地球之上的十五个夜晚 · 巴勃罗·奥尔特加
第15章 装进一个工作日里的完整故事
第178夜:收拾行李回家
任务第178天,是努尔在空间站上的最后一个完整的日子。第二天,她、托马斯和阿德就要爬进当初把他们送来的那艘小飞船,关上舱门,踏上回家的旅程。几天前,一批新的乘组已经到达,空间站比平常更满、更热闹了。每个角落似乎都有人,在了解东西存放在哪里,在提问,在笑新来的人撞到墙上的样子,就像努尔在第一周时那样。
努尔这一天的大部分时间都在收拾行李和交接工作。飞船里留给个人物品的空间非常少,所以她只有一个小包。包里装进了几张照片、萨米的一封信、一本画满了地球小速写的笔记本,还有她用来擦大窗户的那块软布。其余的东西,她都留给了新的乘组,或者装进货物里以后再运回去。她花了两个小时陪着最新来的那位飞行工程师,给她讲解各项实验、一个柜子上那道难开的门闩,以及水系统会发出一种奇怪声音、但那完全正常的那个地方。
傍晚时分,努尔拍下了她最后几张地球的照片。在驻留期间,她已经拍了好几千张,有海洋、沙漠、河流、冰,还有夜晚城镇的灯光。那天她并没有想拍出好照片。她只是想记住。她又看了一次日出沿着行星的边缘铺展开来,又看了一次日落,她发现,六个月过去了,她仍然无法恰当地描述那些颜色。也许谁都做不到。
她也像每一天一样做了锻炼。现在这一点更加重要了。在失重中过了六个月,她的身体已经习惯了飘浮。尽管在跑步机和力量训练器械上下了那么多功夫,她的骨骼和肌肉还是变弱了一些。回到地球后,她需要几周仔细的锻炼,才能重新适应引力。最初的几天会很艰难。许多宇航员说,着陆后的一段时间里,就连自己的脑袋都觉得沉。
晚上,老乘组和新乘组一起吃了饭。托马斯放了音乐。阿德做了一段简短的讲话,大部分都是笑话。然后,人们一个接一个地飘走去睡觉了。努尔来到大窗户前,这是她驻留期间最后一次长久地凝望。地球在她下方转动,蓝色、白色和黑暗交织,星星在那条细细的大气线之上闪耀。
那天早些时候,萨米发来了一条消息。“在上面的最后一夜了,”他写道,“你给我讲了那么多故事。你能一口气把整个故事讲给我听吗?从开端一直到现在。今晚我的休息时间很短。”努尔想了一会儿。然后她决定用一个上班的人能理解的方式来讲:把它讲成一个工作日。
从午夜到早晨
想象一下,把宇宙的全部历史,大约138亿年,压缩进一个24小时的日子里。宇宙在午夜开始,而此刻就是下一个午夜。按照这个比例,一小时大约是5.75亿年,一分钟大约是960万年,一秒钟大约是160,000年。我们在这十五个夜晚里谈到的一切,都能装进这一天里。
午夜时分,宇宙极其炽热、极其致密,它开始膨胀、冷却。在最初那一瞬间发生了什么,我们并不知道;正如我们所看到的,我们的物理学还无法描述它。如果暴胀真的发生过,它也在最初那一刻极其微小的一部分时间里就结束了。在最初的几分之一秒之内,质子和中子的构件聚到了一起。在最初的几分钟之内,造出了氦和一点点锂。在我们的时钟上,这一切都发生在午夜之后第一秒钟里远远不到一秒的时间之内,短得让人察觉不到。
午夜过后不到两秒半,雾散开了。这就是开端之后大约380,000年的那一刻,原子形成,最古老的光开始了它漫长的旅程。那些光今天仍在不断到达我们的望远镜,已经被拉长成了微波。然后,宇宙黑暗时代开始了。有一段时间,根本没有恒星,只有气体在引力的作用下慢慢聚集成团块,由暗物质那看不见的牵引引导着。
很可能在午夜之后大约最初的半小时之内,最早的恒星亮了起来。我们还不知道确切是什么时候,也还没有确定地看到过真正最早的恒星。它们中的许多很可能巨大而短命,它们的光又慢慢地驱散了黑暗。到了凌晨时分,星系正在形成、成长、合并。在最古老的光中看到的那些微小涟漪,正在变成由星系组成的巨大网络。
值得一提的是,这座时钟是一幅图画,而不是一份精确的时刻表。其中有些时间是了解得非常清楚的,比如宇宙的年龄、最古老的光出现的时刻,以及太阳和地球的年龄。另一些时间,比如最早的恒星什么时候亮起、生命什么时候开始,还在研究之中,随着新的测量结果出现,它们可能会稍微移动一点。但这一天的大致轮廓是清楚的,而且已经用许多种独立的方法核查过。
在夜晚余下的时间和整个上午,宇宙都很忙碌。星系在成长,其中包括我们自己的银河系。一代又一代的恒星诞生又死去。大恒星爆炸,把碳、氧、铁和其他元素撒出去。中子星相撞,造出金这样的重元素。每一代都让恒星之间的云比以前更丰富一点。到了中午,宇宙已经工作了它生命的一半,可仍然没有太阳,也没有地球。
下午与傍晚
下午,背景里发生了一些变化。在这一天的前半段,宇宙的膨胀一直在减速,被其中所有物质的引力踩着刹车。但随着空间伸展、物质变得稀薄,神秘的暗能量开始占据上风。下午的某个时候,膨胀开始加速。到这一天结束时,它仍在加速。
大约下午四点,在一个普普通通的星系里,一片气体和尘埃云坍缩了。它里面充满了由许多更早的恒星造出的元素。在它的中心,太阳开始发光。在它周围,一个旋转的圆盘形成了行星,其中一颗就是地球。不久之后,一个大东西撞上了年轻的地球,月球就从碎片中诞生了。地球起初炽热,饱受撞击,也没有海洋。但它冷却了下来,水在它的表面汇集起来。
大约傍晚六点,或者也许稍早一点,地球上出现了已知最早的生命迹象。它们微小而简单,科学家们仍在讨论它们究竟是什么时候、怎样开始的。在我们的时钟上,生命在好几个小时里一直都很微小。整个傍晚,它慢慢地改变着海洋和空气。到了晚上很晚的时候,较大的生物出现了,再晚一些,植物和动物蔓延到了陆地上。
大约在午夜前七分钟,一个来自太空的大天体撞击了地球,恐龙的时代结束了。哺乳动物曾经与恐龙生活在一起,大多是些小动物,这时它们开始扩散和变化。在这一天的最后一分钟里,人类的祖先出现了。
现代人类在午夜前大约两秒钟才到来。全部有文字记载的历史,每一本书,每一个曾经被任何人记录下来的工作日,都能装进最后那一秒钟里极其微小的一部分。最早仔细记录恒星位置的天文学家,测量光速的人,在照相底片上研究脉动恒星的那位女性,听到最古老的光那阵嘶嘶声的工程师们,还有今晚从窗口向外眺望的努尔,全都生活在那最后一闪而过的时光里。
这是一幅让人谦卑的图景,但它不必让人感到悲伤。在那最后的几分之一秒里,宇宙的一部分,由来自最初几分钟的氢和来自许多恒星的元素构成,已经能够回望过去,理解自己是从哪里来的。在这一天里,我们是姗姗来迟的人。但我们是能读懂时钟的迟来者。
接下来会怎样
萨米的消息问的是“到现在为止”的故事。但一个工作日之后还有另一个工作日,宇宙也有它的未来。关于它,我们能说些什么呢?有些事情理解得很清楚。另一些则完全不知道。
太阳正处在它一生的中间。大约50亿年后,它核心里的氢会快要用完。它会膨胀成一颗红巨星,比今天大得多、冷得多,内侧的行星会被烤焦或吞没。之后,它会把外层轻轻地推向太空,变成一颗小小的、慢慢冷却的白矮星。这是像太阳这样的恒星正常的一生,天文学家能在银河系的其他地方看到处于每一个阶段的恒星。
预计在大约40亿到50亿年后,银河系和仙女座星系会彼此靠得非常近,尽管它们确切的路径还在测量之中。正如我们在之前一个夜晚所看到的,即使它们相遇,恒星本身也几乎从来不会相撞,因为它们之间的空间实在太大了。在漫长的时间里,这两个星系可能会合并成一个更大的星系。如果到那时有谁正从某颗行星上仰望天空,夜晚会看起来非常不同,布满新的星带和星云。
整个宇宙遥远的未来就不那么确定了。如果暗能量保持现在看起来的样子,膨胀就会持续加速。远在我们自己的星系群之外的星系,会越来越快地远去,经过非常漫长的时间,它们的光会从视野中消失。恒星还会在很长很长的时间里继续诞生,但它们所需要的气体会慢慢耗尽。在极其遥远的未来,宇宙可能会变得黑暗而寒冷。但这一切都取决于暗能量的本质,而我们并不理解它。所以,说遥远的未来是一个未解的问题,要比把它描述成一个确定的结局更诚实。
未解之谜的乐趣
在这十五个夜晚里,我们遇到了许多未解的问题。在最初那一刻发生了什么,在那之前还有什么吗?暴胀真的发生过吗?为什么物质比反物质多了一点?暗物质是什么?暗能量是什么?为什么两种细致的测量膨胀的方法会给出不同的答案?整个宇宙有多大?地球上的生命是怎样开始的,别的地方有生命吗?这些问题今天都还没有最终的答案。
这也许看起来像是一本书令人失望的结尾。但这门学科的历史提示了另一种看待它的方式。一百多年前,许多天文学家相信银河系就是整个宇宙。没有人知道空间在伸展。没有人知道是什么让太阳发光。没有人听到过最古老的光,也没有人知道自己身体里的元素是从哪里来的。这些问题中的每一个,都是由人们在工作中解答的,他们测量、计算、核查、争论,常常一干就是好几年。
那些人中的许多人在他们的时代并不出名。有些人受雇做耐心而重复的工作,比如在玻璃底片上测量恒星的亮度。有些人原本想解决一个普通的问题,比如天线里的一阵噪声,结果却发现了一件非同寻常的事。有些人是在其他职责之余,比如在教书之余,完成了他们最重要的思考。宇宙的开端并不是在一次天才的灵光一闪中被发现的。它是由许多上班的人在一个世纪里一点一点拼凑起来的,每个人都添上了一部分。
今天,同样的工作仍在继续。有太空中和地面上的望远镜,有能感知空间本身涟漪的仪器,还有在地球上重现早期宇宙高温的小小液滴的机器。今夜的某个地方,人们正在核查数据,修理设备,写下仔细的记录。今天的一些未解之谜会在你的有生之年得到解答。另一些也许要等待还没有出生的人。这并不是失败。一项漫长的工作就是这样完成的。
这里面有一种许多上班的人都会认得的乐趣。工作中最好的日子,并不总是一切都完成了的日子。有时候,是一个难题终于开始变得清晰起来的日子,或者是你看到了一种解决它的新办法的日子。天文学前方还有许多这样的日子。一个还没有答案的问题,并不是一扇关上的门。它是一份仍在等待着某个人的工作,而这是一件充满希望的事。
给萨米的最后一条消息
努尔飘在窗边,地球在她下方转动,她慢慢地写着消息。她尽量把它写得短一些,好让他在两次送货之间的休息时间里读完。
“这是把整个故事装进一个工作日里的样子,”她写道,“午夜,宇宙开始了,炽热而致密,开始伸展。在第一秒里,最早的元素被造了出来。在大约最初的半小时里,最早的恒星亮了起来。整个上午,恒星和星系成长、死去,造出新的元素。大约下午四点,太阳和地球从一片古老的星尘云中诞生。大约傍晚六点,最早的生命迹象出现了。午夜前七分钟,恐龙的时代结束了。人类在午夜前两秒钟到来。而就在此刻,在这一天的最后,一个卡车司机和他的姐姐正在谈论这一切。很快就见面了。记得常抬头看看。”
凌晨三点,在下方远处一条安静的路上,萨米停车休息。他慢慢地读着这条消息。然后他走出驾驶室,伸了伸疲惫的腰,抬起头。云层之间,几颗明亮的星星正在闪耀。在那上面的某个地方,在那个时刻隐没于地球的阴影之中,一座空间站正载着他的姐姐划过天空。他只回了几个字:“平安回家。”
努尔在入睡前读到了他的回复,最后一次蜷在空间站上的睡袋里。第二天,会有舱门,会有穿过大气层的漫长坠落,会有小窗户外的高温,会有降落伞,最后是地球那沉重而美妙的引力。那天夜里,只有风扇轻柔的嗡嗡声,以及一百七十八天日出的回忆。她闭上了眼睛。
现在,故事转向了你。明天,或者在下班后任何一个晴朗的傍晚,到外面待上几分钟。你不需要望远镜,也不需要一座漆黑的山。抬头看看你能看到的任何东西:月亮,几颗明亮的星星,也许还有一颗行星。记住,到达你眼中的光走了几秒钟、几分钟或者好几年才来与你相会。记住,你身体里的原子是在宇宙最初的几分钟里和恒星的心脏里造出来的。也记住,人们仍在一夜又一夜地工作,想要理解剩下的部分。你也是这个故事的一部分,在一个非常漫长的日子的最后一秒里。
常见的误解
许多人以为天文学和占星术是同一回事,或者是同一门学科的两个方面,因为两者都观察恒星和行星,名字也相似。很久以前,这两者常常由同一批人来从事。但今天它们完全不同。天文学是一门科学,研究恒星、行星和星系是什么、怎样运作,并用仔细的测量来检验自己的想法。占星术声称行星和恒星的位置塑造了人们的性格和人生,而这些说法并没有证据支持。有些人读星座运势是为了好玩,那是他们自己的选择,但占星术不是天文学的一部分。
许多人还以为宇宙很快就会终结,或者以为它的终结是一件值得担心的事。有时,富有戏剧性的电影和新闻标题会给人这样的印象。事实上,今晚所描述的那些变化,都发生在几十亿年乃至更长的时间里。太阳前方还有大约50亿年稳定的生命。与仙女座星系的任何相遇都还在几十亿年之后。不管宇宙遥远的未来会是什么样子,它都遥远到与今天活着的任何人的生活毫无关系,与他们的子女或孙辈的生活也毫无关系。
最后,有些人以为科学已经讲完了宇宙的故事,或者反过来,以为既然还有未解的问题,科学就什么都不知道。这两种看法都不对。故事的有些部分了解得非常清楚:宇宙大约有138亿岁,它在膨胀,它曾经炽热而致密,最古老的光充满了天空,最轻的元素是在最初的几分钟里造出来的。另一些部分,比如暗物质、暗能量和最初的那一刻,仍然是未知的。对一些事情了解得很清楚,对另一些事情还不了解,这是一门充满活力的科学的正常状态。这个故事仍在书写之中,每一个晴朗的夜晚,它都在你的头顶上方等待着。