——世界到底有多“小”,我們(men) 並不知道
1
從宇宙看銀河係
10^-43秒,宇宙誕生;
40多億(yi) 年後,銀河係開始形成。
我們(men) 熟知的銀河係,直徑約為(wei) 17萬(wan) 至20萬(wan) 光年。
大量氣體(ti) 塵埃,擁有上千億(yi) 顆恒星。
人類如果能夠造出光速飛船,也需要20萬(wan) 年才能飛出銀河係。
但如果踏上“宇宙”肩膀,銀河係其實很小。
銀河係隻是拉尼亞(ya) 凱亞(ya) 超星係團的一名成員。
這個(ge) “無盡的天堂”橫跨5億(yi) 光年,包含10萬(wan) 個(ge) 星係。
不過,在可觀測宇宙中,像“拉尼亞(ya) 凱亞(ya) ”這樣的大尺度結構,大約就有1000萬(wan) 個(ge) 。
可觀測宇宙直徑約為(wei) 930億(yi) 光年。
銀河係隻占據到它的萬(wan) 億(yi) 億(yi) 分之一。
如果把宇宙比作一棟長寬高幾百米的大樓,
銀河係就是這棟大樓邊角的一隻不起眼的螞蟻。
我們(men) 眼中不可跨越的星際,它竟然那麽(me) “小”。
2
從銀河看太陽係
宇宙誕生後的100-150億(yi) 年,太陽係誕生。
太陽係以太陽為(wei) 中心,包含八大行星。
擁有數以億(yi) 計的小天體(ti) 和彗星。
旅行者1號飛行了40多年,也僅(jin) 僅(jin) 是抵達太陽係的邊緣地帶。
但這樣一個(ge) 龐大的集合體(ti) ,其實也隻是一個(ge) “小”世界。
太陽係位於(yu) 銀河係的一個(ge) 懸臂上,距離銀河係中心2.6萬(wan) 光年。
如果太陽係想繞銀河係公轉一周,需要花費2.26億(yi) 年的時間。
太陽係的直徑為(wei) 4光年,與(yu) 銀河係相比,
就像一顆乒乓球放在一個(ge) 100萬(wan) 公裏的球體(ti) 前,相形見絀。
這個(ge) 我們(men) 仍無法飛越的母星係,原來也很小,不過是滄海一粟。
3
暗淡藍點
1990年,旅行者1號回眸,為(wei) 地球拍下了一張珍貴照片。
這一次回眸,沒有帶給人類驚喜,沒有讓人類興(xing) 奮,隻給了人類無盡的敬畏。
地球,在照片中隻不過是一個(ge) 微不足道的“暗淡藍點”。
卡爾·薩根後來在《暗淡藍點》一書(shu) 中提到:
在浩瀚的宇宙劇場裏,地球隻是一個(ge) 極小的舞台。想想所有那些帝王將相殺戮得血流成河,他們(men) 的輝煌與(yu) 勝利,曾讓他們(men) 成為(wei) 光點上一個(ge) 部分的轉眼即逝的主宰…在龐大的包容一切的暗黑宇宙中,我們(men) 的行星是一個(ge) 孤獨的斑點。
如果不是將地球從(cong) 照片中標記出來,很難會(hui) 注意到它的存在。
我們(men) 賴以生存、引以為(wei) 豪的地球,不過是太陽係的百分之一。
甚至不需要和整個(ge) 太陽係相比,隻與(yu) 自家母星係的其他行星相比:
海王星有58個(ge) 地球那麽(me) 大,天王星有65個(ge) 地球那麽(me) 大…
整個(ge) 太空就是一個(ge) 巨大無比的沙盤,地球隻不過是這個(ge) 沙盤中的一顆微粒。
如果真有一艘外星飛船從(cong) 地球掠過,在它眼中,70億(yi) 人口不過是一個(ge) 質點而已。
4
一個文明有多小
流經伊拉克的底格裏斯河和幼發拉底河的兩(liang) 河流域,
產(chan) 生飲譽世界的兩(liang) 河文明,孕育璀璨奪目的古巴比倫(lun) 文明。
古巴比倫(lun) 文明創造了燦爛的文化,在文明史上留有濃墨重彩的一筆。
最早的學校;
最早的文學辯論;
最早的兩(liang) 院製議會(hui) ;
最早的宇宙進化論;
最早的法典和立法者;
......
但站在地球46億(yi) 年的角度,古巴比倫(lun) 文明也不過是曆史的過客。
這個(ge) 早已消失的古文明,就如一縷過眼雲(yun) 煙,很難再被人記住。
它隻是地球曆史書(shu) 的一小章節,文明轉瞬即逝。
尼布甲尼撒發起的“巴比倫(lun) 之囚”,也隻是曆史長河中的一段小插曲。
這個(ge) 我們(men) 苦苦追尋的古老文明,就像一片孤舟漂流在曆史的大海中,
曾經努力地往前遊,但最後還是淹沒在了海浪的起伏中。
5
一個科學家有多“小”
銀河係是宇宙中的一顆沙粒,
太陽係是銀河中的一顆灰塵,
地球不過是一個(ge) 暗淡藍點,
所有文明都是曆史的過客,
那麽(me) 一個(ge) 人呢?
地球上的每一個(ge) 人,都不過是70億(yi) 分之一的質子。
我們(men) 說科學家很偉(wei) 大,但他們(men) 也隻是芸芸眾(zhong) 生中的一員。
科學家很渺小,在宇宙真理麵前,他們(men) 仍束手無策。
他們(men) 無法改變宇宙大爆炸的事實,也無法改變已有的宇宙規律。
科學家們(men) 隻能發現再發現,最終被曆史車輪無情碾過。
偉(wei) 大如愛因斯坦和牛頓,也無法逃脫這個(ge) 命運。
身為(wei) 人類的科學家是地球這個(ge) 暗淡藍點一閃而過的光亮。
與(yu) 漫長的文明歲月相比,他們(men) 幾十年的生命時光璀璨又短暫。
6
最小到底有多小?
一個(ge) 人都這麽(me) “小”了,那最小到底有多小?
一隻蜂鳥為(wei) 1×10^-1米;
一粒米僅(jin) 5×10^-3米;
晶體(ti) 鹽隻有5×10^-4米;
卵細胞是1.2×10^-4米;
白細胞是1.4×10^-5米;
紅細胞為(wei) 6×10^-6米;
可見光波長為(wei) 4~7×10^-7米;
病毒為(wei) 10^-8米;
DNA為(wei) 2×10^-9米;
氫原子隻有1.06×10^-10米;
誇克的半徑大約為(wei) 0.43×10^-18米;
普朗克長度為(wei) 1.616255×10^-35米;
……
普朗克長度就是最“小”了嗎?
其實並不一定。
小於(yu) 10^-18米的尺度已經觸碰到我們(men) 現代科技的天花板。
最小到底有多小,我們(men) 還沒有真正的答案。
7
其實,一個原子就是一個世界
隨著科學技術的進步,我們(men) 能看到的尺度也越來越小。
但無論多小,它們(men) 本身就是一個(ge) 世界。
原子很小,我們(men) 無法用肉眼觀察。
但就是這麽(me) 一個(ge) 小的原子,卻引得無數科學家競折腰。
原子的構成:質子、中子和電子;
質子和中子又由各種誇克組成,誇克之下可能還有更大的微觀海洋。
這麽(me) 一個(ge) 極其複雜的構成,本身就是一個(ge) 完整的世界。
如果將一個(ge) 原子放大10億(yi) 倍,一個(ge) 宇宙的框架將會(hui) 出現在我們(men) 眼前。
我們(men) 以為(wei) 很小的原子,其實也是一個(ge) 宇宙。
一個(ge) 原子,其實就是一個(ge) 世界。
8
再小也可以改變世界
這個(ge) 世界確實很大,我們(men) 至今都不知道宇宙的真正麵目是什麽(me) 。
很多東(dong) 西都很小,小到我們(men) 無法用肉眼觀察,小到我們(men) 會(hui) 忽視它們(men) 的存在。
但實際上,這些“小”的東(dong) 西,也很重要。
如果沒有這些很“小”的存在,就構不成我們(men) 所在的大千世界。
每一個(ge) “小”的東(dong) 西都有它存在的意義(yi) ,再“小”也可以改變世界。
你可以很“小”,也可以很“大”,這取決(jue) 於(yu) 你自己怎麽(me) 看自己。
你可能隻是一個(ge) 小孩,但也可以改變這個(ge) 世界。
你可能隻提出一個(ge) 小問題,就點燃了文明之火。
你開的可能隻是一個(ge) “小會(hui) ”,但激起的是科學大興(xing) 趣。
而騰訊正在做一件“既小又大”的事情——騰訊青少年科學小會(hui) 。
騰訊青少年科學小會(hui) 是由騰訊公司主辦、清華大學合辦的青少年年度科普活動。
自2019年1月首屆小會(hui) 舉(ju) 行以來,騰訊已聯合Science連續發布兩(liang) 份年度《青少年科學看點榜單》,並邀請物理學家霍金之女Lucy Hawking等全球頂尖科學家、科普學者登台演講,解讀榜單中前沿科學領域的奧秘。
今年的榜單包含了40個(ge) 科學大突破,分為(wei) 數學物理、天文地學、生命科學、化學四大領域,兼具專(zhuan) 業(ye) 性與(yu) 趣味性。有“嫦娥五號挖土”、“九章實現量子優(you) 越”這樣的科學大事件,也有“細菌竟然以金屬為(wei) 食”、“機器人研究員崛起”這樣的有趣科學發現入圍。
青少年們(men) 可通過騰訊青少年科學小會(hui) 官方微信或官方網站、騰訊QQ·看點科普頻道、QQ瀏覽器科學頻道、騰訊企鵝輔導等平台,給心儀(yi) 的科學大發現投票。
票選結束後,《科學》期刊的編輯會(hui) 進一步遴選最終榜單,榜單將在明年5月的第三屆科學小會(hui) 上正式發布。
參與(yu) 票選且回答優(you) 秀的科學少年,你們(men) 的名字將有機會(hui) 登上騰訊和Science聯手定製的《青少年科學看點榜單》封麵。
幸運的科學少年們(men) 還可能有機會(hui) 來到小會(hui) 現場,並與(yu) 科學家麵對麵提問交流。
榜單內(nei) 容將印刷成冊(ce) ,送到無法來到現場的山區孩子手中,共享這份對科學突破的欣喜與(yu) 好奇。
不要因為(wei) “渺小”而自卑,隻要行動起來,其實再小也能改變世界。
9
“小”也可以仰望星空
在宇宙眼中,銀河係不過是滄海一粟;
從(cong) 銀河係來看,太陽係細微得像一隻螞蟻;
站在太陽係上,地球不過是一個(ge) 暗淡藍點;
從(cong) 地球的曆史出發,古巴比倫(lun) 文明隻是一個(ge) 過客;
站在一個(ge) 文明的高度,人類終將一個(ge) 個(ge) 被時間的車輪碾過;
在人類肉眼所及的地方,原子像是藏起來的虛無縹緲之物。
但我們(men) 無須“哀吾生之須臾”,也不用“羨長江之無窮”,因為(wei) “小”也是整個(ge) 世界。
芥粒之中藏有大千世界,
誇克裏麵含有微觀海洋。
世界很“小”,但世界也很大。
我們(men) 無須對“大”的世界過於(yu) 執著,
“小”的世界也值得我們(men) 去挖掘。
一滴水可以照出整個(ge) 太陽,
一粒種子可以長成參天大樹,
一個(ge) 科學點子可能照亮人類未來,
一個(ge) 孩子可能在未來改變世界。
在這個(ge) “利益至上”的年代,世界已經沒有多少人會(hui) 停下來仰望一下星空,這成了一件極其奢侈的事情,但很多人卻渾然不知。
在這個(ge) “全民娛樂(le) 、欲望先行”的年代,我們(men) 需要更多的“小會(hui) ”,來讓孩子們(men) 學會(hui) 仰望星空。
世界到底有多小,我們(men) 不知道。
但個(ge) 人可以有多大,我們(men) 可以猜想。
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