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宇宙的一生

宇宙从哪里来,现在多大年纪,有多大,一路发生了什么——这一页只做一件事:把宇宙 138 亿年的历史,压缩进一整年,让你亲眼看看,人类和你自己,其实站在这一整年的哪个角落。

起源:大爆炸不是一场"爆炸"

一听到"大爆炸",很多人脑子里会出现一场烟花——在空空的宇宙里"砰"一声,碎片往四面八方飞。这是错的。大爆炸的时候,没有"往哪里飞"这回事——是空间本身,到处都在一起变大。宇宙没有中心,也没有哪个地方是"当年爆炸的那个点",因为它是在每一个地方同时发生的。

气球上画几个点,把气球吹大:每个点都在远离其它每一个点,气球皮上找不出哪个点是中心——宇宙的膨胀,就是这么回事,只是它膨胀的不是气球皮,是空间本身。

宇宙日历:把 138 亿年压缩成一年

科学家卡尔·萨根想了一个特别好的办法,让 138 亿年这种大到没法想象的数字,变成能感觉到的东西:假装宇宙的全部历史只有一年——大爆炸发生在 1 月 1 日凌晨 0 点,此刻,正好是 12 月 31 日午夜。

宇宙有多大?——缩放宇宙

宇宙已经 138 亿岁,你可能会想:那光顶多也就跑了 138 亿光年吧?但答案是——我们能看到的这部分宇宙,是 930 亿光年那么宽,比 138 亿光年大得多。数字太大,光听没感觉——下面带你一级一级,从地球一路缩到可观测宇宙,亲眼看看每一步,上一步全部的范围怎么缩成一个点。

走完九级,回头看看:930 亿光年,是怎么算出来的?

秘密在于:光飞奔的这 138 亿年里,它穿过的空间一直在被拉长——就像在一条会自动变长的跑道上向前跑,跑道拉长了,实际跑过的距离也被跟着拉大。这就是为什么,从我们这里往任何一个方向看到头,量出来的距离都是约 465 亿光年,两头加起来,可观测宇宙就有 930 亿光年那么宽。「宇宙之最」页面里也有这张卡片,数字和这里完全一样

🔭 连科学家都还不知道的事

930 亿光年,说的是"我们能看到的这部分"——因为光需要时间才能跑到我们眼睛里,再远的地方,它的光还在路上,我们暂时看不见。整个宇宙是不是比这更大?很可能是;会不会大到没有尽头?没有人知道。诚实地说"不知道",比编一个假装知道的答案要好——这也是科学的一部分。

恒星的一生:决定命运的只有一件事

恒星也会出生、变老、死掉。奇怪的是,一颗星会活多久、最后变成什么,几乎只由一件事决定:它出生的时候有多重。而且方向和你想的可能正好相反——越重的星,死得越早,重的那些甚至活不过几百万年,还没等地球上长出一棵树就烧完了。

黑洞:塌到最后会怎么样

刚才那个滑块拖到最右边的时候,结局卡上写的是「黑洞」。那到底是个什么东西?它不是一个洞,也不是吸尘器——它是一个地方:那里的东西被挤得太紧,连光都跑不出来。

从一锅热汤,到你自己

宇宙日历讲的是"什么时候",这里讲一遍"发生了什么"——一条从大爆炸直接连到你自己身体的线索。

  1. 1

    宇宙一开始又热又挤,比任何恒星内部都热得多——那时候还没有"东西",只有能量和四处乱窜的粒子。

  2. 2

    空间一直在变大,跟着就一直在变凉。凉到一定程度,粒子才能"抱"在一起,不会一凑近就被高温撞散。

  3. 3

    第一批原子出现了——几乎全部是最简单的氢,和一小部分氦。这是大爆炸自己直接造出来的全部"料"。

  4. 4

    氢和氦在引力作用下越聚越多,压力和温度越来越高,中心"点着了"——第一批恒星亮了起来。

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    恒星内部像一座巨大的炼炉,把氢、氦一步步"烧"成更重的元素——碳、氧、铁……恒星年纪越大,能造出的元素越重。

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    恒星也会死。有的安静地熄灭,有的轰轰烈烈地爆炸(超新星)——不管哪一种,它一辈子造出来的那些元素,都被撒回了太空。

  7. 7

    这些被撒出去的元素,混进新的气体云里,又重新聚成了新一代的恒星,还有绕着它们转的行星——包括我们的太阳,和我们的地球。

构成你身体的那些原子——碳、氧、铁、几乎除了氢以外的一切——绝大部分是在恒星肚子里造出来的。
那些恒星,早就死了。你,是它们留下的礼物。

你自己,也是这个故事的一部分

宇宙 138 亿岁,人类只出现在最后一天的晚上,你自己身体里的原子,是早就死去的恒星留下的——这些事实第一次听到都有点不可思议,但它们全部是真的。抬头看星星的时候,不妨想一想:你也是宇宙认识它自己的一种方式。