书城科普读物天外宇宙发现(求知探索)
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第2章 天外之谜

宇宙大爆炸之谜

关于宇宙的产生和演化,自古至今有过很多说法。

1927年,比利时天文学家勒梅特提出一个理论,他认为,宇宙的物质和能量最初装在一个“宇宙蛋”内,今天的宇宙是〖TPT2.TIF;%70%70,BP〗大爆炸宇宙模型示意图这个不稳定的“宇宙蛋”灾难性爆炸后膨胀的结果。

1929年,美国天文学家哈勃测量星系的谱线之后,发现了谱线与星系距离的定量关系,也就是天体红移现象。

由此可知,现在星系都在彼此退行着,彼此距离在越拉越远。

40年代,美籍俄国天体物理学家伽莫夫对勒梅特的理论十分赞赏,并把它称作“大爆炸理论”。

80年代,美国天体物理学家古特又对大爆炸理论进行了修改,他引入量子物理学的一些新理论,建立了暴胀理论。

80年代末,欧洲的一些科学家在巨大的正负电子对撞机上对宇宙大爆炸进行了演示。

这台正负电子对撞机有一条长达17英里的管道,穿越瑞士和法国交界地区。

实验的初步结果表明,150亿年前发生的大爆炸过程中,许多自然界不存在的寿命极短的粒子曾经诞生,并在极短时间内形成恒星和星系物质。

美国国家科学院天文学调研委员会对“大爆炸理论”曾作出这样的评价:“现在已掌握的资料尚不精确;这个理论也许是错误的。”看来,要想解开宇宙大爆炸之谜,尚需科学家们做出进一步的努力。

宇宙范围之谜宇宙到底有多大?这是每个人都可能要问的问题,又是谁也不能给出准确答案的问题。

关于宇宙有两个概念,一个是我们用天文望远镜能够看到的空间范围,一个是我们看不到的空间范围。

〖TPT1.TIF,BP〗卫星拍摄的天空背影辐射图。

图中蓝色区域是较冷的区域就目前来说,我们所能看到的宇宙空间范围接近200亿光年,大约有几十亿个星系。

对我们所能看到的宇宙,有人曾打过这样的比方:把人们观测到的宇宙假设为一个半径为1千米的大球,有3000亿颗恒星的银河系位于球心,大小就如一片阿斯匹林药片;银河系的孪生姐妹仙女星系M31距我们约13厘米;距本星系群最近的是玉夫星系团,离我们约60厘米;3米以外有体积如足球大小的室女星系团,这个星系团是一大群星系的松散集合体;大约20多米处,是含有几千个星系的集团——后发星系团;更远处还有更大的星系团,最大的直径达20米左右;天空中最强的射电星系之一的天鹅座A,距我们45米;最亮的类星体3C273,位于130米处;1986年英国科学家斯蒂芬·沃伦等人发现的距地球200亿光年的类星体,几乎到了我们可见宇宙的边缘,接近1000米处。

以上是我们可见的宇宙。

在这之外还有多大?其边界在什么地方?这些都是人们感兴趣的问题。

德国大哲学家康德曾提出著名的时空悖论,强调人们关于宇宙有限与无限的理解必然存在着矛盾。

古典力学创立者牛顿设想:宇宙像一个无边界的大箱子,无数恒星均匀地分布在这个既无限又空虚的箱子里,靠万有引力联系着。

他的观点引出了有名的“光度怪论”(即奥尔伯斯佯谬):如果宇宙真的是无限的,恒星又是均匀地分布着,那么夜晚的天空将会变得无限明亮。

相对论大师爱因斯坦于1917年提出了有限宇宙的模型,“把宇宙看作是一个在空间尺度方面的有限闭合的连续区”,并从宇宙物质均匀分布的前提出发,在数学上建立了一个前所未有的“无界而有限”、“有限而闭合”的“四维连续体”,即一个封闭的宇宙。

根据爱因斯坦提供的这个“宇宙球”模型推想,在宇宙任何一点上发出的光线,都将会沿着时空曲面在100亿年后返回它的出发点。

人类目前的认识,实际上是把宇宙作为在时间上有起点、在空间上有限度的想象模型来对待的。

宇宙的范围究竟是有限的,还是无限的?现实的回答只能是:人们所能认识的宇宙还是极其有限的,只要人们找不到宇宙可以穷尽的迹象,那么就应该承认,对宇宙范围的探索是没有止境的。

宇宙的膨胀之谜人们常常用“不知天高地厚”这句话来批评那些无知的人。

其实,天究竟有多高,至今也没有人能说得清楚,宇宙的大小和形状,也就成为天文学家争论不休的问题之一。

宇宙到底有多大?古今中外有过许多说法,但争论的焦点集中在宇宙是有限的还是无限的这个问题上。

大约在公元140年,古希腊著名天文学家托勒密在总结前人天文学说的基础上,提出了“地球中心说”,认为地球是宇宙的中心,太阳、月球、行星和恒星都围绕地球转动。

在后来的1000多年中,托勒密的地球中心说一直在欧洲占统治地位。

到16世纪,波兰天文学家哥白尼经过40多年的辛勤研究,于1543年提出了“日心说”,认为太阳是宇宙的中心,地球和其他行星都围绕太阳转动。

他把宇宙的中心从地球搬到了太阳,把人类居住的地球降低到了普通的行星地位,从而开始把自然科学从神学中解放出来,并且动摇了神权对于人类的统治。

但是,由于受当时生产力水平和实践条件的限制,哥白尼和托勒密一样,都把宇宙局限在很小的范围内,错误地认为太阳系就是全部宇宙,把宇宙看成是有限的,即有边界的。

同托勒密、哥白尼的宇宙有限论相反,中国古代很早就有一些天文学家认为宇宙是无限的。

尸佼在《尸子》一书中说:“天地四方曰宇,往古来今曰宙。”他把空间和时间联系起来思考,从而模糊地表示了宇宙在空间上和时间上无限的思想。

《列子》一书的作者认为,大地仅仅是宇宙间一种很小的东西,而不是宇宙的中心;“上下八方”都是“无限无尽”的而不是“有极有尽”的。

唐代著名的哲学家柳宗元曾在《天对》中说过,宇宙“无中无旁”,即没有中心也没有边界。

〖TPT5.TIF;Z3;Y3,BP〗宇宙一诞生就急剧膨胀,并在膨胀期孕育了无为数个宇宙,可称其为子宇宙,孙宇宙。

1584年,意大利哲学家布鲁诺在伦敦出版了《论无限宇宙和世界》一书,十分明确地提出了宇宙无限的理论。

他指出:“宇宙是无限大的,其中的各个世界是无数的。”他认为,在任何一个方向上,都展开着无穷无尽的空间,任何一种形状的天空都是不存在的,任何的宇宙中心都是不存在的。

所有的恒星都是巨大的球体,就像太阳一样。

他把太阳从宇宙的中心天体降为一个普通的恒星。

随着天文学的发展,人们通过望远镜观测发现,太阳系的直径是120亿公里,地球同整个太阳系比较不过是沧海之一粟;银河系拥有1500亿颗恒星和大量星云,直径约10万光年,厚约1万光年,太阳系同它比较也不过是沧海之一粟;总星系已经发现的星系有10亿个以上,距离我们有几十亿光年到100多亿光年,银河系同其相比较也好比是沧海中的一颗“沙粒”,目前,大型天文望远镜已能观测到100多亿光年以外的天体,但是还远没有发现宇宙的边沿,因此,多数天文学家认为宇审是无限的,是没有边界和没有中心的。

同时,也有部分人认为,宇宙是有限的。

理由是宇宙起源于大爆炸,大爆炸至今的时间是有限的,宇宙膨胀的速度是一定的,宇宙的大小也一定是有限的。

还有一部分人认为,人类对宇宙的认识仅仅是初步的,对太空的观测能力还十分有限,给宇宙的大小下一个结论还为时过早。

总之,目前人们对宇宙大小的种种说法,多数是一种猜测,还没有完全被天文实践所证明,宇宙到底有多大,是有限的还是无限的,的确至今还是一个谜,还有待于航天技术的发展和天文学家的进一步研究探索来加以证明。

在中国古代有“盘古开天辟地”的传说,后人又对其作了进一步发挥,即盘古花了“万八千岁”使“天去地九万里”。

有意思的是,它采用了一种膨胀观点来描述天地产生的情景。

〖TPT4.TIF;Z2;Y2,BP#〗物质在膨胀刚结束后的火球宇宙中诞生。

在西方,认为宇宙的膨胀或演化似乎是不可思议的。

《圣经》上讲:“一代消逝了,另外一代降临了,但地球是永恒的……过去是什么,将来还是什么;过去被做成什么样,将来还是什么样。

世界上没有任何新的东西。”这种思想对西方的影响可谓至深、至远。

说它的影响深远,并不夸张,就连爱因斯坦也未能例外。

爱因斯坦在发表广义相对论之后,同荷兰物理学家德西特一起把它应用到宇宙研究上:研究结果表明,宇宙是动荡不止的,要么膨胀,要么收缩。

为此,爱因斯坦修改了自己的理论,使宇宙重新“静”下来。

这使他铸成大错。

他曾不无遗憾地谈到,这次失误是“我一生中犯的最大错误”。

俄国科学家费里德曼计算的结果表明,宇宙可能周期性地收缩和膨胀,也可能无限地膨胀下去。

比利时天文学家勒梅特则认为,我们的宇宙原来装在一只“宇宙蛋”中,由于它的突然爆炸才逐渐形成现在人们观测到的宇宙。

在勒梅特的理论提出后不久,美国天文学家哈勃利用加州威尔逊山上15米和25米直径的天文望远镜发现宇宙是在膨胀着的。

宇宙会永久地膨胀下去吗?这个问题并不容易回答。

为此人们进行了大量的观测与研究。

能使宇宙中止膨胀的是引力,但它要达到一定的量。

能否达到这个量,要看宇宙物质的平均密度能否达到一个量(临界密度)。

可是,如果宇宙中存在着大量的“暗物质”,其平均密度就难定了。

20世纪80年代,前苏联科学家发现一种叫作中微子的基本粒子质量不为零。

如果它得到确认,宇宙物质就会超过临界密度,宇宙膨胀就会中止。

宇宙年龄测定也是宇宙膨胀与否的一个指标,但宇宙年龄测定的难度很大。

此外,还有一些方法可以检测宇宙演化是继续膨胀,还是将要收缩,但是,无论哪一种方法都还不能提供绝对的根据。

宇宙归宿之谜根据最流行的宇宙学理论,我们的宇宙产生于200亿年前的一次大爆炸,宇宙的膨胀已持续至今,现在的观测表明,膨胀的速度已有减慢的趋势。

如果膨胀速度几乎没什么变化,它就是一种开放的宇宙。

如果膨胀最终要停下来,并开始收缩,它就是一种闭合的宇宙。

恒星终归难逃死亡的厄运,那么宇宙的命运又是否会一样?宇宙论学者相信我们的宇宙有三种可能的归宿,而关键就系于宇宙所有物质的平均密度。

〖TPT11.TIF;%80%80,BP#〗浩渺宇宙在时间中仿佛是下个封闭的果壳。

第一种情况是宇宙所包含的物质太少,引力无法遏止宇宙继续膨胀,结果宇宙会永无止境地膨胀下去,我们称这个宇宙为“开放宇宙”;第二种情况是宇宙拥有足够的物质,使膨胀的速度逐渐降低,并最终在某一时刻将膨胀逆转为“大压缩”,这种宇宙称为“封闭宇宙”;第三种情况介乎两者之间:宇宙物质的平均密度刚好等于“临界密度”,这时候,宇宙会继续保持膨胀的状态,不过膨胀的速度会随时间而逐渐减慢,我们称这种宇宙为“平坦宇宙”。

换言之,如果我们知道宇宙的平均密度,就可以估计宇宙的未来。

然而,天文学家发现可见宇宙的平均密度只有临界密度”的百分之一。

这意味着我们的宇宙是一个“开放宇宙”。

不过现时较为天文学家接受的“暴胀宇宙论”却预测我们的宇宙是平坦的,即平均密度应刚好等于“临界密度”。

因此,如果宇宙的平均密度只有“临界密度的百分之一,就等于“暴胀宇宙论”需要作出重大修正:况且,愈来愈多证据显示,我们的宇宙到处充斥着神秘的“黑暗物质”。

这些“黑暗物质”既不发光发热,也不会吸收任何电磁辐射,我们只能从它们的重力对周围星体造成的影响上,才能间接侦知它们的存在。

天文学家相信,隐藏在星系晕中的“黑暗物质”部分可能包括已死亡的恒星(例如白矮星、一些未能成为恒星的棕矮星、其他星系的行星,甚至是黑洞)。

至于在广阔星际空间的“黑暗物质”,极有可能是一种“弱相互作用粒子”。

其中,充斥着整个宇宙、静止质量接受零的中微子,以及由粒子物理学中的超对称理论所预言的“光超子”及“轴子”,都有可能是“黑暗物质”。

〖TPT12.TIF;Z2;Y2,BP#〗古埃及人的宇宙观:星星像是悬挂的油灯。

如果我们的宇宙真是一个“封闭宇宙”,那么它最终会结束膨胀。

宇宙开始收缩之后,宇宙背景辐射的温度开始上升,星体逐渐熔解蒸发成气体。

黑洞会吸收这种气体,并且相互结合成为巨大的黑洞。

在“大压缩”前的一刹那,所有黑洞很可能合并加归至时空点,甚至引发另一次大爆炸,宇宙再一次诞生。

有些天文学家把这种宇宙称为“冲动的宇宙”。

如果宇宙是开放的话,情形将会更为有趣,因为有充裕的时间让很多怪异的现象产生。

宇宙不断膨胀,物质变得愈来愈稀薄,在100万亿年之后便不能再产生新的星体,恒星亦因耗尽燃料而丧失光辉,宇宙开始变得黯淡无光。

根据现时仍在发展阶段的“统一场论”,10年后的质子衰变开始上演。

由于质子是构成星体的基本成分,质子衰变之后,宇宙只剩下伽玛射线、中微子、电子、正电子和黑洞。

再过10100年,连最巨大的黑洞也蒸发殆尽,最后整个宇宙只剩下电子和正电子,在仍旧不断膨胀的空间里闲荡游离。

)宇宙是闭合的还是开放的,这取决于宇宙物质的平均密度值(约10-31克/厘米3),它比临界值(5×10-31克/厘米3)要小,因此宇宙是开放的。

但考虑到大量的暗物质,宇宙也可能是闭合的。

假如宇宙是开放的,那么一般来说,恒星烧完之后,其结局有三种:白矮星、中子星和黑洞。

这取决于恒星燃尽之后的剩余质量。

根据观测可知,宇宙中许多恒星已死亡了,但也有不少新生的恒星。

形成新恒星的氢物质渐渐少了,死星就多于新产生的星。

有人计算,100万亿年之后,所有恒星都进人晚期,星星不发光了,只是还发出些余热,并使自身温度不断下降,这时的生命就灭绝了。

宇宙物质的运动并未休止(生命只是物质运动的一种形式),据计算,任何恒星约过100万亿年都会与另一颗恒星接近一次。

经过1亿亿年,一颗恒星会发生类似的接近100次。

这样恒星周围的行星就会被撞出而流离失所。

两颗恒星相撞的机会也有,但机会较小。

相撞时,一颗恒星的运动能量被另一颗恒星获取,而获取运动能量的恒星就会脱离星系的吸引逃离出去。

这样的情况大约发生在100亿亿年后。

这时,90%的恒星逃离星系,剩余者则形成一大黑洞。

新的粒子理论也同宇宙的结局密切相关。

新理论告诉我们,原子核内的质子可能不是永恒的物质,它的寿命是1亿亿亿亿年。

如果真是这样,经过1亿亿亿亿年后,只剩下几种基本料子和黑洞了。

经过10100年后,连黑洞也“蒸发”干净,就剩下几种粒子了。

这就是宇宙的结局。

也就在这时,宇宙的收缩开始了。

当然,这还不是唯一的结论,还有别的理论描述宇宙的命运。

宇宙的归宿,正如爱因斯坦所说的,“像一团巨大的永恒的谜出现在我们的面前”。

宇宙中的生命之谜早在1953年,芝加哥大学化学系一位青年学生斯坦利·米勒曾产生过一个当时被人认为是荒诞的想法:世界基本物质中的矿物元素能否必然产生生命?要是米勒不去大胆地进行实验,这个一时受嘲弄的所谓“不可思议”的设想恐怕只能永远成为争论的话题。

他的老师尤赖不无耻笑地叫米勒试试,并跟他打了1000美元的赌,担保他“不会成功”。

斯坦利·米勒的设想和实验似乎过于简单,因此,尤赖教授的怀疑态度是可以理解的。

米勒设想,把构成我们球的最原始的矿物质放在一个庞大的试管里进行实验。

这些矿物元素有甲烷、氨、氢和水气。

米勒排除了种种干扰,勇敢地开始了探索。

他在试管里把这些无机物质混和在一起,然后向试管通电,放出电火花。

大家知道,40亿年前,构成地球的所谓“原汤”上空,经常发生强大的雷雨。

经过一个星期的操作,米勒停止了实验。

当他仔细观察试管时,发现底部有一种淡红色的奇异物质。

米勒又惊又喜,立即对这物质进行了化验分析,结果证明,那是氨基酸。

大家都晓得,氨基酸是生命的要素。

当然,米勒从无机物质中没有创造出生命来,甚至连最基本、最原始的生命形式也没有制造出来。

但是他发现了一个化学程序,可能导致生命的出现。

请不要忘记,米勒的实验只用了一个星期的时间,而地球却花了40亿年的功夫才有生命的出现……应当说,是前苏联生物化学家奥帕里涅于1924年提出的一个具有革命意义的假设,才导致了米勒的极其天才的实验。

奥帕里涅对地球上出现生命的过程做过如下描绘:40亿年前,在太阳紫外线的作用下,地球表面出现了第一批氨基酸,这些生命的原始物质掉进了海洋,便形成了所谓的“原汤”。

随着时间的推移,生命的原始物质不断地进行结合,其结构越来越复杂,最后就产生了生命。

这位前苏联生物化学家认为他的这个描绘并非是想入非非的事。

他自己曾观察到,在注入大量溶剂的浓胶状态溶液中,蛋白质很容易结合起来。

米勒1953年的实验表明,科学家们的思想已有了一个飞跃。

当时有许多科学家认为,生命是只产生于我们地球表面的、自发的,例外的现象。

米勒的发现极大地震撼了这些科学家的心灵。

米勒以实验证明,一定物质的化学结合,必然会导致生命的出现。

这个理论使生命是自发和例外地出现的学说倾刻间瓦解了。

〖TPT8.TIF;Z4;Y4,BP〗牛顿是古典力学的创立者,他曾设想宇宙是个“大箱子”。

继米勒之后,诺贝尔化学奖获得者梅尔文和卡尔文把实验推进了一步,他们用回旋加速器发射的电子来代替紫外线。

后来,另一名科学家福克斯又对“原汤”的各种条件进行了模拟实验。

40亿年以前,火山爆发向地球表面喷吐着大量的火焰,熊熊燃烧着的岩浆直接流入了海洋。

福克斯把模拟的“原汤”同岩浆接触,然后加热,使温度升到107℃,同时加进18个氨基酸分子。

得到的结果表明,生命是必然出现的,因为福克斯的实验产生了类似多肽的物质。

换句话说,他获得了由几百个分子组成的氨基酸链。

从此就形成了一门新学科:生源说。

自1953年以来,实验室的实验越来越复杂了,科学工作者人工制造出了越来越高级的氨基酸和分子。

到了1970年,人们竟研制成了去氧核糖核酸分子。

在取得这些地面新发现的同时,天体物理学家们也在宇宙空间找到了各种各样的分子。

随着这些新的发现,也出现了一门新的学科:天体化学。

这是一门完全崭新的学科,它产生于20世纪70年代。

的确,天体物理学家们1972年在宇宙间发现了24种分子,而在1977年又找到了45种分子。

1977年5月23日,星期一。

天文学家雅克·勒凯向法兰西学院介绍了在宇宙里发现的最新的分子,即由9个原子组成的分子:C2H2CN。

这个宇宙化学的新证据是默东天文台于1977年5月22日分析得出的,它表明宇宙中会产生越来越复杂的化学反应和化学结合。

不过,有人曾经认为,除原子和粒子外,宇宙不会孕育出别的东西来。

可是事实恰恰相反,科学家们发现了越来越多的化学成分十分复杂的物体:有人甚至认为已经发现了由83个原子组成的卟啉分子,但至今没有得到证实。

业已发现的相当高级的分子在宇宙里的生命发展中起着重大的作用。

它们像蘑菇的孢子一样,驾着宇宙里的风或坐着冰冷的彗星迁居到各个星球上去。

一些科学家认为这是十分可靠的假设。

结论是:像地球上一样,化学在宇宙里似乎必然会导致一个越来越复杂的结构,这个结构又必然会导致生命的出现。

宇宙创造智慧生物20世纪的地球居民,并不是宇宙中惟一的智慧生物——这个说法能令人信服吗?〖TPT3.TIF,BP〗宇宙发展时序示意图天文学家们估计,在望远镜所及的范围内,大约有1020。

颗恒星,假设1000颗恒星当中有1颗恒星有行星,而1000颗行星当中有1颗行星具备生命所必需的条件,这样计算的结果,还剩下1014颗。

假设在这些星球中,有1‰颗星球具有生命存在需要的大气层,那么还有1011颗星球具备着生命存在的前提条件,这个数字仍是大得惊人。

即使我们又假定其中只有1%。

已经产生生命,那么也有1亿颗行星存在着生命。

如果我们进一步假设,在100颗这样的行星中只有1颗真正能够容许生命存在,仍将有100万颗有生命的行星……毫无疑问,和地球类似的行星是存在的,有类似的混合大气,有类似的引力,有类似的植物,甚至可能有类似的动物。

然而,其他的行星非要有类似地球的条件才能维持生命吗?实际上,生命只能在类似地球的行星上存在和发展的假设是站不住脚的。

以往人们认为被放射物污染的水中是不会有任何微生物的,但是实际上有几种细菌可以在核反应堆周围的足以让多种微生物致死的水中存活。

有两位科学家把一种蠓在100℃的高温下烤了几个小时后,马上放进液氦中(液氦的温度低得和太空中一样)。

经过强辐照后,他们把这些试验品再放回到正常的生活环境中。

这些昆虫又恢复了活力,并且繁殖出了完全“健康”的后代。

这无非是举出了极端的例子。

也许我们的后代将会在宇宙中发现连做梦也没有想到过的各种生命,发现我们在宇宙中不是惟一的、也不是历史最悠久的智慧生物。

地球外的茫茫宇宙中,究竟有没有生命?究竟有没有类似地球人甚至更文明的高级外星人?随着空间科学技术的不断发展,这个富有神话色彩的猜测,越来越激励着人们去探索。

对这个亘古未解之谜,目前众说纷纭,莫衷一是。

最近,日本著名的宇航学教授佐贯亦男与地外生命学专家大岛太郎,发表了有关地外生命的对话,论点新颖,妙趣横生。

科学家能够提出地球外有生命,甚至推测存在着比我们更聪明的外星人,是很了不起的。

因为有些人会用地球上生命形成与存在的传统理论来衡量外星球,忘却了他们之间在地理条件和自然环境上的不同。

科学家希柯勒教授在实验室里创造了一种与地球环境截然不同的木星环境,在这样的环境条件下成功地培养了细菌与螨类,从而证明生命并不是地球的“专利品”。

我们地球上的所有生物也不是按照同一个模式生活的。

氧是生物进行新陈代谢的重要条件,但是有一种厌氧细菌,就不需要氧,有了一定的氧反而会中毒死亡。

高温可以消毒,会使生命死亡,但海底有一种栖息在140℃条件下的细菌,温度不高反而会死亡。

据估计,地球上不遵守生命理论而存在的生物有好几千种,只是我们没有全部发现而已。

有些人妄断地球的环境是完美无缺的,什么只有一个大气压,温度、湿度正常……其实,这些标准是地球人自定的。

事实上,地球上的各种生命不一定都生活在“自由王国”之中,它们必须受到各种限制。

我们不应该以地球上生命存在的条件去硬套外星球,各个星球有自己的具体条件。

如果表面温度为15℃至零下150℃的火星上存在着火星人,他们也许会认为在地球这种温度条件下根本无法存在地球人。

于是,在生命理论的研究领域中,行星生物学应运而生了。

它主要研究地外各种行星的自然条件,是否存在适宜于这些环境条件的生物,地球生物是否可以移居到地外行星上去,以及发现行星生物的新方法。

因为生物往往具有一种隐蔽的本能,即使存在也不一定能轻易被发现。

例如地球空伺中存在着许多微生物,但又有谁能用眼睛去发现它们呢?目前,对火星、金星、木星等的探查工作刚刚开始,断言这些星球上不存在任何生命,似乎为时过早。

随着人类对自然界认识的深化及当代科学技术的飞速发展,人们提出在地球以外的星体上存在生命甚至高级文明社会的问题不足为怪。

科学家们为好奇心所驱使,极力想探索出个究竟来,于是在二十多年前就产生了寻找“地外文明”的科学探讨方向。

在地球以外广大的宇宙中是否有智慧生命的问题上,科学家们分成了两大派。

一派说,既然我们人类居住的地球是个最普通的行星,那么有智慧的生命就应当广泛地存在和传播于宇宙中。

另一派却说,尽管生命可能在宇宙中广为存在和传播,但能使单细胞有机体转变成人的进化过程所需的特定环境出现的可能性是极小的,因此在地球外存在智慧生命就不大可能了。

就科学的发展来看,这样的争论是正常的、有益的,而且会推动对“地外文明”的探索。

外星人的传闻日益增多,不管男女老幼,对此都很感兴趣。

除了我们地球的人类之外,其他天体上到底有无类似人的生命?这个问题已成为当代科学的第一大谜。

为解开此谜,1987年10月,世界上有69位著名科学家联合发出呼吁,要求对外星智慧生物进行世界性的探索。

神秘的金刚石金刚石一直被人们视之为“矿石骄子”。

早在5000年前,人们就已经知道有金刚石了,在《圣经·旧约》的《出埃及记》和《以西结书》中,对金刚石那迷人的光泽赞叹不已;印度的古代杰作《吠陀经》、《刺马耶耶》和《摩呵波罗多》,更是对金刚石那奇异的晕色啧啧连声。

在希腊语中,“金刚石”一词就是“不可战胜”、“不可摧毁”的意思。

古代的人们以其充满热情的想像力,认为金刚石的非凡性质是一切自然创造物中最完美无缺的表征。

一块晶莹的石头竟然有那样出奇的硬度和耐久性,人们感到不可思议,它那闪烁出迷幻异彩的本领尤其令人神往。

世界上许多民族更是奉它做自己的神灵,并且冠以极其崇荣的头衔,尊之为“宝石之王”!然而,关于金刚石的化学成分,以及它的出处,一直是科学界长期争论不休的问题。

历史上一些知名科学家几乎都揣测过金刚石那些扑朔迷离的化学成分。

古希腊大哲学家培多克利斯说金刚石是由4种元素(土、气、水、火)组成;而按照印度科学家的说法,它构成的要素是5种,即土、水、天、气和能。

1704年,牛顿对此作了系统的研究,指出金刚石的可燃性。

而罗蒙诺索夫更预言,金刚石之所以非凡坚硬——乃是由于“它是由紧密联结的质点组合成的”。

到了1772年,法国化学家拉瓦哥将一颗金刚石加热使之燃烧,结果发现,它燃烧时所产生的气体就是二氧化碳!虽然拉瓦哥已经指出金刚石和碳的关系,然而却不敢作出看来多么无稽——把高贵的金刚石与“低贱”的碳相比——的最后结论。

24年之后,即1796年,英国化学家耐特才作出金刚石是纯净的碳的结论。

至于金刚石来自何方,在科学界更具争议。

最初人们大多认为金刚石来自地下的矿石,因为早期的金刚石多采自砂矿床。

1870年在南非开普省北部找到世界上第一个原生金刚石矿床,该地即以当时英国殖民大臣金伯利勋爵的名字来命名,这就是后来的金伯利城。

地质学家在矿区发现,金刚石的成矿母岩是一种无论矿物成分和性状都不同一般的非常特殊的岩石,称其为金伯利岩,它最早是由英国人路易斯在1887年提出来的。

后来人们在世界各地相继发现了一些在性状和矿物组成等方面与金伯利岩相似的岩体,并且认识到金伯利岩是原生金刚石矿床的惟一成岩母矿。

这是一种基质不含长石的偏碱性超基性岩,主要成分为橄榄石,多具角砾状或斑状结构,因此又名角砾云母榄岩,岩体通常呈漏差别形的岩筒(又名岩管或火山颈)或脉状岩石。

根据金伯利岩所含的高压矿物推测,金伯利岩浆形成于上地幔,在高压条件下沿着地壳的深入断裂向上运移。

由于它饱含高压气体(水及二氧化碳等),当上升而压力骤减时,体积迅速膨胀,在地下产生火山爆发。

爆发后岩浆胶结碎屑物质充填火山颈,遂形成金伯利岩筒。

曾经有人说,金刚石是由金伯利岩浆夺去邻近的碳质岩白的夹杂块形成的;也有人认为,金刚石是由金伯利岩和另一种榴辉岩一起从地壳深处带上来的。

现在大部分人确信,金刚石就是由金伯利岸岩本身所含的游离碳,在剧烈上升和发生爆炸的整个岩浆活动过程中,也就是在高温高压条件下结晶形成的。

因为人类在实验室中,利用极高的温度和压力,已经成批量生产出人造金刚石。

前苏联科学院地球化学实验室采用同位素分析方法证明,金刚石不仅能在150公里以下的地幔上生成,也能地下10公里的地壳里生成。

只要岩浆通过地壳上部岩管时,通道出现狭窄的小孔。

由于这一缩颈现象,压力会突然从不超过2万大气压猛增到100万大气压,这样,岩浆碳就会变成金刚石。

70年代末至80年代初,美国乔治亚大学的加迪尼等人,测定了美国阿肯色州金刚石的气——液包裹体,竟然发现其中含有类石油的烃类物质(即由碳和氢构成的有机化合物),如甲烷、乙烯、甲醇、乙醇等。

平均每克金刚石的含油气量约33×105克。

它们转而认为金刚石的形成与地球深部的烃源有关。

1981年,索尔博士在日本召开的第18届国际宝石学会议上,进一步阐述了二者之间的内在联系。

他推测地球内部有丰富的烃源,烃气在超基性的金伯利岩浆中易于保存。

当金伯利岩浆向上涌溢时,挥发性的烃气就向地表表层扩散,而残熔的碳素则缩在金伯利岩浆中,并因压力、温度的急剧变化而结晶形成金刚石。

但是,1988年,人们有了一个意外的发现,使上述观点受到了怀疑。

这一发现就是,俄国学者叶罗费巴夫和拉钦夫首次在石质陨石中找到的浅灰色的金刚石细粒。

不久,在石质陨石中也发现了金刚石。

陨石中为什么会有金刚石,也一直是仁者见仁、智者见智。

最初认为这些金刚石是陨石中所含的碳质,因与大气摩擦和地面撞击,产生的高温高压而造成的。

近年,美国国家自然史博物馆得到一块来自南极大陆亚兰高地冰盖中的铁陨石,在把它切片时,也找到了一个金刚石晶体的包体。

他们猜测这块陨石原是小行星的碎片,而其中所含的金附石晶体,则是在它陨落之前,并且是在好几百万年前小行星带中的两颗小行星发生碰撞时形成的。

由于小行星碰撞时的速度非常大(时速约数万公里),产生的冲击压力足以使自然碳转变为金刚石。

美国芝加哥大学的刘易斯和沃特等人,在研究1969年坠落于墨西哥等地的4块陨石时,意外的发现了无数非常细小的金刚石粉末,其中还含有微量的具有特殊比例的同位素的氙气。

经过测定,显示出它们的年龄比太阳系还大,均生成于45亿年以前,从而表明金刚石的生成与陨石相互间的撞击或坠落与地球都没有关系。

这几位科学家由此推翻了因地球内部的高温高压促进生成金刚石的传统说法。

他们大胆提出,自然界的金刚石,大概都是在几十亿年由于一颗红巨星——即垂死的“恒星”的毁灭过程中形成的。

那里的富氢和高温特别有利于碳气浓缩成金刚石。

在那个阶段,红巨星将增援大量气体,而这些气体将膨胀和冷却,使碳这类物质冷凝并结晶。

千百年后,在红巨星最后爆炸成超新星时,它将喷射高速离子,包括带电的氙原子,这些氙原子将追上逃越的金刚石颗粒并埋在其中。

在宇宙中形成的金刚石,其数量可能是惊人的。

后来,这些金刚石参与了太阳系的演化,难怪在地球和陨石中都能寻到它们的踪迹。

美丽的金刚石究竟是来自天上还是地下呢?真是令人难以捉摸的谜。

宇宙能死亡吗宇宙有没有终结的一天?宇宙将会如何终结?是“砰”的一声大爆炸,还是逐渐消亡?当地球人在无数个夜晚,悄悄地仰望灿烂夜空,对生命、对宇宙浮想联翩的时候,总是从内心深处发出这样的疑问。

根据科学家利用天文望远镜获得的最新观测结果,宇宙最终不会变成一团熊熊燃烧的烈火,而是会逐渐衰变成永恒的、冰冷的黑暗。

这听起来似乎太骇人听闻了。

然而地球人或许没有必要杷人忧天,因为地球人暂时还不会被宇宙“驱逐出境”。

根据科学家的推测,宇宙很可能至少将目前这种适于生命存在的状态再维持1000亿年。

这个庞大的数字相当于地球历史的20倍,或者,相当于智人(现代人的学名)历史的500刀倍。

既然它将发生在如此遥远的未来,对地球人今天的生活就不会有丝毫影响。

与此同时,科学家又指出:没有什么东西是可以永远存在的。

宇宙也许不会突然消失。

但是,随着时间的推移,它可能会让人觉得越来越不舒服,并且最终变得不再适于生命存在。

这种情况将会在什么时候出现呢?又会以怎样的方式出现呢?这的确是一个令人沮丧的问题。

但是,我们又不得不承认,对于我们这些生活在地球上的凡夫俗子来说,这些问题却有另一种冷酷的魅力。

自从20世纪20年代,天文学家哈勃发现宇宙正在膨胀以来,“大爆炸”理论一直没有摆脱被修改的命运:根据这一理论,科学家指出,宇宙的最终命运取决于两种相反力量长时间“拔河比赛”的结果:一种力量是宇宙的膨胀,在过去的100多亿年里,宇宙的扩张一直在使星系之间的距离拉大;另一种力量则是这些星系和宇宙中所有其他物质之间的万有引力,它会使宇宙扩张的速度逐渐放慢。

如果万有引力足以使扩张最终停止,宇宙注定将会坍塌,最终变成一个大火球——“大崩坠”,如果万有引力不足以阻止宇宙的持续膨胀,它将最终变成一个漆黑的寒冷的世界。

显而易见,任何一种结局都在预示着生命的消亡。

不过,人类的最终命运还无法确定:因为目前,人们尚不能对扩张和万有引力作出精确的估测,更不知道谁将是最后的胜利者,天文学家的观测结果仍然存在着许多不确定的因素。

这种不确定因素又是什么呢?科学家指出,这一不确定因素涉及到膨胀理论。

根据这一理论,宇宙始于一个像气泡一样的虚无空间,在这个空间里,最初的膨胀速度要比光速快得多。

然而,在膨胀结束之后,最终推动宇宙高速膨胀的力量也许并没有完全消退。

它可能仍然存在于宇宙之中,潜伏在虚无的空间里,并在冥冥中不断推动宇宙的持续扩张。

为了证实这种推测,科学家又对遥远的星系中正在爆发的恒星进行了多次观察。

通过观察,他们认为这种正在发挥作用的膨胀推动力有可能确实存在。

〖TPT13.TIF;Z4;Y4,BP〗古埃及人把头顶的天空想像成一位女神。

倘若真是这样的话,决定宇宙未来命运的就不仅仅是宇宙的扩张和万有引力,还与在宇宙中久久徘徊的膨胀推动力所产生的涡轮增压作用有关,而它可以使宇宙无限扩张下去。

但是,人们最关心的或许是智慧生命本身。

人类将在宇宙中扮演什么角色呢?难道人类注定要灭亡吗?人类已经在越来越快地改变着地球,操纵着自己的生存环境,也许到那时,人类将会以高度发展的智慧在宇宙中立于不败之地。

谁知道呢?且让未来的地球人和地外—一切生命拭目以待吧。

人类对宇宙的认识永远没有终极,认识穷尽的那天也许就是人类或宇宙毁灭的那一天。

正如爱因斯坦在写给一个对世界的命运感到担忧的孩子的信中所说:“至于谈到世界末日的问题,我的意见是:等着瞧吧!”神秘的银河系(1)银河系的年龄长期以来,天文界对银河的年龄说法不一。

有的认为只有70亿岁,有的认为200亿岁。

1983年,美国教授纳斯·詹姆士和彼雷,迪马库,使用一种新的测量技术对银河系的年龄进行了反复的计算,结果最后测定银河系的年龄接近120亿岁。

发明宇宙天文钟的荷兰天文学家经测量认为,1990年宇宙年龄的上限为120亿年。

(2)银河系的结构很久以来,天文学家一直认为银河系是一个旋涡星系。

但1991年,美国科学家认为银河系是棒旋星系,为此提出了〖TPT19.TIF,BP#〗银河系全景种种线索。

例如,银心附近的星际云的不规则运动是以一个棒为中心的。

对银河系核心附近的恒星的近红外光观测,为棒状结构发现提供了直接证据。

棒略微倾斜,它的东端向南倾斜穿出银道面,如它在天空中的大角厚度所揭示的那样,那部分离地球也比较近。

经贝尔实验室的科学家计算,证明棒的重力将使附近的大质量星际气体云迅速地旋进核心,其结果很可能是激烈的中心恒星爆发:在爆发中,大量的非常亮的大质量恒星形成。

(3)银河系的分子云1982年美国科学家发现,在银河系外缘部有新的分子云。

太阳系距离银河系中心大约三万光年。

新近发现的分子云大约位于太阳系外侧3万至5万光年处,其主要成分是氢和一氧化碳;分子云的范围大约为三万光年。

(4)银河系的中子星爆发消亡1996年,美国天文学家在靠近银河系中心的位置发现了一个天体。

该天体被认为是一颗正在消亡的“中子星”。

这是X射线天文学35年来的首次发现,引起了科学家们极大的兴趣,争先恐后地投人研究,以赶在该星体消亡前获得尽可能多的数据。

〖TPT22.TIF;Z2;Y2,BP#〗赫歇耳通过计数恒星,描绘出银河系的结构。

该星体的直径仅16千米,但却有巨大的质量——相当于太阳的质量;有巨大的重力场——相当于地球的1亿倍。

该星体的密度极高,仅一手指尖大小的物质就有1亿吨。

该星体从一个比它更大的伴星上吸取气体,获得能量,其抽取气体的力量之大可把这些气体加温至1亿度,并由此引发每半秒钟一次X射线长时间的爆发。

该星体的独特之处还在于在X光波长上同时具有脉冲和爆发两种现象,还存在X射线长爆发现象,一天达二十余次。

有的科学家说,该发现“是一个奇迹之巅的奇迹”。

(5)银河系的新星诞生1989年,日本科学家在世界上首次记录了一颗银河系新星的诞生过程。

他们借助微波干涉仪完成了系列摄影,根据这些相片可以观察到作为一颗新星形成过程的初始阶段怎样向银河中部的一个点集中。

研究已确定,即将从中产生恒星的气体星云直径总计为一光年;气体围绕“云雾”中心旋转的速度,边缘为一秒钟一公里,靠近中心为一秒钟三公里。

(6)银河系存在巨大黑洞天文学中“黑洞”是指演变到最后阶段的恒星,由中子星进一步收缩而形成的;黑洞有巨大的引力场。

使它所发射的任务电磁波都无法向外传播,从而变成看不见的孤立天体。

我们只能通过引力作用来确定它的存在,所以叫做“黑洞”,也叫“坍缩星”。

〖TPT21.TIF,BP〗太空画:银河系中心可能是一个大黑洞由于天河中心释放出X光和电波,所以科学界认为银河中心存在着黑洞。

但是,多年来科学界一直未找到证明黑洞确实存在的证据。

在1997年8月对日于日本京都市举行的第23届国际天文学联系总会上,美国及德国的两个科研小组同时报告:在银河系中心的确存在巨大的黑洞,他们的研究已找到了这种证据。

两个小组的研究均得出几手相同的结果,足可使银河系中心存在巨大黑洞成为定论。

找到这种证据的是德国麦克斯普兰克研究所的研究小组,另一个是美国加利福尼亚大学的研究小组。

德国的研究小组在以往的6年间,利用智利的35米口径望远镜,对处于天马星座银河系中心附近的星体活动进行了详细观测。

发现在从银河中心到光行进一周时间的距离内的星体正以每秒约二千米的迅猛速度绕银河中心周围旋转。

从这一速度计算得出,星体旋转轨道内侧的质量约为太阳质量的250万倍。

将如此巨大的质量集中于如此狭小的范围内,除了黑洞没有其他可能。

加利福尼亚大学研究小组开始观测的时间比德国的研究小组晚。

他们用口径10米的望远镜,通过两年的猛追细察,准确地掌握了银河系中心附近近百个星体的运动速度。

以这些速度计算出的中心质量与德国研究小组的基本相同,大约也是太阳质量的250万倍。

德国和美国的科研小组在不同的地方、利用不同的器械分别进行观测得到了相同的结论,这可以证明黑洞确实存在。

(7)河外星系探谜在广袤无垠,浩翰辽阔的宇宙海洋中,肉眼所见的天体,绝大多数是银河系的成员,那么,银河系就是通常所说的宇宙吗?远远不是!在宇宙中存在着数以亿计的星系。

我们的银河系只是一个普通的星系,银河系以外的星系称为河外星系,简称星系,因此,银河系并不是宇宙,它只是宇宙海洋中的一个小岛,是无限宇宙中的很小的一部分。

据天文学家估计,在银河系以外约有上千亿个河外星系,每个星系都由数万乃至数千万颗恒星组成。

河外星系有的是两个结成一对,多的则几百以至几千个星系聚成一团。

现在观测到的星系团已有一万多个,最远的星系团距离银河系约70亿光年。

河外星系的外形和结构多种多样。

1926年,哈勃按星系的形态,把星系分为椭圆星系、旋涡星系和不规则星系三大类。

后来又细分为椭圆、透镜、旋涡、棒旋和不规则星系五个类型。

各类星系中,距离银河系较近的星系有麦哲伦云星系和仙女座星系。

〖TPT23.TIF,BP〗银河系俯视图麦哲伦云星系,包括大麦哲伦云和小麦哲伦云两个星系,它们是银河系的两个伴星,也是寓银河系最近的星系,距离银河系为16万和19万光年。

它们在北纬20℃以南的地区升出地平面,是南大银河附近两个肉眼清晰可见的云雾状天体。

大麦哲伦云星系在剑鱼座和山案座,张角约6°,相当于12个月球视直径;小麦哲伦云星系在杜鹃座,张角约2°,相当于4个月球视直径。

两个星系在天球上相距约205万光年。

麦哲伦云星系是由阿拉伯人和葡萄牙人首先发现的。

1521年,葡萄牙著名航海家麦哲伦在环球航行时,第一次对它们作了精确描述,后来就以他的名字命名。

1912年,美国天文学家勒维特发现小麦哲伦云的造父变星的周光关系,赫茨普龙和沙普利随即测定了小麦哲伦云的距离,成为最早确定的河外星系。

两星云之间虽存在着微弱的联系,但它们自存一个系统。

大麦哲伦云星系从前离我们可能更近一些,大约在五亿年前,它也许恰好挨着我们的银河系,距离银心只有65万光年。

大麦哲伦云星系属棒旋星系或不规则星系,质量为银河星系的1/20。

小麦哲伦云星系属不规则星系或不规则棒旋星系,质量只及银河系的1/100。

麦哲伦云星系中的气体含量丰富,中性氢质量分别占它们总质量的9%和32%,都比银河系大得多。

但它们的星际尘埃含量却比银河系少,而年轻的星族Ⅰ的天体则很多,有大量的高光度O—B型星;此外,还观测到新星、超新星遗迹,X射线双星等天体。

射电资料表明,大小麦哲伦云星系有一个共同的氢云包层;两云之间的中性氢纤维状结构,一直伸展到南银极天区,横跨半个天球,称为麦哲伦气流。

它们和银河系有物理联系,三者构成一个三重星系。

由于麦哲伦云星系距离我们太遥远,对它们的范围现在还没有一个精确的数字。

估计大麦哲伦云星系的直径可能达到4万光年,接近银河系的一半。

麦哲伦云星系的恒星分布密度比银河系低得多。

大麦哲伦云星系的恒星总数可能不超过50~100亿个;小麦哲伦云星系则只有10~20亿个。

两星系的恒星数量加在一起,只及银河系的1/10。

因此,有人把它们说成是银河系的两个卫星。

仙女座星系,又称仙女座大星云。

它用肉眼可以看见,亮度为4度,看上去像是一颗暗弱、模糊的星系。

〖TPT27.TIF,BP#〗仙女座河外星系仙女座星系是位于仙女星座的巨型旋涡星系,天球坐标是赤经Ob40mO…,赤纬+40°00′(19500)。

视星等Mv为35等,肉眼看去状如暗弱的椭圆小光斑。

在照片上呈现为倾角77°的sb型星系,大小是160′×40′,从亮核伸展出两条细而紧的旋臂,范围可达乃245′×75′。

1786年确认为银河系之外的恒星系统。

现在测定它的距离为220万光年(670千秒差距)。

直径是16万光年(50秒差距),为银河系的一倍,是本星系群中最大的一个。

近年来发现,仙女座星系成员的重元素含量从外围向中心逐渐增加。

1914年探知它有自转运动。

据目的仙计,仙女星系的质量不小于31×10对太阳质量,是本星系群中质量最大的一个。

仙女星系中心有一个类星核心,绝对星等队Mv=-11,直径只有25光年(8秒差距),质量相当于107个太阳,即一立方秒差距内聚集1500个恒星。

类星核心的红外辐射很强,约等于银河系整个核心区的辐射。

但那里的射电却只有银河射电的1/20。

仙女星系有两个矮伴星系——NGC221(M32)和NGC205,按形态分类分别为E2和E5。

P在本星系群中,仙女星系还和其他星系构成所谓仙女星系次群。

旋涡星系又叫旋涡星云,是旋涡形状的河外星系。

旋涡星系的中心区为透镜状,周围围绕着扁平的圆盘。

从隆起的核心球两端延伸出若干条螺线状旋臂,迭回在星系盘上。

旋涡星系可以分正常旋涡星系和棒旋星系两种。

按哈勃分类,正常旋涡星系又分为a、b、c三种次型;S型中心区大,稀疏地、分布着紧卷旋臂S型中心区较小,旋臂较大并较伸展;S型中心区为小亮核,旋臂大而松弛。

除了旋臂上集聚高光度O、B型星和超巨星、电离氢区外,同时还有大量的尘埃和气体分布在星盘上,从侧面看去,在主平面上呈现为一条窄的尘埃带,有明显的消光现象。

旋涡星系通常有一个笼罩整体的、结〖TPT26.TIF,BP〗旋涡星系构稀疏的晕,叫做星系晕。

其中主要的星族Ⅱ天体,其典型代表是球状星团。

一个中等质量的旋涡星系往往有100—300个球星团,不均匀地散布在星系盘周围空间。

再往外,可能还有更稀疏的气体球,称为星系冕。

旋涡星系向质量(M)为10—1011个太阳质量,对应的光度是绝对星等-15—-20等。

河外星系除上述几种星系外,还发现有大量各种类型的星系。

天文学家估计,在最先进的仪器所观测到的这一部分宇宙里,星系的总数可能高达一千亿个之多。

不久以前,美国天文学家宣布发现了迄今为止最大的发光结构——一道由星系组成的长至少有5亿光年、宽约2亿光年、厚约1500光年、距地球2—3亿光年的“宇宙长城”。

这座巨大的“宇宙长城”实际是一个巨大的河外星系。

随着太空时代的到来,人们对太空星系越来越感兴趣。

如今世界各地已有数百种天文杂志和数千个大大小小的天文学会社团,仅西欧就有数十万业余天文爱好者。

世界各国为使自己在开发利用宇宙空间的宏伟事业中处于有利地位,更是加紧探索宇宙中的奥秘。

宇宙有中心点吗太阳是太阳系的中心,太阳系中所有的行星都绕着大阳旋转。

银河也有中心,它周围所有的恒星也都绕着银河系的中心旋转。

那么宇宙有中心吗?一个让所有的星系包围在中间的中心点?看起来应该存在这样的中心,但是实际上它并不存在。

因为宇宙的膨胀一般不发生在三维空间内,而是发生在四维空间内的,它不仅包括普通三维空间(长度、宽度和高度),还包括第四维空间——时间。

描述四维空间的膨胀是非常困难的,但是我们也许可以通过推断气球的膨胀来解释它。

我们可以假设宇宙是一个正在膨胀的气球,而星系是气球表面上的点,我们就住在这些点上。

我们还可以假设星系不会离开气球的表面,只能沿着表面移动而不能进入气球内部或向外运动。

在某种意义上可以说我们把自己描述为一个二维空间的人。

如果宇宙不断膨胀,也就是说气球的表面不断地向外膨胀,则表面上的每个点彼此离得越来越远。

其中,某一点上的某个人将会看到其他所有的点都在退行,而且离得越远的点退行速度越快。

现在,假设我们要寻找气球表面上的点开始退行的地方,那么我们就会发现它已经不在气球表面上的二维空间内了。

气球的膨胀实际上是从内部的中心开始的,是在三维空间内的,而我们是在二维空间上,所以我们不可能探测到三维空间内的事物。

同样的,宇宙的膨胀不是在三维空间内开始的,而我们只能在宇宙的三维空间内运动:宇宙开始膨胀的地方是在过去的某个时间,即亿万年以前,虽然我们可以看到,可以获得有关的信息,而我们却无法回到那个时候。