納米。
地球上生命的存在幾乎都離不開太陽,它每時每刻都在發(fā)生著熱核反應(yīng),熱核反應(yīng)產(chǎn)生出來的熱量就是我們看到的光芒萬丈的太陽。它是一個熾熱的火球,它給了地球生命生長的機(jī)會,現(xiàn)在人們知道,太陽的直徑是109米。
似乎是宇宙不經(jīng)意間創(chuàng)造出偶然來,一個是10-9米,一個足109米,而這二者都跟我們?nèi)祟惵?lián)系在一起。這還并不是太讓我們感到驚奇的,更讓我們感到驚奇的是我們地球人類正好處于這二者的數(shù)量級之間。
分子組成的最復(fù)雜的結(jié)構(gòu)是生命,而最復(fù)雜的生命是人類,自從有了人類,宇宙中的各種秘密就都被揭開了神秘的麗紗、智慧的人類的高度一般在兩米以內(nèi),在這里被算做是1米,也就是100米,這個數(shù)量級正好橫跨太陽和分子大小之間。在這兩者之間進(jìn)化出來的最復(fù)雜的人類絕非偶然,如果人的個頭太小,那么我們的頭腦將得不到足夠的神經(jīng)細(xì)胞來發(fā)育自己的智慧;如果我們的個頭太高,那么自身的體重也會很大,體重將會把自己的骨頭壓碎,從而不適應(yīng)在這個星球上生存。
人類介于太陽和分子數(shù)量級大小之間,成廠宇宙蛇身段中很神秘的一件事情,但是,這個事件并不是偶然的,在宇宙蛇的其他身段上,我們也可以找到很多具有相互聯(lián)系的神秘環(huán)節(jié)。
人們一直在追溯宇宙的大小,現(xiàn)在威爾金森微波各向異性探測衛(wèi)星告訴我們,這個數(shù)據(jù)是137億光年。也就是1026滬米,那么大的宇宙跟我們似乎沒什么關(guān)系,我們只是生活在太陽系這個小小的范圍以內(nèi)。10年之后,我們的新視野探測器才能飛到太陽系的邊緣,也就是冥王星那里去。冥王星的軌道距離太陽有1013米,似乎是冥冥之中的注定,這正址宇宙數(shù)員級大小的一半。
在冥王星軌道的基礎(chǔ)上,增加一個數(shù)量級,也就是1014米,這是新世紀(jì)人們對太陽系空間認(rèn)識的新突破。這里是柯伊伯帶,這里包含著無數(shù)的冰類小天體:當(dāng)新視野探測器探測完冥王星的叫候,它將會繼續(xù)前行,進(jìn)入柯伊伯帶,而新視野探測器就來源于孕育著智慧人類的地球。當(dāng)我們審視地球大小的時候,我們又發(fā)現(xiàn)了一個新的神秘之處,地球的大小是107米,這正是太陽距離柯伊伯帶數(shù)量級的一半。
宇宙小尺度上的巧合還出現(xiàn)在我們生存的銀河系內(nèi)。我們的地球有個伴侶,那就是月球,月球距離地球38萬千米,屬于1010米范圍之內(nèi),太陽系的很多行星都有衛(wèi)星,在比較大的行星,比如木星和土星,都有幾十顆衛(wèi)星環(huán)繞,因為它們的體積大,引力也大。但是它們的衛(wèi)星距離行星的位置都不可能超過這個數(shù)量級,否則,它們的衛(wèi)星將要被太陽俘獲。
人類介于太陽和分子數(shù)量級大小之間,在我們所處的太陽系空間環(huán)境中,也出現(xiàn)了巧合,當(dāng)我們審視生命體內(nèi)部的時候,就會發(fā)現(xiàn)。這里也出現(xiàn)了一些巧合
為什么“種瓜得瓜,種豆得豆”一直是人類探索的秘密,現(xiàn)在知道,讓生物維持本身特性的根本原因是生物體內(nèi)的DNA,這種巾生化分子組成的物質(zhì)呈現(xiàn)出雙螺旋的結(jié)構(gòu)。DNA的尺寸是10-8米。是它們記錄了生命的全部特征,當(dāng)新生命建造的時候,它們就是一張秘密圖紙。現(xiàn)代的人們正在試圖人工實(shí)現(xiàn)DNA的能力,那就是當(dāng)代正在發(fā)展的納米技術(shù),當(dāng)這種技術(shù)逐步成熟的時候,將會實(shí)現(xiàn)人工生命的夢想。
按照納米技術(shù)的定義,它是要在10-7米的空間內(nèi)建造微小的物體。在實(shí)現(xiàn)這項建造工作的時候,它們使用的原料是原子,山就是可以一個個地把原子拿起來進(jìn)行搬運(yùn),組裝出我們需要的微觀物體。
納米技術(shù)是要搬運(yùn)原子,它是人類科學(xué)技術(shù)發(fā)展的頂峰、當(dāng)我們考察原子是什么物質(zhì)的時候,我們又發(fā)現(xiàn)了一個奇跡,原子的主要成分是原子核,它所占用的空間是10-14米,這個指數(shù)恰恰是納米技術(shù)指數(shù)的一半。
宇宙蛇的尾巴
宇宙蛇的各個環(huán)節(jié)就是這樣隱藏著許多秘密,而且處處具有智慧的人類有著千絲萬縷的聯(lián)系,它似乎是在昭示著宇宙的神奇。但是,人們對此似乎并沒有多少興趣,因為還沒有人仔細(xì)地研究這些,人們更關(guān)注的是這條宇宙蛇的尾巴,也就是那些基本粒子。
原子是由中子和質(zhì)子以及電子組成的,它并不是最基本的粒子,、現(xiàn)在人們知道,物質(zhì)的最小單位是夸克,夸克的直徑大概在10-19米。夸克并不是納米簡單地構(gòu)成了物質(zhì)世界,它是和許多的微觀粒子一起構(gòu)成了物質(zhì)世界。和夸克屬于同樣級別的微觀粒子還有兩百多種,它們的尺寸都在10-18米以下。
人們也在試圖了解比基本粒子更小的空間狀況,但遺憾的是,比10-20米更小的空間的基本情況,人們幾乎是一無所知,那是量子物理學(xué)中的大沙漠,沒有人知道那里到底是一個怎樣奇異的世界。
微觀世界的盡頭究竟在哪里,也就是說這條蛇的尾巴究竟在哪里?成為了人們心中永遠(yuǎn)的謎團(tuán),量子物理學(xué)家對這個問題非常頭痛,最后他們索性制定了一個界限,規(guī)定空間的最小結(jié)構(gòu)單元是10-35米,這就是普朗克長度,在我們的三維空間內(nèi),這就是微觀世界的極限,這就是宇宙蛇的尾巴。
本來,微觀世界的一切物理特性都是十分比人費(fèi)解的,它們完全不同于我們宏觀世界的思路:在普朗克長度單位內(nèi),所有的事物更讓人費(fèi)解,在這里,空間已經(jīng)不是空間,空間是彎曲的維度,基本粒子就像是一根根的琴弦,它們在發(fā)生著振動,正是它們的振動,偶然產(chǎn)生出生態(tài)萬千的宇宙,宇宙是從大爆炸中產(chǎn)生出來的,這種觀點(diǎn)就與此有關(guān)。
原來,宇宙的所有秘密都包含在這微小的空間內(nèi),都包含在這條尾巴里面,這真是讓人嘆為觀止。在這里,研究宏大宇宙結(jié)構(gòu)的天文學(xué)家和研究微小員子世界的物理學(xué)家開始握手了,他們研究的都是同一個問題,因為宇宙蛇的頭毫無研究價值,宇宙的一切秘密都包含在它的尾巴中。它的嘴里含著自己的尾巴似乎已經(jīng)向我們昭示了這一點(diǎn)。