书城科普爱因斯坦的圣经
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第20章 旧约(1)

创世纪之第一书,称为普朗克时代

太初,

地是空虚混沌,

渊面黑暗。

——《圣经》

“太初”,并无初始可言。普朗克时代以前,没有时间,亦无空间。宇宙处在量子状态,一片狂乱波动(蜂鸟振翅拍动,快而不得见)。纵有时空之说,亦属不解之物。量子宇宙为兆万亿的世界。潜在世界沸腾而出,继而烟消云散,有若热锅沸水。隧道效应及波动在这些世界里推动原始世界。量子引力发起旷世浩劫,引力波无处不在,宇宙如一千个解不开的结。

临近“太初”,几无一物。宇宙热得不可想像,小得亦不可想像。不知何故,俗世竟自此无意义虚空中脱出。亦不知何故,自此空无中现出时与空。宇宙擅自得孕。不久,虚空中生出一切。

创世纪之第二书,称为大爆炸

时在太初,万物善美。

时在150亿年前的10(上标-45)小时点:宇宙存在了一个普朗克时间——一秒的万亿分之一的万亿分之一的万亿分之一的百万分之一的十分之一。时间的历史开始了。

宇宙固然烫之又烫,热之又热,毕竟开始一点点冷却下来。量子波动开始减弱,天数已定。过去存在的,现已不复存在。宇宙不再沉浮于变化不定的量子宇宙。引力波开始消退。线头与绳结开始形成时空结构。测不准原理的翅膀减缓扇动。时间的双翅拍动起来。

融合的时空出现了。引力子几乎消失。尚存的引力子变得太弱小,无法产生相互作用了。世界的隧道效应停下来了,宇宙为引力挑选了一条路径。

太初几无一物。宇宙小而烫。在无意义的虚空中现出了俗世。空无中生出有,宇宙自孕时空,如胚胎之同时为卵为鸡。空有之无得一切。

创世纪之第三书,称为类星体

天上要有光,黑夜要有烛。

时在第四日,久远之年的第一月。

第一章:气云互撞

宇宙曾有巨光,再而漆黑如夜。似有神灵自万方来,计有基督徒、罗马人、希腊人、西藏人、印度人、******并埃及人,众神灵相约颂祷,祈求得光。似有神圣石墙围绕宇宙,众神灵面墙而嗑,摸黑念诵。大自然亦似略闻其求,因而作答。

此时,自大爆炸以来已越5亿年。在宇宙一个黑暗的地方,出现一片冷云,这是氢原子和氦气。云外部的气体感觉到云内部气体引力的拉动,外部气体得以进入。云即变小,也密实。

在此气体中,一个氢原子与另一个氢原子相撞击。两个氢原子粘在一起,形成一个氢分子。云天一声巨响,这是溶合过程中释放能量的声音。分子旋转且振动。在此云团的别处,其他氢原子发生合并,H(下标2)分子同时形成。

云团越来越小,越来越密。许多原子粘到一起,形成分子。释放的化学能转化成热能。云团的温度上升了。

第二章:云团变密,变热

数千万年过去了。云团较以前小得多了,这是因为云团业已发生坍陷。云团的中心,即其核,聚集了最高密度的气体。分子在此气体中移动,相撞击,彼此推搡。所以此处压力很高。

中央密度增而又增,气体所含之物挤在一处。中央压力继续增大,气体所含之物彼此剧烈撞击。中央温度达到100万凯氏度。高热终于触发高热原子核反应:在核心,通过聚变过程,氕及氢核合并形成He(下标4),毁灭了质量。质量转变成高热和辐射形式的能量。但周围的气体如此密实和广泛,高热和辐射无法逃出云团,因而为其吸收。虽然高热原子核反应产生大量能量和辐射,但气体加速进入中心却产生了更多的能量。虽然高热、辐射及压力试图减缓气体向内的流动,但核心巨大无比,密实如铁,引力的力量超过了一切。气体继续向核心疯狂拥入。

第三章:巨大黑洞形成

千万年倏忽即逝。云核容入无法相信的巨额质量,密实如铁。在旷如太阳系的一个空间,即方圆50亿公里的范围内,积聚成二亿颗太阳一样的大的质量。核中引力强大无比,无以复加。

自核中之核的一个质子放射出一道光线。光线升起,放慢,再退回核中,如同大地上抛起的一只球。在别处,光线升起,放慢,再退回,如同光的泉源。包括光在内的一切都无法自此核中逃逸,敛而又敛的质量聚积在核中形成了黑洞。空间的布片为之撕碎。可见宇宙的一部分隐匿了。

气体和物质坍陷,温度急剧上升,三维空间弯曲,看起来,宇宙的这一微小部分经历了微型的逆向大爆炸。

时在不久,这个宇宙一部分的黑暗退去了。在此宇宙的一个黑暗角落,一盏灯点亮了。

天宇响起号角,

庆贺宇宙凯旋。

号手鼓腮劲吹,

另有人在高奏凯歌:

“在宇宙的角落,类新星初放花蕾。”

第四章;类新星的命运

2500万年过去了。曾几何时,巨大的黑洞吞并了慢速循环的物质。气体继续渗入,但速度极缓。射线及辐射生成,但速度也较慢。中央地区仍然在闪光,但不再如以前一样光华夺目。因此,类新星的力量退潮了,较少的光从类新星泄出进入外太空。自远处看它,就如同5瓦的灯泡在暗夜里若隐若现。活跃的核心开始弱化了。

营火焚烧木头,

直到木头燃尽。

但火炭依旧暗燃。

接下来,类新星云团变成椭圆体,生有鳍样的结构。曾几何时,较薄的地区更加稀薄了,气体越来越少。

又过了两亿年,类新星死灭。另一个星系从中而出,取而代之。较密实的地区会凝结。在那里,星星将形成。将成的星系如此而来。其形状如螺旋形馅饼。巨大的黑洞藏于其中。星系气体和星星围着它环绕。黑洞和核心将一切锁定,这就是新生星系的活化核。

第五章:类新星及准银河系形成

在宇宙的别处,其他的巨大气体云团坍陷了。中央核的质量超过一亿太阳质量的那些云团变成了类新星。质量较小的那些成为准银河系,并无类新星产生。

在头几个十亿年左右,大自然每隔数年便制造出一个类新星。

在头一百亿年左右,大自然每隔一年就制造出几个准银河系。

第六章:大自然点亮宇宙

宇宙类同一间巨大的黑房间,里面有数十万没有点亮的灯泡。灯泡的瓦数不等,从一瓦到500瓦的都有。一个神秘的存在物随便点亮了灯泡。一个接一个,有时候一次两个,灯泡亮起来了。最亮的灯泡燃烧最快,然后成为暗淡的灯泡。暗淡燃烧的灯泡燃烧得稳定一些,因此持续更长时间。最终,房间里几乎所有的灯泡全都点亮了。但是,房间很大,尽管所有灯泡全都点亮了,房间还是相当黑。

宇宙的黑暗一部分消逝,

灯泡在宇宙的各处点亮。

在几乎所有星系的心脏,都有一个锚。那个锚就是密实的黑洞。

创世纪之第四书,称为恒星诞生

要有烛光点亮黑夜。

第一章:气体云团

时在大爆炸之后十亿年。天上顿出一团氢和氦气的黑冷云团,其大小为上千亿公里。此云团浮动于太空韵荒野之地。原始氢氦浓缩在这气团的中央。因此,大部分质量也积聚在此云团的中央。大自然的引力拉动周围的气体。氢氦的总量在中部增长。但云团周边的气体并未移动,它飘浮着,如同不知内里发生的一切。

数十万年过去后。云团中部地区变得非常之密,氢氦大量堆积,因而发生碰撞。随着速度的增加,碰撞更加剧烈,它们得到了热能。在云团的中央,原来很冷的部分变热了。

不久之后,核中央热得开始发光了,红外线和红光产生了。这道辐射为周围的气体所吸收,周围的气体也开始发热。

又过去了数十万年。中央的摄氏度为3000度。核心发光如窑炉。但是,光为更冷的外层所吸收。由于核心覆有冷密的气体,因而光线无法射出。从远处看来,黑云映衬着外太空的黑色景幕无法看见。就好像热窑的炉门已经关闭。

现在,云团成了椭圆形,并慢慢地旋转。大部分气体围绕中央旋转,如同行星围绕太阳转动一样。但是,核心得到了质量,引力增大。气体也随之跟进。因此,大部分气体开始慢慢地以螺旋式进入此云团的核心。云团主体底层的气体和核心之上的气体却并不转动方向。这团气体很快直接拉向了核心。同样,主体之下的气体和核心之下的气体也直接拉上和拉向核心。因此,云团越来越平展,形状像一口平底锅。

引力之手铸造了云团。

因为引力的原因,核心之内的质量继续拉动更多的气体。当气体接近核心时,它会加速,越来越快地撞击核心。此时,压力冲击波会产生。冲击波的能量非常之大,引起某些部位的温度升至凯氏数百万度。在冲击波增速的地区,热气体明亮耀眼地闪出光芒,然后冷却下来,跟周围的气体保持同样的温度,也就是一万凯氏度左右。但几乎所有的放射能最后都是被不断包裹的气体云团所吸收。从远处看,云团看上去很暗,但能够放射出红外光来。

第二章:恒星诞生

数百万年过去了。云核紧缩了许多。核心的温度达到凯氏一百万度。稀薄分布于气团中的氕核与质子熔合,形成He(下标3)的核子。然后,He(下标3)核子合并,形成了He(下标4)的核子。氕转化成He(下标4)会毁灭一些质量,转化成能量。因为很少的质量毁灭可产生大量能量,因此而形成巨能。在核心,热核聚变产生了能量。云核现在成了一颗星星。恒星因此而产生。尽管还有少量的氕存在,每10万个质子当中有两个核子,但是,氕没有点燃恒星。

热核聚变却点燃了一颗热核弹。核反应提升了温度。当温度上升,反应会加快。“轰”一声,氢弹爆炸了。冲击波在中央产生,恒星外层炸掉了。电磁辐射强烈冲击周围的气体。气体被排向外端,散布在外太空的荒野中。留下来的一切就是恒星的内核以及厚重的云团残骸。

恒星爆炸,体积为太阳的30倍。然后,恒星保持稳定。它放射出明亮的光芒。从万亿公里及更远的地方看,恒星仍然发出明亮的光。

在外太空黑暗的一小片,

一只小灯拧亮了。

宇宙的这一小片黑暗,

随此光明的到来而远去。

氕核继续在恒星的中央燃烧。这种热核聚变能为等离子气体所吸收。在越来越强的高热中,气体在膨胀。随着爆炸的发生,其压力也下降了。跟热气球一样,热气的气泡升起,冲到恒星的表层。在那里,它放射出光芒,然后冷却。冷却时,它会收缩。收缩时,它会变得相对较重。相对较重的气体越冷,它就越会向恒星的中央下沉,并填补由扩散和上升的热气体形成的空缺。然后,热核反应会使这相对较冷的气体加热。它变热,扩散,升温并产生辐射。因此,恒星会产生热对流,如同开水一样沸腾。

星星辐射的时候,会失去其能量。失去能量后,它会收缩一些。收缩之后,压力会升高,温度也会有小小的提升。因此,星星的规模缓慢缩小,温度会慢慢升高。缓慢的引力坍陷会加热星星的内部,从而成为其主要的能源。

300万年倏忽即过。星星多少变小了一些,没有太阳大了。中央的温度保持在1000万度,新的热核反应被点燃:He4从四个质子中产生。

星星膨胀时。温度的上升却减缓下来。中央的温度达到1500万度,然后稳定下来。星星与太阳差不多大了。

创世纪之第五书,称为星系诞生

星星点点如烛光,

照亮未来前程。

第一章:星系

离新诞生的恒星20万光年的范围内,其他一些密实的云团坍陷并发光。每年都有百余此类新星出现。数百万年之后,数千万星星出现了。如果你在场,一定会如见夜晚远处的城市:一开始,几只灯亮了,然后有更多的灯打开。慢慢地,星星点点的灯光照亮了原来黑暗的虚空。星星的这种积集有一个名称,即星系。星系由此产生了。

星系中的气团收缩,形成了新的星星。10亿年之后,星系拥有了上千亿颗星星。制造新星需要的气团在减少,新星的产生也更慢了。更古老和质量更大的一些恒星很快地耗尽其核燃料,因而就灭绝了。星系中星星的数量几乎没有增加。

天穹有号角吹响,

庆祝宇宙的胜利。

透明身影鼓腮劲吹。

另有人引颈高唱:

“宇宙一角有星系诞生。”

第二章:星星照亮的宇宙显现

在宇宙的别处,浮动着另一巨大云团,距离远在数十万光年之外。在其引力作用下,巨团坍陷了。坍陷发生时,更密的地区形成。共有数亿此类更为密实的地区。每个这样的地区都变成了一个或多个星星。数亿的星星诞生了。

宇宙包含数十亿此类巨大的原始气体云团。在仅有数十亿年历史和数十亿光年大小的宇宙各处,数十亿星系诞生了。

彼如巨大森林,每百棵树里都点缀着数不清的未点燃的蜡烛。在每棵树的中心,都装有一盏强光灯。起初,那森林一片黑暗,好像是某位神秘的存在物打开了灯泡的开关。灯泡一只接一只地打开,有时候一次打开两只,广袤黑暗中的全部灯泡都亮了,照亮了全部的黑森林。如今,明亮的灯泡很快燃烧,接下来就暗淡了,它们的灯光不那么明亮了。一棵树的中心灯泡燃起后,附近的蜡烛也开始燃起火苗。慢慢地,树林中所有的蜡烛都飘出了火苗。广阔森林里所有的树都完全点燃了。然而森林如此之大,其黑暗也是无边无际。哪怕有如此之多的蜡烛照着,森林还是那般黑。

宇宙的部分黑暗不见了。

在宇宙的各处,灯光全部亮起来。

创世纪之第六书,称为螺旋星云

有巨大天体自尘土出。

第一章:两大气体星云合并

在大爆炸之后的30万年。事情如此发生:百万光年大小的冷气团在宇宙的荒芜处加速前进。在300万光年远的另一处,第二个巨大的冷气星团一动不动地悬浮于太虚之境。

5亿年过去了。在此期间,两个云团都有大收缩,因此,各云团只有原来的一半大小。它们都有一个中央区,里面满是密实的气体。两个云团之间的距离不断减少,以光年算,距离为150万光年。

又过了5亿年。第一个云团与第二个云团发生了碰撞,其中央地区合并在一处。两个云团合而为一,这就是两个巨大气体云团的合并。它们的氢分子和氦原子混在一起。云团的合并令气体和物质的密度翻了一番。

更多的物质意味着更大的引力。引力有了巨大的增加。巨大云团各处的气体感受到强烈的拉力。气体朝云团的中央加速前进,引起云团的体积减小而密度增高。云团在坍陷。

第二章:原星系出现

一亿年过去了,巨量物质落入了巨大云团的核心。核心密实,很热并发光。数百万年当中,氢和氦气体不断注入中央核区。

又过了上亿年,核中央出现了巨大的黑洞。核的周围,热且密实的气体发光并辐射。

从远处看去,核心只是巨大气团的极小部分:在别处,也有一些相对较小但也密实的气体区,看上去如同密度较小的气体区的白色雪片。白色的章鱼形包裹着更大的圆球形光环,是大小为40万光年的稀薄气体。

彼如巨大胚胎。

原星系形成了。活跃的中央核心为原生星系的核心。

数亿年过去了,巨大气团变小了,直径为10万光年。从远处看去,其形状多少有些不规则,但基本上属于椭圆形,如同压扁的圆球。