“黑洞”前世今生:科技观念中的宇宙进化史
2019-04-14 08:01:12 来源:汉网

这或许就能解释,作为人类一员的我们,在看到黑洞照片时油然而生的感动与振奋。浓缩在这张图片里的,是人类寻找在世界中的位置的一段伟大轨迹,是审视自身的当下,亦是超脱于庸常琐碎的远方。

长江日报评论员 李杏

“黑洞”这一关键词会刷屏,我没预料到,却也并不意外。

“黑洞”前世今生:科技观念中的宇宙进化史丨长江评论

这是人类史上首张黑洞照片。新华社发(事件视界望远镜项目组 供图)

这张来之不易的黑洞“写真”,调动了全球范围内顶尖科研资源的参与和配合,是典型的现代大科学成果,不夸张地说,黑洞照片的首次公布,是个以全人类之名叩问苍穹的历史时刻。黑洞成为“网红”,显然不乏科学和智识的传播魅力使然,但我相信还有着更深层和本源的动力。

黑洞作为现代物理学和宇宙研究的前沿领域,追寻的其实是一个永恒的终极问题,那就是我们所处的这个世界究竟从何而来,又将去往何处。

16世纪前的宇宙:完美、均匀、等级分明

对宇宙的不断探索,也就是人类认识自我的过程,对这一过程的思考与探究,是人类最为宏大和深刻的思想活动之一。人类对宇宙的认识,是不断演变的,这条人类观念与思想的进路曲折而坎坷,有时甚至伴随着血雨腥风。事实上,近代科学正是在天文学领域掀起的革命中诞生的。

“黑洞”前世今生:科技观念中的宇宙进化史丨长江评论

尼古拉·哥白尼

无论是学术大咖,还是普罗大众,只要不是完全没有受过现代文明的洗礼,生活在21世纪的人对世界的理解必然不同于以往的时代。在16世纪波兰天文学家哥白尼提出革命性的“日心说”之前,欧洲人一直认为,自己生活在一个以地球为中心的有限且有等级的宇宙中,地球被认为是所有天体的主人。往上追溯到亚里士多德和托勒密的宇宙,更是充满了“完美”“均匀”等意象的形而上想象,在中世纪浓厚的宗教色彩中长期一统西方的思想世界。

“黑洞”前世今生:科技观念中的宇宙进化史丨长江评论

牛顿

牛顿时代:时间均匀流逝、不可逆转、与空间无关

地心说也好,日心说也罢,距离我们今天的宇宙图景还很远,但这却是人类从神学宇宙“出走”的重要一步。到了艾萨克·牛顿爵士的时代,尽管“上帝之手”依然是牛顿宇宙的第一动力,但一个严格遵从数学原理的精确宇宙却可以不再依靠上帝而自行运转。作为经典力学理论的集大成者,牛顿真正开始了对时间与空间本质的科学思考。

这一段宇宙观的演变,现代人没有多少理解上的难度,因为其主要建立在经验主义的基础上。简而言之,就是从实际观察中认识世界,没有脱离日常经验。

日月星辰在天空中的位移,通过观察记录和基本的数学工具,中世纪的天文学家已经可以精确计算出行星轨迹,并且发现一些现有理论无法解释的bug。而宇宙理论的变革,则是在社会与天文学发展的多重因素下发生,哥白尼革命显然与当时席卷欧洲的文艺复兴思潮和宗教改革运动息息相关。

当神学已经不再构成对宇宙理论发展的实质性阻碍时,关于时间与空间的关系,成为了现代宇宙研究最重要的主题,也是诸多前沿领域的关键。

“黑洞”前世今生:科技观念中的宇宙进化史丨长江评论

阿尔伯特·爱因斯坦

在爱因斯坦提出相对论之前,在牛顿的绝对时空观里,时间与空间是互相独立的,时间均匀流逝,不可逆转,与空间无关,这也是经典力学的前提。由于经典力学可以精确解决大多数宏观低速运动问题,也符合日常经验的直观感受,一度曾被认为已经达到了物理学的极限。

“黑洞”代表的现代宇宙论,超出经验理解的范围

在牛顿以后,详细精确理解宇宙观的门槛就变得越来越高。19世纪以后,经历电磁、热力学等物理学奠基,人类的科技发展也进入了大爆炸阶段,非欧几何,量子力学,乃至弦理论等工具也将许多曾经被忽视和无法观测的“反常”现象再度发掘出来,为新的宇宙理论提供了有力的解决武器。

“黑洞”前世今生:科技观念中的宇宙进化史丨长江评论

以黑洞为代表的现代宇宙理论,已经将人类仰望星空的视野拓展到了以千万光年为尺度的广袤时空中,时间与空间的复杂关系颠覆了人类以往的认知与想象,远超经验之外的世界向人类打开了神秘的大门。

从朴素的远古神话,到黑洞初次展露真颜,人类头脑中的世界发生了天翻地覆的变化,这个过程是一部科学、哲学和神学解释世界的历史,更是人类认识自身的思想史。回首这部历史,求知的勇气和智慧的光芒尤其让人印象深刻,也见证了人类认识与探索的脚步始终不停歇的状态。这或许就能解释,作为人类一员的我们,在看到黑洞照片时油然而生的感动与振奋。浓缩在这张图片里的,是人类寻找在世界中的位置的一段伟大轨迹,是审视自身的当下,亦是超脱于庸常琐碎的远方。

 

责编:申燕伟

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