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什麼是宇宙,它可能是永遠解不開的謎題,也是人們幻想的主題!

宇宙是人類想像的永恆主題,有關宇宙的神話傳說奇妙變幻、瑰麗多彩,這些往往被歸結於人們的豐富聯想。其實,宇宙比我們的想像更加神奇,更加不可思議。


微塵中的世界

佛教傳說中,釋迦牟尼曾經施展神通,在一粒微塵中創造了一個世界。然而,比起這樣的神通,我們所處的宇宙也並不遜色。我們的宇宙存在於虛無之中,在它之外沒有空間和時間,宇宙的邊緣僅僅是人們的想像,實際是不存在的。如果以我們所處的位置為中心,把離我們最遠的位置當做宇宙的邊緣,這個邊緣是重合在一起的,是一個點,因為在所謂的邊緣之外是沒有空間的,邊緣上任何兩點間的距離都是零。從這點上理解,我們的宇宙被封閉在一個點裡,這個點只是一個概念,它沒有大小,沒有實體的存在;但這個點裡別有洞天,存在著一個宇宙。

當你看到陽光中浮動的一粒微塵,或許裡面也隱藏著一個宇宙呢!也有氣勢磅礴的創世,一樣或不一樣的風花雪月,以及無數人的悲歡離合;同樣必不可少的,還應該有一些人——像我們現在一樣——正在對自己所存身的宇宙展開想像和思索。

「環繞」宇宙,回到起點?

我們知道環繞地球航行的故事,這個壯舉證明了地球是圓的。如果我們在宇宙中向著一個方向沿直線飛行,重複這個壯舉,最終會怎樣?是又回到起點,還是從此杳無音訊,不知所終?茫茫的宇宙,漫長的時間,大概後一種結果更容易被接受。但是,我們要探討這個問題,需要假設一個理想的狀態,比如,不考慮時間的因素等,這樣會使問題變得簡單。

在地球儀上,離北極點最遠的一定是南極點,在球面上任何一點都能找到與之相對應的距離最遠的一個點。在宇宙中也是如此。假定地球是在宇宙的中心,我們測量周圍空間,找出距離地球最遠的地方,當做宇宙的邊緣,宇宙邊緣之外是沒有空間的,這個距離地球最遠的邊緣其實就是重合在一起的一個點。我們從地球出發,沿直線向一個方向移動,就一定能到達距離最遠的那個點,就像是從北極出發,沿著地球表面無論哪條經線,一直向前,肯定會到達南極一樣。從地球出發直線前進,不管朝向哪個方向,肯定會到達同一個點,就像光線匯聚在焦點一樣。我們可以把宇宙中與地球位置相對的那個最遠的點稱為「焦點」,宇宙中各個不同的位置都有其相應的焦點。

到達地球的焦點之後,我們會發現,現在距離我們最遠的點是地球,地球是我們現在所處位置的焦點,我們向任何方向前進,都會到達地球。

如果沿著來的方向繼續前進,我們到達地球的路線和我們離開地球出發的路線會在一條直線上。也就是說,我們在宇宙中沿著一條直線前進,最後到達了原來的出發點,完成了環繞宇宙的壯舉,從而證明宇宙是圓的。

看見自己的背影?

記得以前看過一幅畫,一個人手拿單筒望遠鏡,把綴滿星辰的天空像帷幕一樣揭起一角,伸出頭向外看。宇宙太大了,觀察起來實在不方便。我們假設宇宙是靜止的,光線不會被遮擋或吸收,不考慮時間的因素,或者乾脆讓宇宙變得只有電影院那麼大,我們站在中央會看見什麼?

均勻的背景——焦點。我們會看到,自己在一個被均勻背景包裹成的球裡面。我們向前後左右上下看,到處都能看到這個背景,這個背景其實只是一個點,是與我們位置相對應的焦點。不論向哪個方向看,我們的目光肯定要經過這個點。確切地說,是焦點位置所發出的光,在我們所處的位置匯聚。也就是說,我們在周圍看見的其實都只是這一個點。

地球在宇宙中也是如此。與地球相對應的焦點發出的電磁波在各個方向上把地球包裹起來,從地球上看,這個點就是整個宇宙的背景。

我們看到的這個背景有兩個特點:一是均勻,因為各個方向上看到的都是同一個點(這個點對於地球來說比較大,但在宇宙中只能算是個點),沒有區別;二是宇宙中所有的物質都存在於背景所構成的界限之內。這個背景對我們來說,就相當於宇宙的邊緣,因為這個宇宙的所有內容,都在這個焦點包裹的範圍內了。

看到了影子。如果我們發現了比背景更遠的物體,我們在相反的方向上,一定能在背景之內找到它,前者只是後者的倒影。因為前者繞過了更遠的距離,所以比後者看起來更古老,二者時間的差距是光通過物體與背景之間2倍距離的時間。也就是說,假設在距離地球相對應的焦點1光年處有顆超新星爆發,2年之後,我們應該能夠從天空中相反的位置再次看到它的爆發。

胸懷宇宙。在比背景更遠的地方,我們能夠看到的是應該存在於我們背後的物體遠離我們的一面,但它的影像上下相反,左右也相反。

再向前看,我們就能看到自己的背影,這個背影的上下、左右也是相反的。同樣的道理,向上看,會看到自己的腳底;向下看,會看到自己的頭頂。我們站在宇宙的中心向周圍上下望去,會看到自己的巨大倒影將宇宙包裹在內。很有趣吧,而實際上,我們不可能看到這樣有趣的現象。

我們在形容某人心胸寬廣時,經常說的一句話是「宰相肚裡能撐船」,而在理論上我們的肚裡能盛下宇宙!這個境界更高,所以愛好天文的人往往少有煩惱。


我們永遠是宇宙的中心

也許有人會問,如果我們站在宇宙的邊緣會看見什麼?回答是:我們只能站在宇宙的中心,不管我們移動到什麼位置,從我們所在的位置看,我們永遠是宇宙的中心。因為當我們移動時,宇宙中與我們位置相對應的那個焦點也在相應移動,它所構成的宇宙的界限和背景也在移動,我們永遠處於背景所包裹範圍的正中央。


模擬宇宙旅行

讓我們來模擬一次宇宙旅行。假設我們從地球出發,沿一條直線前進,在後方設置一個巨大的、尖端向上的圓錐體路標,它能發出綠色的光。在飛行過程中,這個路標距離我們越來越遠,然後,我們會在更遙遠的前方看見一個尖端向下的綠色路標,它是後方路標的倒影。我們繼續向前飛,當飛到兩個路標中間的時候,會發現路標的綠光充滿了整個宇宙,整個宇宙的背景都是路標發出的綠光。這是因為我們現在的位置正是路標在宇宙中所對應的焦點,路標發出的光經過了整個宇宙,全都匯聚在這個點。

繼續向前,我們飛出了路標焦點的範圍,周圍的綠光消失了,前方綠光的來源是那個路標,但是,它變成了尖端向上的,我們後方的路標變成了尖端向下的倒影。繼續向前飛,我們會經過路標,又回到了地球。飛船的前方,就是我們當初出發的方向。


宇宙旅行需要好運氣

許多人都夢想做一次宇宙旅行,其實我們一直在搭乘地球做「集體宇宙旅行」。地球這艘「飛船」的生活設施很完備的,對宇航員也沒什麼特別要求,所,以這樣的旅途是很輕鬆的。但是,對於一次完美的宇宙旅行來說,好運氣是必不可少的。比如,上一代宇航員恐龍運氣不夠好,飛船外飄來的一塊石頭造成了一次不幸的事故。

希望我們的「飛船」運氣足夠好,不會運行到某一顆恆星的焦點位置,否則天空會被刺眼的陽光永久佔據,直到我們駛出這個區域——也許傳說中的后羿遇到的就是這樣的麻煩。


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