编语:第一张黑洞的张片诞生了,而它的存在竟然早在100多年前就已经被成功预言了。预言的理论是广义相对论,然而在符合精密数学模型的背后,宇宙的规律从何而来呢?
2019年4月10日北京时间21点,人类历史上首张黑洞照片发布了。
EHT(Event Horizon Telescope,事件视界望远镜项目)在全球六地(比利时布鲁塞尔、智利圣地亚哥、中国上海和台北、日本东京和美国华盛顿),同时召开新闻发布会,向全球宣布了这一项重大成果。
这是人类史上第一张直接拍摄的黑洞照片,而对它的出现,在科学上早有预言,可以说,这是继人类首次探测到黑洞引力波之后,对爱因斯坦广义相对论的又一有力验证。
黑洞转动产生的多普勒效应
该黑洞图像揭示了室女座星系团中超大质量星系Messier 87中心的黑洞。该黑洞距离地球5500万光年,质量为太阳的65亿倍。图中心的暗弱区域即为“黑洞阴影”,这个阴影告诉我们:爱因斯坦是正确的。该图像的许多特征与爱因斯坦广义相对论的预言完全相一致,在强引力极端环境下进一步验证了广义相对论。
为何爱因斯坦能够在100多年前就成功预言黑洞的存在呢?前提就是宇宙符合一套精确的数据计算。换句话说,就是宇宙的运转背后,是因为有一整套精密而严谨的规律运作的结果。所以,可以用数学模型来描述这个规律,进而预测。
问题是:宇宙的规律从何而来呢?
目前最流行的说法是大爆炸而来,那宇宙应该是一片狼藉和混乱才更合理。但是,事实恰好相反。
宇宙创生之后,出现了一次会影响物质分布的量子涨落,量子涨落将会如何影响,完全随机。但这场量子涨落,幸运到极点,它使得宇宙的物质分布刚刚好,让宇宙中的大多数天体得以形成,若有百万分之一的物质分布比例发生改变,地球将不复存在。
幸运,不止于此!
生命的诞生需要极为苛刻的条件,而地球要形成这样合适并且能够让生命一直延续下去的优良环境,几乎比中头奖还要困难。首先地球在太阳系中距离太阳的距离要刚刚好,离太阳再近5%或是远5%,都因为过热或过冷而无法诞生生命。
气温必须“调”到正好,因为人类对气温太敏感了,只能生存在一个变化幅度很小的温度区间,太冷太热都不行。
人属于一种恒温生物,人体的平均正常体温为36~37℃,最适合人类生存的环境温度范围为21±3℃。科学家曾对人体在干燥的空气环境中所能忍受的最高温度做过实验:人体在71℃环境中,能坚持整整1个小时,在104℃时,则仅仅能坚持26分钟,超过这个极限人将因为失水虚脱和电解质紊乱而死亡。研究表明人体对低温的忍受能力更差:将人置于水温在5℃时可以忍受1小时,0℃时仅可以忍受 15分钟,超过这个极限血液会停止流动,人就会死亡。
人类需要的这个温度区间对宇宙空间来说实在是非常苛刻。虽然,单单银河系里大约存在2000亿颗恒星,和太阳系相似的就有四分之一。如果恒星周围的行星系统有2%可以像地球一样存在“生物圈”,可以存在生命,那么仅在银河系就可能有13亿颗恒星周围存在生命。当假设存在生命的星球有四分之一已经衍生了文明,如此算来有3亿多颗星球存在地外文明。
这么一想,似乎很有道理。但是数量以亿计,就一定意味着存在吗?事实恰好相反,因为生命形成的条件实在是太苛刻了。这意味着星球必须处于恒星星系的宜居带上,必须有大气层,必须是碳基生命(碳、氢、氧),必须有大量的水存在。光是这些条件,就不知道会过滤掉多少行星?要知道“开普勒”太空望远镜耗费四年,才只发现了49颗位于宜居带的银河系行星。
而仅仅具备以上条件仍然不够,生命可以说是一个奇迹!
就如地球,它处在合适的位置上,仍然不够,还需要一颗月亮。因为没有月球的地球,自转不够稳定,十小时能自转一圈,海啸、火山爆发也是时常的事。这样生命根本无法生存下去。
有了月球之后,月球成了地球的船锚,它的引力使得地球稳定下来,形成了适合生命诞生的环境。
但有月亮还不够,月亮的大小也要刚刚好。否则的话,会引起地球倾斜角过大或过小。而哪怕大一点或者小一点,地球仍然不适合生存。地球绕太阳旋转的角度巧合是23.44°左右,这个角度会使地球的整体受热相对均衡,且适合人类生存的范围大大增加,四季也因此出现。
此外,地球上之所以会有寒流、暖流及与之相关的雨雪风霜的变化也与地球的倾角密不可分,若没有这个倾角地球上南北半球的今天周期性出现的寒流、暖流及与之相关的雨雪风霜的变化将不再存在。
但仅仅有月亮仍然不够,巨大木星的存在为地球阻挡了多少陨石、彗星的袭击,还有地球上的大气层、臭氧层、水资源、氧气、光合作用、资源都是生命诞生所必要的条件之一。这一连串的布置只要其中任何一个出错,生命就不会出现在地球上。
我们可以大致计算一下人类出现的概率:现在已知的恒星数量有七百万亿亿颗,也就是说:我们赖以生存的太阳的出现概率只有七百万亿亿分之一,1/70000000000000000000000!写成科学计数法的话,大约是:1.428571×10^(-23);
按照最新的说法,太阳有八大行星于是出现地球的概率就是1.7857×10^(-24);
现在已知地球上生物种类大约170万种,考虑到人类不知道的物种(深海、原始森林……),有人推算地球上的生物种类有3000万种,这样的话,在地球上出现人类的概率就是5.9524×10^(-32)!
不仅仅是人类,地球上所有生物出现的概率都是5.9524×10^(-32)!
这个概率有多小呢?概率差不多相当于“投掷一亿个骰子,所有的骰子全部六点朝上”。
实际上,上面的概率很粗糙,真正的概率更低,而随着人类对宇宙认知程度的提高,恒星数量还要增加,生物种类还要增加,上述概率还会减小。
而现实中,宇宙远比我们想象的更加复杂精密,星辰如此浩瀚,却有井然有序。难道一切只是一个偶然吗?这样的偶然实在无法想象!
圣经中说:“我造地,又造人在地上,我亲手铺张诸天,天上万象也是我所命定的。”(赛45:12)
是的,一切绝不是偶然,太多的偶然,只能证明一切都是必然。而必然的背后正是这位创造天地的至高神的奇妙作为!一切的刚刚好,恰是因为背后有一位至好的、疼爱我们的存在!
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赞美诗:《伟大奇妙神》
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