第1篇：宇宙的故事

宇宙的故事

幾千年來，人類一直相信宇宙是永恒的�；厮莸絹児�，夜空中的群星或許早已存在了無限久，而它們也應(yīng)該會(huì)像今夜那樣一直閃耀下去，年復(fù)一年，直至永遠(yuǎn)。后來，人們又意識到了我們的地球，太陽，甚至太陽系所在的整個(gè)星系，都只是浩瀚星海中的一個(gè)普通島嶼而已。整個(gè)宇宙從最大的視角上看應(yīng)該是非常均勻的--我們所處的角落，應(yīng)該和宇宙中每一個(gè)遙遠(yuǎn)的角落異常地相似，這就是所謂的哥白尼原理(copernican principle)。這樣，環(huán)繞我們的宇宙不僅在時(shí)間上無限，在空間上也是無垠的。

然而到了20世紀(jì)初，當(dāng)einstein試圖運(yùn)用他的廣義相對論方程來描述這樣一個(gè)靜態(tài)的宇宙時(shí)，卻碰到了一個(gè)問題。當(dāng)時(shí)，einstein已經(jīng)理解了物體之間的萬有引力其實(shí)是物體的質(zhì)量彎曲周圍時(shí)空的幾何體現(xiàn)。如果向一個(gè)靜態(tài)的均勻宇宙加入星系，恒星，星際氣體等等之類的物質(zhì)，它們就會(huì)相互吸引，導(dǎo)致空間必需收縮。這樣一來，宇宙無法在時(shí)間上永恒地存在下去。于是，無奈的他在方程里添加了人為的一項(xiàng)--一個(gè)[宇宙學(xué)常數(shù)"(the cosmological constant)。這一項(xiàng)引入了充滿空間的奇怪的[負(fù)壓強(qiáng)"，平衡了物質(zhì)之間的吸引。 可是沒過了多久，天文學(xué)家hubble在他的望遠(yuǎn)鏡里驚訝地發(fā)現(xiàn)宇宙并不是靜態(tài)的。通過測量來自遙遠(yuǎn)星系星光的向紅端移動(dòng)的紅移(redshift)效應(yīng)，他發(fā)現(xiàn)所有的星系仿佛都在離我們遠(yuǎn)去。更奇怪的是，距離我們越遠(yuǎn)的星系，它們的退行速度就成比例地越大。一個(gè)很自然的解釋就是，整個(gè)宇宙的空間在不斷地膨脹，正如被吹大的氣球膜上的任何兩點(diǎn)，它們間的距離不停地在變大。至于物質(zhì)之

間的吸引，則暫時(shí)只能減緩這樣的膨脹，因?yàn)檫@種趨勢具有巨大的

慣*。一個(gè)動(dòng)態(tài)的宇宙是**的觀念，以至于einstein后悔他引入宇宙學(xué)常數(shù)是他[一生最大的錯(cuò)誤"。

膨脹的宇宙帶給人們兩個(gè)啟示。

首先，如果回溯過去，宇宙會(huì)比今天要小得多，星系之間曾經(jīng)彼此靠得很近。宇宙在過去物質(zhì)分布的密度也會(huì)比今天要大，相應(yīng)地也要比今天熱得多。以遠(yuǎn)小于光速運(yùn)動(dòng)的重的物質(zhì)，簡稱為物質(zhì)

(matter)，它們的能量密度會(huì)隨時(shí)間按照空間體積的反比被稀釋。而另一類以光為代表的物質(zhì)，統(tǒng)稱為輻*(radiation)，則以光速運(yùn)動(dòng)，它們的數(shù)量不僅會(huì)隨著空間膨脹被稀釋，它們的波長還相應(yīng)地被拉長，從而能量變得越來越小。最終，它們的能量密度隨時(shí)間按照體積4/3次方的反比減小。這樣，即使今天宇宙中輻*的量相比于物質(zhì)來說微不足道，在足夠早的過去它卻會(huì)占主導(dǎo)地位。

另一個(gè)啟示甚至更加重要--宇宙的年齡是有限的�；厮葸^去足夠久之后，空間變成了無限小，密度無限大，而溫度則會(huì)無限高。在這樣一個(gè)極端的[開端"，已知的物理定律似乎都崩潰了。而另一方

面，星系、恒星、行星，直至今天宇宙中一切的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，都要在

自開端以來這一百多億年中形成，不能慢也不能快。此外，任何一個(gè)粒子，哪怕它以光速運(yùn)動(dòng)，在這有限的時(shí)間內(nèi)也只能在這個(gè)膨脹的[氣球"宇宙中移動(dòng)有限的距離。于是，膨脹的宇宙中存在著視界(horizon)，事物之間可能發(fā)生因果聯(lián)系的空間界限--我們看不到離我們足夠遠(yuǎn)地方的景象，同時(shí)足夠遠(yuǎn)地方發(fā)生的物理過程也從來不能影響我們所在附近的事物。

這樣的膨脹宇宙模型被稱為大*模型(the big bang theory)，但是這里[大*"并不是重點(diǎn)，因?yàn)橐阎�的物理�?guī)律并不能幫助人們理解那個(gè)奇*的[開端"，重要的則是這個(gè)模型系統(tǒng)地預(yù)言了隨后膨脹并冷卻的過程中發(fā)生的重要物理過程。除了遙遠(yuǎn)天體系統(tǒng)*地退行之外，有兩個(gè)被觀測所*實(shí)的重要預(yù)言讓人們大體上接受了膨脹宇宙的圖景。

一個(gè)叫做大*核合成(big bang nucleosynthesis)。

在[開端"之后僅三分鐘的時(shí)候，宇宙中充滿了熾熱的輻*，以至于組成各種原子核的基本要素，質(zhì)子(*核)和中子(統(tǒng)稱核子)，都還在自由地運(yùn)動(dòng)于這鍋[熱湯"之中。當(dāng)溫度降低到一個(gè)臨界點(diǎn)時(shí)，無序的熱運(yùn)動(dòng)不再能抗拒核子之間強(qiáng)大的吸引，它們開始束縛到一起。于是，隨著一系列鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的啟動(dòng)，質(zhì)子和中子合并形成最輕的一些原子核--氘，氦，鋰，氚，鈹 。。。 。。。 一個(gè)接著一個(gè)。自由的中子只有平均15分鐘的壽命就會(huì)衰變，因此這最初的三分鐘時(shí)間是如此地重要，因?yàn)橹凶颖仨氁�及時(shí)結(jié)合到原子核中才能幸免下來。如果自由中子的壽命再短一些，我們就只能得到一個(gè)全部是*元素的單調(diào)的宇宙，恒星無法被點(diǎn)燃，生命也無從形成。大*核合成精確地預(yù)言了宇宙中3/4的元素是*，剩下幾乎1/4的元素是氦，而所有其他的元素含量甚微。少量的輕元素在大*核合成時(shí)期形成，到鐵為止的元素則在宇宙后期的恒星熱核反應(yīng)中形成。而大量更重的元素，則全部在劇烈的超新星*瞬間被合成出來--說我

們都是星塵并不為過。這些定量預(yù)言的大部分和觀測到的元素豐度令人驚嘆地吻合!

第二個(gè)重要的預(yù)言是宇宙微波背景輻*(cosmic microwave

background)，它后來被*電天文學(xué)家在實(shí)驗(yàn)中很偶然地發(fā)現(xiàn)了。 當(dāng)年輕的宇宙達(dá)到30萬年的時(shí)候，溫度仍然比較高，所以電子還不能被質(zhì)子捕獲形成中*的*原子。宇宙中還存在著大量的輻*，即電磁波，或者日常所說的光。在這樣一個(gè)電離的環(huán)境中，光并不能自由地沿直線傳播，它們不斷地與帶電粒子碰撞、折*與反*。換句話說，這時(shí)的宇宙不是透明的--如果我們設(shè)想處在當(dāng)時(shí)的宇宙

中，則我們會(huì)被熾熱的光亮包圍，而看不清遠(yuǎn)處的任何物體。就在

這時(shí)，隨著膨脹宇宙的進(jìn)一步冷卻，另一個(gè)臨界點(diǎn)達(dá)到了。疲軟的熱運(yùn)動(dòng)不再能阻止電子和質(zhì)子束縛成中**，而宇宙對光變成透明了。這一關(guān)鍵事件被稱為復(fù)合(recombination)。于是宇宙開始30萬年的光得以在空間中自由穿行，攜帶古老的信息到達(dá)從未到達(dá)過的遠(yuǎn)方。而今天的人們也得以觀察到這團(tuán)宇宙之初的余輝。由于宇宙的膨脹，今天這團(tuán)余輝中的光的波長已經(jīng)被拉長到了微波波段，而不為人眼所見，溫度也相應(yīng)地降到絕對溫度2。7k。然而，今天這些微波還在從四面八方不斷地以幾乎相同的強(qiáng)度到達(dá)我們所在。微波背景輻*和大*核合成一起，成為了膨脹宇宙的最有力的實(shí)驗(yàn)*據(jù)。

大*宇宙學(xué)模型遠(yuǎn)沒有就此勝利。膨脹宇宙觀存在著大量疑難。 在觀測上，人們有出乎意料的發(fā)現(xiàn):宇宙中存在數(shù)目巨大的看不見的物質(zhì)。人們發(fā)現(xiàn)像我們的銀河系這樣的星系*的星體以反常高的速度在運(yùn)動(dòng)，似乎它們是在被一個(gè)巨大的、不能被發(fā)光可見物質(zhì)總量所解釋的質(zhì)量所吸引著。當(dāng)來自遙遠(yuǎn)星系的星光傳播到我們眼前時(shí)，人們發(fā)現(xiàn)它們被橫在中間的難以解釋的巨大質(zhì)量分布所扭曲--這是所謂的弱引力透鏡效應(yīng)(weak gravitational lensing)。此外，人們還發(fā)現(xiàn)許多星系團(tuán)中的成員星系也在以高速運(yùn)動(dòng)，星系團(tuán)中發(fā)光的物質(zhì)總量似乎完全不足以把它們吸引住不讓它們四處飛散。種種*據(jù)讓人們相信宇宙中存在著總量達(dá)可見物質(zhì)5倍的暗物質(zhì)(dark matter)，它們主宰著宇宙中物質(zhì)結(jié)構(gòu)的演化。似乎我們的銀河系，以及其他所有的河外星系，都被巨大的暗物質(zhì)暈所包圍--在夜空中最近最亮的星系也只是暗淡的小斑點(diǎn)，但倘若我們可以看見它們周圍巨大的暗物質(zhì)暈，或許夜空就會(huì)像梵高的<星夜>那樣燦爛。今天人們相信，這些看不見的暗物質(zhì)是由一種重粒子所組成，但這種粒子和組成可見物質(zhì)的核子、電子和光子幾乎沒有任何相互作用--它們像幽靈一樣穿梭在我們的四周，來去無阻。

黑暗的宇宙中還有著比暗物質(zhì)更加奇異的東西:暗能量(dark energy)的存在，在最近又被天文觀測所*實(shí)。超新星爆發(fā)是宇宙中劇烈的災(zāi)變事件，一類超新星發(fā)出的光亮幾乎恒定，所以當(dāng)它們看上去更暗時(shí)，我們就知道它們更遙遠(yuǎn)。天文學(xué)家利用這樣的[標(biāo)準(zhǔn)燭光"來丈量宇宙的大小，特別是宇宙最近的膨脹歷史。他們驚訝地發(fā)現(xiàn)宇宙在近期膨脹開始加速。由于傳統(tǒng)的物質(zhì)，包括暗物質(zhì)和輻*，由于它們的引力作用，都只能使宇宙膨脹減緩，這意味宇宙中必定還存在著*質(zhì)非常奇特的[暗能量"--它具有負(fù)的壓強(qiáng)，從而起到一種有效的排斥作用。還記得einstein[一生最大的錯(cuò)誤"嗎?有趣的是，宇宙學(xué)常數(shù)正是[暗能量"的一種可能解釋，einstein拋棄了它，但是今天它又回來了!

直到今天為止，人們還不知道暗物質(zhì)和暗能量到底是什么。

不過暫時(shí)，讓我們撇下這些宇宙的黑暗成分，來看看膨脹宇宙模型另外一些更加微妙的困難。

首先是關(guān)于空間幾何*質(zhì)的問題。從數(shù)學(xué)上講，一個(gè)空間上均勻的宇宙可以是三種不同情況之一:宇宙可以是平坦的，就如我們?nèi)粘Ｋ�感知的那樣；宇宙可以具有正曲率，就像一個(gè)球面，上面的兩條[直線"延長后總會(huì)再次相交；或者，宇宙還可以具有負(fù)曲率，就像一個(gè)馬鞍面，上面的兩條[平行的直線[卻可以越離越遠(yuǎn)。知曉我們的宇宙屬于那一種情形并不是想象的那般容易，這需要在天文學(xué)的巨大尺度上做幾何測量。實(shí)際上，知道一個(gè)遙遠(yuǎn)天體到我們的準(zhǔn)確距離是很困難的，因而在很長的時(shí)間里，人們不知道宇宙的曲率是正是負(fù)。后來，隨著天文學(xué)觀測精度的提高，人們發(fā)現(xiàn)宇宙的曲率既不是正也不是負(fù)，而是平坦的。乍看起來，平坦的宇宙似乎最為自然，然而在一個(gè)動(dòng)態(tài)的膨脹模型中，確保宇宙今天基本平坦卻需要宇宙在"開端[極端地平坦。這種對于初始條件的病態(tài)敏感*始終讓嚴(yán)肅的理論家覺得不太舒服。

對于初條件的敏感*還體現(xiàn)在另外的方面。

其一是宇宙大尺度結(jié)構(gòu)(large scale structure)的演化。從行星系統(tǒng)，恒星和恒星團(tuán)，再到單個(gè)的星系，我們把眼光放到宇宙中越來越大的尺度，最終到達(dá)由近千個(gè)星系組成的星系團(tuán)，這是今天宇宙中最巨大的被引力束縛住的系統(tǒng)。但在更大的尺度上(也就是哥白尼原理開始成立的尺度上)，宇宙仍然呈現(xiàn)出上圖(來自sloan數(shù)字巡天)類似蛛網(wǎng)的結(jié)構(gòu)，其中的每一個(gè)像素點(diǎn)都是一個(gè)星系，這種網(wǎng)狀的結(jié)構(gòu)被稱為cosmic web。這樣的大尺度結(jié)構(gòu)正是物質(zhì)在引力作用下聚團(tuán)坍縮的結(jié)果。利用計(jì)算機(jī)模擬的手段，人們可以還原出這樣的結(jié)構(gòu)長大的全過程，如下圖所示，從左至右，大尺度結(jié)構(gòu)隨時(shí)間在長大，即物質(zhì)從初始比較均勻的狀態(tài)演化成越來越集中于

這張宇宙之網(wǎng)的蛛絲和節(jié)點(diǎn)的位置�，F(xiàn)在的問題是，在初始的時(shí)刻

(最左圖)，我們需要一個(gè)初條件--宇宙開始時(shí)物質(zhì)分布不能是完全均勻的，否則今天看到的這種不均勻的結(jié)構(gòu)就無從解釋。 在微波背景輻*中，人們發(fā)現(xiàn)了這種初條件類似的印記。下圖是最近planck衛(wèi)星測量的令人驚嘆的全天微波溫度各向異*，其中紅點(diǎn)和藍(lán)點(diǎn)在天空中看上去大約有一度大小，它們所代表的冷熱差異極其細(xì)微，大約只有十萬分之一的差別。這種微小的漲落*地佐*了宇宙開端需要一個(gè)不均勻的初條件。與大尺度結(jié)構(gòu)反映今天的物質(zhì)分布截然不同的是，這是一張宇宙30萬年時(shí)的照片--微波背景輻*反映了那時(shí)宇宙中輻*的分布。

人們發(fā)現(xiàn)這樣的初條件需要細(xì)致地選取--如果初始的不均勻*太大，則今天的宇宙在大尺度上看就不可能顯得那么均勻；反之若太

小，考慮宇宙的年齡是固定的，則宇宙今天將過于均勻，星系等結(jié)

構(gòu)還尚未形成。關(guān)于這個(gè)初條件還有一個(gè)奇怪的地方:前面我們提到了有限的宇宙年齡意味著存在視界，當(dāng)我們盯著全天微波背景輻*的任意兩片不同區(qū)域看時(shí)，它們在宇宙30萬年時(shí)相隔的距離比那時(shí)的視界大得多，也即不可能有因果的物理過程可以聯(lián)系這兩片區(qū)域。但是觀測無疑地告訴我們它們的溫度差異只有十萬分之一! 總結(jié)說來，我們看到的宇宙需要一個(gè)特別的初條件:極度地平坦，幾乎但又不完全均勻，然后還似乎是非因果的!這是為什么呢? 理論物理學(xué)家給這個(gè)問題找了一個(gè)瘋狂的解釋:暴漲(inflation)。后來他們發(fā)現(xiàn)，這個(gè)解釋其實(shí)不那么瘋狂，而且很可能是對的。他們設(shè)想，在宇宙剛誕生的時(shí)候，可能距開端僅僅10的負(fù)12次方秒，宇宙經(jīng)歷了一個(gè)指數(shù)膨脹的過程，空間漲大了至少10的20次方倍。這個(gè)指數(shù)膨脹過程，很可能由另一種像暗能量這樣的物質(zhì)狀態(tài)所引起。這樣一來，我們今天覺得天空中因果*的兩片區(qū)域，在暴漲之前僅僅相距微觀長的距離--它們其實(shí)是因果相連的。另外，無論暴漲之間宇宙有多么彎曲，在暴漲之后我們所看到的宇宙范圍自然會(huì)是異常平坦的。這正好比地球如此巨大，從而站在她表面的我們難以感知其弧度。

暴漲滿意地解釋了今天宇宙的平坦和看似非因果的總體上的均勻*，但暴漲還能解釋更多，它能解釋宇宙初始的微小起伏!這是因?yàn)檎婵沾嬖谥�量子漲落，在微觀的尺度上，真空呈現(xiàn)出一種極大的不確定*，如同下圖顯示的時(shí)空泡沫一般。如果空間沒有在飛速膨脹，這種量子漲落并不能為我們所察覺。但在暴漲時(shí)期，這些漲落在很短的時(shí)間內(nèi)被拉大到比視界還要大，從而被固定下來。理論家的嚴(yán)格計(jì)算表明，這些量子漲落完美地提供了暴漲結(jié)束之后宇宙中的微小不均勻*，暴漲的預(yù)言和今天所有的宇宙學(xué)觀測所吻合，即暴漲提供的初條件定量地解釋了今天看到的微波背景輻*中的冷熱起伏和大尺度上的物質(zhì)分布的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；換句話說，追溯到最初，量子

漲落是今天宇宙中無限復(fù)雜結(jié)構(gòu)的[種子"。如果你凝望今天夜空中的繁星點(diǎn)點(diǎn)，再想到它們事實(shí)上都起源于微小的量子漲落，這一切都顯得那么不可思議!世界的量子本*，一種與我們的日常經(jīng)驗(yàn)格格不入的本*，以這樣一種奇怪的方式創(chuàng)造了我們的世界。

當(dāng)故事講到這里時(shí)，我們已經(jīng)站在了今天的位置上--人們對于宇宙演化歷史的主要理解， 就僅限于以上的全部，不多也不少。人們依然不理解暗物質(zhì)和暗能量，也完全不知道什么觸發(fā)了暴漲。這些問題在不久的將來也許會(huì)有一個(gè)*。

現(xiàn)在我們不妨設(shè)想讓時(shí)間從頭來過，去回顧宇宙歷史上的那些重要時(shí)刻:

在宇宙開端的時(shí)候，今天我們所熟悉的物質(zhì)可能都并不存在，只有真空中那捉摸不定的量子漲落。然而，因?yàn)槟撤N原因暴漲發(fā)生了，而這些微觀的量子漲落在短時(shí)間內(nèi)變成了宇宙中宏觀的不均勻*。這不均勻*雖然微小，但是卻奠定了宇宙之后物質(zhì)結(jié)構(gòu)演化的開始。 暴漲結(jié)束之時(shí)，能量被轉(zhuǎn)化成了各種基本粒子。高密度的宇宙中充滿著熾熱的輻*。這一階段持續(xù)了遠(yuǎn)不到一秒，但已知全部的w，z玻*子，膠子，以及各種夸克和輕子，甚至最近才*實(shí)的higgs玻*子還有暗物質(zhì)粒子，都在這鍋[熱湯"中大量存在過。但宇宙持續(xù)的膨脹冷卻著這鍋[熱湯"，重的粒子紛紛退出熱平衡及湮滅，在今天不留下一絲痕跡。

在宇宙三分鐘的時(shí)候，中子通過于質(zhì)子結(jié)合幸免于衰變，產(chǎn)生了一系列最輕的元素，也作為日后合成重元素的全部原料。而較輕的電子，中微子和光子保持著宇宙的高熱。

到了三萬年的時(shí)候，電子終于冷卻到可以被原子核束縛了，宇宙也隨之變得清澈透明。那時(shí)宇宙中的光穿越了時(shí)空，到達(dá)130億年之后我們的眼前，這就是今日的微波背景輻*。

此后，宇宙一直在緩慢地膨脹，而在引力的吸引作用下，物質(zhì)開始從初始密度小的地方流入密度大的地方，網(wǎng)狀的大尺度結(jié)構(gòu)開始形成。經(jīng)歷了很長的黑暗期之后，第一批恒星在物質(zhì)最富集的區(qū)域點(diǎn)燃，開始重元素的合成，并照亮了廣袤的星際空間。隨后，星系大量形成，并匯聚成星系團(tuán)，乃到超星系團(tuán)。最終，宇宙演化到今日群星璀璨的模樣。

然而，在宇宙演化史上的不久之前，一個(gè)幽靈開始浮現(xiàn)--那就是暗能量，宇宙開始了加速膨脹。如果沒有奇跡發(fā)生，暗能量將主宰宇宙的結(jié)局。宇宙最終又會(huì)進(jìn)入一個(gè)指數(shù)膨脹的階段，而所有的結(jié)構(gòu)將相互飛速遠(yuǎn)去，永遠(yuǎn)消失在彼此的視線之中。當(dāng)然，被引力束縛住的結(jié)構(gòu)會(huì)幸免于難--在很久的未來，人們在夜空可能將只能看見我們的銀河系聯(lián)同它的群星，還有鄰近的星系，但將沒有更遠(yuǎn)。而群星終有一天也會(huì)耗盡燃料而熄滅。無限的宇宙空間中將黑暗*冷并幾乎空無一物。

不要為這個(gè)結(jié)局難過，因?yàn)樗�有的故事都有結(jié)束的時(shí)候。更別忘了，空無一物不代表一無所有。也許在那時(shí)宇宙的一片荒蕪角落，真空中永不止息的量子漲落又會(huì)觸發(fā)一次暴漲，在這個(gè)已經(jīng)死亡的宇宙中創(chuàng)造新生!

但是，這都將是無限久遠(yuǎn)以后的故事了。對于宇宙來說，我們所經(jīng)歷的生命只是一瞬，而它過去和未來的故事，更像是一個(gè)無比美麗的神話。

第2篇：探索宇宙的故事

親愛的maryjucunda修女：

每天，我都會(huì)收到很多類似的來信，但您的來信對我觸動(dòng)最深，因?yàn)樗鼇碜砸活w慈悲的飽含探求精神的心靈。我會(huì)盡自己所能來回答你這個(gè)問題。

首先，請?jiān)试S我向你以及你勇敢的姐妹們表達(dá)深深的敬意，你們獻(xiàn)身于人類最崇高的事業(yè)——幫助身處困境的同胞。

在來信中，你問我在目前地球上還有兒童由于饑餓面臨死亡威脅的情況下，為什么還要花費(fèi)數(shù)十億美元研發(fā)飛向火星的航行。我清楚你肯定不希望得到這樣的*：“哦，我之前不知道還有小孩子快餓死了，好吧，從現(xiàn)在開始，暫停所有的太空項(xiàng)目，直到孩子們都吃上飯?jiān)僬f。”

在詳細(xì)說明我們的太空項(xiàng)目如何幫助解決地面上的危機(jī)之前，我想先講一個(gè)真實(shí)的故事。那是在400年前，德國某小鎮(zhèn)有一位伯爵，他是位心地善良的人，將自己收入的一大部分捐給了鎮(zhèn)子上的窮人。這十分令人欽佩，因?yàn)橹惺兰o(jì)時(shí)窮人很多，而且那時(shí)經(jīng)常爆發(fā)席卷全國的瘟疫。一天，伯爵碰到了一個(gè)奇怪的人，他家中有一個(gè)工作臺(tái)和一個(gè)小實(shí)驗(yàn)室，他白天賣力工作，晚上專心進(jìn)行研究。他把小玻璃片研磨成鏡片，然后把研磨好的鏡片裝到鏡筒里，用此來觀察細(xì)小的物件。伯爵被這個(gè)前所未見的可以把東西放大觀察的小發(fā)明迷住了，他邀請這個(gè)怪人住到他的城堡里，作為伯爵的門客，此后他可以專心投入所有的時(shí)間來研究這些光學(xué)器件。

然而，鎮(zhèn)子上的人得知伯爵在這么一個(gè)怪人和他那些“無用”的玩意兒上花費(fèi)金錢之后，都很生氣，他們抱怨道：“我們還在受瘟疫的苦，而他卻為那個(gè)閑人和他沒用的愛好亂花錢！”伯爵聽到后不為所動(dòng)，他表示，“我會(huì)盡可能地接濟(jì)大家，但我會(huì)繼續(xù)資助這個(gè)人和他的工作，我確信終有一天會(huì)有回報(bào)。”

果不其然，他的工作（以及同時(shí)期其他人的努力）贏來了豐厚的回報(bào)——顯微鏡的發(fā)明。顯微鏡的發(fā)明給醫(yī)學(xué)帶來了前所未有的發(fā)展，由此展開的研究及其成果，消除了世界上大部分地區(qū)肆虐的瘟疫和其他一些傳染*疾病。

伯爵為支持這項(xiàng)研究發(fā)明所花費(fèi)的金錢，其最終結(jié)果大大減輕了人類所遭受的苦難，這回報(bào)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過單純將這些錢用來救濟(jì)那些遭受瘟疫的人。

我完全不介意*每年多拿出一點(diǎn)稅款來幫助饑餓的兒童，無論他們身在何處。

我相信我的朋友們也會(huì)持相同的態(tài)度。然而，事情并不是僅靠把去往火星航行的計(jì)劃取消就能輕易實(shí)現(xiàn)的。與之相對，我甚至認(rèn)為可以通過太空項(xiàng)目，來緩解乃至最終解決地球上的貧窮和饑餓問題。解決饑餓問題的關(guān)鍵在于食物，即食物的生產(chǎn)和食物的發(fā)放。食物生產(chǎn)涉及農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)、漁業(yè)及其他大規(guī)模生產(chǎn)活動(dòng)，世界上，一些地區(qū)高效高產(chǎn)，有的地區(qū)產(chǎn)量嚴(yán)重不足。通過高科技手段，如灌溉管理、肥料的使用、天氣預(yù)報(bào)、產(chǎn)量評估、程序化種植、農(nóng)田優(yōu)選、作物的習(xí)*與耕作時(shí)間選擇、農(nóng)作物調(diào)查及收割計(jì)劃，可以顯著提高土地的生產(chǎn)效率。

人造地球衛(wèi)星無疑是改進(jìn)這兩個(gè)關(guān)鍵問題最有力的工具。在遠(yuǎn)離地面的運(yùn)行軌道上，衛(wèi)星能夠在很短的時(shí)間里掃描大片的陸地，可以同時(shí)觀察計(jì)算農(nóng)作物生長所需要的多項(xiàng)指標(biāo)，包括土壤、旱情、雨雪天氣等，并且可以將這些信息傳輸至地面接收站，以便做進(jìn)一步處理。據(jù)估算，配備有土地資源傳感器及相應(yīng)的農(nóng)業(yè)程序的人造衛(wèi)星系統(tǒng)，即便是最簡單的型號，也能給農(nóng)作物的年產(chǎn)量帶來數(shù)以十億美元計(jì)的提升。

通過衛(wèi)星進(jìn)行監(jiān)測與分析來提高食品產(chǎn)量，只是通過太空項(xiàng)目提高人類生活質(zhì)量的一個(gè)方面。下面我想介紹另外兩個(gè)重要作用：促進(jìn)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和提高人的科學(xué)素養(yǎng)。

登月工程需要前所未有的高精度和高可靠*科技作保障。面對如此嚴(yán)苛的要求，我們要尋找新材料、新方法，開發(fā)出更好的工程系統(tǒng)，用更可靠的制作流程，讓儀器的工作壽命更長久，甚至需要探索全新的自然規(guī)律。

這些為登月發(fā)明的新技術(shù)同樣可以用于地面上的工程項(xiàng)目。每年，大概有1000項(xiàng)從太空項(xiàng)目中發(fā)展出來的新技術(shù)被用于日常生活，這些技術(shù)打造出更好的廚房用具和農(nóng)場設(shè)備，更好的縫紉機(jī)和收音機(jī)，更好的輪船和飛機(jī)，更精確的天氣預(yù)報(bào)和風(fēng)暴預(yù)*，更好的通訊設(shè)施，更好的醫(yī)療設(shè)備，也不乏更好的日常小工具。你可能會(huì)問，為什么先設(shè)計(jì)出宇航員登月艙的維生系統(tǒng)，而不是先為心臟病患者造出遠(yuǎn)程體征監(jiān)測設(shè)備呢？*很簡單，解決工程問題時(shí)，重要的技術(shù)突破往往并不是按部就班直接得到的，而是來自能夠激發(fā)出強(qiáng)大創(chuàng)新精神，能夠燃起的想象力和堅(jiān)定的行動(dòng)力，能夠整合好所有資源的充滿挑戰(zhàn)的目標(biāo)。

太空旅行就是這樣一項(xiàng)充滿挑戰(zhàn)的事業(yè)。通往火星的航行并不能直接提供食物，解決饑荒問題，然而，它帶來大量的新技術(shù)和新方法可以用在火星項(xiàng)目之外，這將產(chǎn)生數(shù)倍于原始花費(fèi)的收益。

若希望人類生活得越來越好，除了需要新的技術(shù)，我們還需要基礎(chǔ)科學(xué)不斷有新的進(jìn)展。包括物理學(xué)和化學(xué)，生物學(xué)和生理學(xué)，特別是醫(yī)學(xué)，為人類的健康保駕護(hù)航，應(yīng)對饑餓、疾病、食物和水的污染以及環(huán)境污染等問題。

我們需要更多的年輕人投入到科學(xué)事業(yè)中來，我們需要給予那些投身科研事業(yè)的有天分的科學(xué)家更多的幫助。隨時(shí)要有富于挑戰(zhàn)的研究項(xiàng)目，同時(shí)要保*對項(xiàng)目給予充分的資源支持。在此我要重申，太空項(xiàng)目是科技進(jìn)步的催化劑，它為學(xué)術(shù)研究工作提供了絕佳的實(shí)踐機(jī)會(huì)，包括對月球和其他行星的研究、物理學(xué)和天文學(xué)、生物學(xué)和醫(yī)學(xué)科學(xué)等學(xué)科。有了它，科學(xué)界源源不斷出現(xiàn)令人激動(dòng)不已的研究課題，人類得以窺見宇宙無比瑰麗的景象；為了它，新技術(shù)新方法不斷涌現(xiàn)。

盡管我們開展的太空項(xiàng)目研究的東西離地球很遙遠(yuǎn)，已經(jīng)將人類的視野延伸至月亮、太陽、星球，直至那遙遠(yuǎn)的星辰，但天文學(xué)家對地球的關(guān)注，超越以上所有天外之物。太空項(xiàng)目帶來的不僅有那些新技術(shù)所提供的生活品質(zhì)的提升，隨著對宇宙研究的深入，我們對地球、生命、人類自身的感激之情將越深。太空探索讓地球更美好。

隨信一塊寄出的這張照片，是1968年圣誕節(jié)那天阿波羅8號在環(huán)月球軌道上拍攝的地球的景象。它開闊了人類的視野，讓我們?nèi)绱酥庇^地感受到地球是廣闊無垠的宇宙中如此美麗而又珍貴的孤島，同時(shí)讓我們認(rèn)識到地球是我們唯一的家園，地球之外是荒蕪*冷的外太空。無論在此之前人們對地球的了解是多么有限，對于破壞生態(tài)平衡的嚴(yán)重后果的認(rèn)識是多么不充分，在這張照片公開發(fā)表之后，面對人類目前所面臨的種種嚴(yán)峻形勢，如環(huán)境污染、饑餓、貧窮、過度城市化、糧食問題、水資源問題、人口問題等等，號召大家正視這些嚴(yán)重問題的呼聲越來越多。人們突然表示出對自身問題的關(guān)注，和目前正在進(jìn)行的這些初期太空探索項(xiàng)目，以及它所帶來的對于人類自身家園的全新視角不無關(guān)系。

太空探索不僅僅給人類提供一面審視自己的鏡子，它還能給我們帶來全新的技術(shù)、全新的挑戰(zhàn)和進(jìn)取精神，以及面對嚴(yán)峻現(xiàn)實(shí)問題時(shí)依然樂觀自信的心態(tài)。我相信，人類從宇宙中學(xué)到的，充分印*了艾伯特?史懷哲那句名言：“我憂心忡忡地看待未來，但仍充滿美好的希望�！�

向您和您的孩子們致以我最真摯的敬意！

您誠摯的恩斯特史都林格

第3篇：關(guān)于宇宙的詩歌

篇一:宇宙觀

死去方曉人生短，歸塵焉知萬年長?

新生從來不知己，萬物天理兩茫茫。

篇二:宇宙之心

澄明的心

獨(dú)自追尋

縹緲的美景

一支橫笛

吹響了白的云

敞亮的心

打開天窗

就看見流星

一度傾聽

那銀河的凄清

一個(gè)人的晶瑩

淚液回流到心靈

問我的世界

怎如風(fēng)輕

一個(gè)人的輕盈

步子逃脫了重力

別問我太空多安寧

口道不明

秋天的古井

我飲盡一口絕跡的香茗

念想至今

頓覺幽若夢影

反觀仲夏的眼睛

如扭曲變形

又緩緩升空的黃金

久釀酴醾?cè)绺柿?/p>

任人取飲

卻是一杯酒毒人*

不堪看我的心

不堪看這外星

不堪看發(fā)炎的紅*牙齦

不堪聞伴隨著胃*的酒精

不堪聞人類的恐怖嘴臉

將地獄描繪成仙境

不堪聽

輕蔑的引擎

不堪聽

循循

善誘的美妙陷阱

我只堪遠(yuǎn)離人群

我只堪背負(fù)著純凈

的氧氣瓶

我只堪在一個(gè)廣闊的身外

和一個(gè)狹小的身內(nèi)宇宙旅行

因

為這絕對零度的風(fēng)情

能*封心悸

乃至神經(jīng)

這樣才能讓我

不覺得我有病

篇三:宇宙是真空

我相信你們每一個(gè)人都非�？炭�

我相信你們每一個(gè)人都努力奮斗

但是

因?yàn)?/p>

你們每一個(gè)人都相互懷疑

甚至于有時(shí)候也在懷疑我

一句話

從什么地方說起

從哪里開始

從哪里結(jié)束

可能

有的人讓我寫多說多做多

可當(dāng)我這樣了又有人懷疑

可能

有的人讓我當(dāng)瞎子聾子啞吧

可當(dāng)我這樣了又有什么用呢

一句話

拿什么來比較

我們都相信

宇宙是真空

只有這樣

人類才有感情

人類才有愛情

人類才相信人與人是有連接的

不管是什么連接方法

只有這樣

我們

才能從頭開始

才能重新再來

總而言之

言而總之

相信

只要不打不殺不砍

有人就有希望

篇四:宇宙能量

宇宙能量無外乎就是

星星能量

地球能量

人的能量

物的能量

這幾種能量從什么地方來的呢

一來

星星能量是靠征服親人親戚來的

一個(gè)人被家庭搞得無法挑剔

家庭無外乎就是在世的祖孫三代人

什么都有了

就是難以說得出來

用什么來比較來呢

你就會(huì)夢見星星掉下來

二來

地球能量是靠征服比你什么都要高一點(diǎn)的

成績職稱長相*等等

可是你就是哪個(gè)一般樣

什么都會(huì)說

什么也都會(huì)做

不是很出*

也過得過去

三來

人的能量

當(dāng)一個(gè)人有了妻子有了孩子

就要顧及家人了

有一個(gè)方法就是寫出來

寫大寫全寫亂

看一看世界人類的變化

可沒有變化

四來

物的能量

靠女人

有了第二職業(yè)職場

有了人氣質(zhì)量

有了人最多想的什么東西

有了見光死的做人原則

有了當(dāng)面一套背后一套的做人辦法

當(dāng)然

以上各種各樣的能量

是人潛意識給的

在每一個(gè)生物的潛在意識里

篇五:宇宙的孤兒

從你的鼻孔出發(fā)

穿越三十三座大山

我前伸的右手

觸著了

你的嘴唇

一棵蘋果樹

紅紅的果實(shí)紅紅地寫滿著

上帝最嚴(yán)厲的戒律

從你的嘴唇出發(fā)

我不停地伸手

不斷地騰空跳躍

到達(dá)你的眼眶

黃昏已近

黃昏鳥兒般

掠過我的頭發(fā)

我眼前一片漆黑

一只手急忙握住

黃昏之后的一根竹子

心還在跳

卻不知是我的

還是你的

從心出發(fā)

我周游列國

象一只

被丟棄太空中的

廢棄衛(wèi)星

頭腦中

堆滿著地球的記憶

靠不上岸

只因?yàn)樾倪�是紅的

沒有人能夠接受我

我怎么就成了

宇宙的孤兒