第十一章 宇宙、生命和文明的延续 1.理解宇宙 2.宇宙秘方和人择原理 3.宇宙中的生命 4.宇宙中的文明
Why Do We Exist... “我们为什么存在？” “生命的本质是什么？” 这些个原本由诗人、哲 t h e n at ureo f 学家们和神学家来回答 e每中才enee 的问题慢慢地变成了一 个个科学问题
“我们为什么存在？” “生命的本质是什么？” 这些个原本由诗人、哲 学家们和神学家来回答 的问题慢慢地变成了一 个个科学问题
理解宇宙、理解自身 ■宇宙间最巨大的存在物莫过于宇宙本身。 与巨大的宇宙相比，人类只是一颗宇宙 尘埃上不起眼的寄生物。但只经过短短 的几千年、宇宙的一瞬间，人类的智力 就进化到能够在宇宙尺度上理解宇宙了。 印度人、中国人、希腊人 托勒密、哥白尼、笛卡尔、牛顿 光度佯谬、引力佯谬 ·爱因斯坦的宇宙项、大爆炸、稳恒态
宇宙秘方六个数大数N N(1036):把原子结合在一起的静电力和原子 之间的万有引力之比。这个巨大的数字意味着 在原子尺度上引力比静电力弱得太多了。但是 引力就得这样弱，不然，如果N的后面少几个零 ,那么就只会出现一个昙花一现的小宇宙，没 有一个生物会比昆虫大，也没有足够的时间让 生物进化，因此宇宙中就不可能产生像人类这 样的复杂生物
宇宙秘方六个数'E ■ e(0.007):恒星内部发生核聚变过程中转化成 能量的质量比例。ε的大小决定了原子核内聚的坚 固程度和所有原子的生成。如果e是0.006，氢原 子核的粘合力就很小，就无法形成稳定的氦核， 这样的宇宙中氢元素一统天下，无法形成足够含 量的碳和氧，其他重元素则更罕见；如果ε是 0.008,质子之间的粘合力太强，无法存在氢元 素，没有氢，水也就不存在了。因此，无论偏大 或偏小，这样的宇宙中都不会有我们人类
n ε（0.007）：恒星内部发生核聚变过程中转化成 能量的质量比例。ε的大小决定了原子核内聚的坚 固程度和所有原子的生成。如果ε是0.006，氢原 子核的粘合力就很小，就无法形成稳定的氦核， 这样的宇宙中氢元素一统天下，无法形成足够含 量的碳和氧，其他重元素则更罕见；如果ε是 0.008，质子之间的粘合力太强，无法存在氢元 素，没有氢，水也就不存在了。因此，无论ε偏大 或偏小，这样的宇宙中都不会有我们人类
宇宙秘方六个数Ω 宇宙常数？：宇宙的实测密度与临界密度之比。 如果Ω小于1，宇宙将一直膨胀下去，即是开放 的；如果Ω大于1，宇宙最后将收缩，即是闭合 的。目前实测结果2只有0.04.2的大小还反映 了引力与宇宙膨胀能量之间的关系。如果太大 ，宇宙在开始演化之前就坍缩了；如果Ω太小， 宇宙就会膨胀得太快，星系和恒星就无法形成。 因此，的大小似乎是被猜心挑选好的，必便形 成现在这样的宇宙
宇宙秘方六个数入 “宇宙项”λ，代表“宇宙斥力”，爱因斯坦为 了抵消宇宙中物质间的万有引力而引入这个“宇 宙项”。后来观测证明宇宙是在膨胀，爱因斯坦 的“宇宙项”被抛弃。但是最新的观测表明，似 乎存在一种宇宙“反引力”控制着宇宙的膨胀， 即λ的值很可能并不等于零，爱因斯坦也许过早 地承认了错误。尽管λ极其微弱，但它很可能控 制着宇宙的膨胀和宇宙的最终命运。然而入也只 能极其微弱，不然它提供的斥力将使星系瓦解
宇宙秘方六个数Q ■Q(105),描述宇宙中的主要结构如星系、 星系团等由引力束缚在一起的结实程度。对宇 宙中最大的结构星系团或超星系团来说，打破 某星系团所需要的能量与该星系团的总“静止 质能”(mc2)之比等于Q。Q值如此之小，还 说明我们的宇宙大致上是各项同性的。Q值可以 看做是宇宙的微小“涟漪”，反映了宇宙大爆 炸之初的微小不规则。这种不规则对于今天的 宇宙结构来说具有决定性的意义。而正是因为 有这些涟漪，宇宙才能演化成为现在这样的丰 富结构
WILKINSON MICROWAVE ANISOTROPY PROBE (WMAP) 威尔金森各向异性探测器在多个波段上验证了宇宙尺 度上的微小起伏。出处：NASA/WMAP Science Team
威尔金森各向异性探测器在多个波段上验证了宇宙尺 度上的微小起伏。出处： NASA/WMAP Science Team
宇宙秘方六个数D 空间维数D(3),从古希腊开始，三维空间的几何 性质已经被研究得很透彻了，但这个古老的空间维 数现在被注入了新的内涵。天文学家认识到引力和 静电力的平方反比关系是三维空间所固有的；靠万 有引力束缚在一起的天体系统，譬如我们的太阳系 ，只有在三维空间中才是稳定的；我们生活在并且 只能生活在一个三维世界中，如果D是2或4，生命 将不复存在。时间往往被称作第四维，但它与空间 的维数不同，时间之维是不可逆转的，只能向一个 方向前进，即只能迈向未来