時間的歷史

這是一場“大爆炸”!空間、時間、物質以至宇宙都誕生在137億年前。從這個不可思議的渺小的起始，以令人難以置信的速度膨脹著。作者解釋了這一切是如何發生的:從空間和時間開始存在的那一刻，到第一批恒星、星系和行星的形成，以及人類演化到能夠反省自身的來歷和歸宿;在此之后，直到無限遙遠的未來，那時地球早已被變成紅巨星的太陽所吞沒。

《大爆炸:宇宙通史》

[英]帕特里克·摩爾[英]布賴恩·梅

[英]克里斯·林陶特著

李元等譯

廣西科學技術出版社2010.1

定價:68.00元

我們現在看到的參宿七的光在十字軍東征的時候就已經踏上了旅途。即便這樣遠的距離按照宇宙的標準來看也不過是小小的局部。我們現在能夠研究的天體是如此遙遠，所看到的是它們遠早于地球存在之前的模樣。

這種時間旅行對于我們了解宇宙是十分有用的。因為我們所希望了解的整個故事的大部分，都可以實實在在地看到。例如，要是懷疑星系在過去可能要小得多，就可以通過實際的觀測來確認。觀察60億光年處的星系，我們相信這就是自己的星系所在的宇宙60億年前的樣子。

如果說距離的擴大伸展了我們的想象，那么時間的巨大跨度也同樣令人驚愕。不同的研究都告訴我們地球的年齡約有46億年，產生于環繞年輕太陽的氣體塵埃云中。但我們人類只是地球家園中的一位新住戶。為了便于理解，讓我們把地球的年齡當作1年，它在新年的子夜形成。那么原始生命出現在5月初，然后直到11月中旬才開始有魚類，而到了11月份馬上結束時出現了第一批登陸者。爬行動物們在12月的第一個星期里統治著世界。隨著恐龍在12月15日前后滅絕，哺乳動物悄悄地出現在畫面中。但直到12月31日的早晨，猿人才來到這里。整個人類的故事都被壓縮到一年中最后一天的最后一個小時里，而耶穌基督出現在地球上還不到1分鐘的時間。

我們有理由相信自己對于距離和地球年齡的判斷，同時也在估計宇宙年齡方面取得了巨大的進展。最新的137億年的數值可以準確到幾個百分點內。然而這就帶來了一個真正重大的問題。

我們存在，而且由原子和分子構成，這是無可置疑的事實。這些物質必須以某種方式產生:要么它們一直都存在，要么在某個時間被創造出來。兩種情形都不容易被接受。如果構成我們的物質一直存在，那就必須設想時間是沒有開始的;如果它在137億年前突然出現，那么在此之前發生了什么?或者，還有“之前”嗎?

數學上的結論是時間和宇宙一同開始，所以在這點之前不存在“以前”。從理論上說這可能是很準確的，但顯然不能令人滿意。在研究宇宙時我們把時間看成第四個維度。我們這些作者正在北緯50度，西經0.41度，海拔幾米的地方寫作。但要想找到我們還需要知道時間:我們只是2006年底在那里。

然而在天文學的尺度上，這個簡單的圖景不再成立。比如說在遙遠的未來，天文學家希望在地球和4光年遠的最近的恒星——比鄰星上同時開展一項實驗。因為任何信息都不可能快于光速傳播，兩個系統之間發送的光信號不足以同步這項實驗。時間不再是兩邊的實驗者都能遵守的一個絕對標志。

面對這些不確定性，我們只能做出一些巧妙的猜想。雖然聽上去不免有些隨意，但這實質上正是科學的方法。為了解釋一個觀測事實，就需要提出某種理論，通常會用這個理論做出預測。這個預測可以通過新的觀測進行檢驗。如果預測被證實，那么我們得到了一個“好”的理論，反之，我們必須重新予以考慮。在接下來的章節中，我們將使用最經得起當前實驗天文學檢驗的理論來構建宇宙歷史的模型。

讓我們開始吧!