站在人类的视角看,地球太庞大了。

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它直径 12742 公里,表面积 5.1 亿平方公里,其中 70% 都是海洋,陆地只占三成。

我们靠着飞机、高铁、轮船,能在几天之内跨越大洋大洲,可这也只是 “到过” 而已,想要踏遍每一寸土地,终其一生都不可能。

那些原始森林里的未知物种,极地冰层下的远古密码,沙漠黄沙下的文明遗迹,绝大多数我们永远都没机会亲眼见到。

哪怕现在有卫星、有纪录片,能让我们坐在家里看遍全世界,可屏幕里的辽阔,和站在天地之间亲身感受到的震撼,完全不是一回事。

我们从小到大,都习惯了以地球为中心看世界,脚踩大地,头顶天空,很难真正意识到:这颗承载了所有人类文明的星球,放在更宏大的尺度里,不过是沧海一粟,甚至连一粟都算不上。

不用扯整个宇宙,就说我们天天见的太阳,地球在它面前,就已经小得可怜了。

我们每天感受到的阳光、温度,都来自这颗距离我们 1.5 亿公里的恒星。它的直径有 139.2 万公里,是地球的 109 倍。什么概念?把 109 个地球一字排开串起来,才能抵得上太阳的一条直径。体积就更夸张了,太阳里面能装下 130 万个地球。

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可能你对 130 万这个数字没感觉,咱们换个生活化的类比:如果把太阳缩成一个标准篮球,直径大概 24 厘米,那么同比例缩小的地球,直径只有 2.2 毫米,比你平时吃的芝麻还小一圈。你把篮球放在地上,蹲下来找那颗 “地球芝麻”,不眯着眼睛仔细找,都未必能发现。这就是太阳和地球的真实大小对比。

比体积差距更夸张的是质量。

太阳的质量占到了整个太阳系的 99.86%,剩下的八大行星、几百颗卫星、数不清的小行星、彗星、陨石,所有东西加起来,才占 0.14%。

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说白了,太阳系本质上就是 “太阳和它的一点边角料”,地球?连边角料里的主力都算不上,顶多是颗不起眼的碎渣。它就靠着太阳的引力束缚,安安稳稳绕着太阳转了 46 亿年,接收着太阳散发的能量,才孕育出了我们所知的唯一生命。

但就是这么庞大、这么举足轻重的太阳,扔到银河系里,直接就 “隐身” 了。

银河系是什么?是一个直径 20 万光年的棒旋星系,像个旋转的大圆盘,中间鼓着明亮的银核,外面伸着两条巨大的旋臂。

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我们的太阳系,就挂在其中一条叫 “猎户座旋臂” 的边上,距离银河系中心大概 2.6 万光年,相当于住在城市的远郊区,连市中心的热闹都凑不上。

先说说 “光年” 这个单位,很多人听着耳熟,未必有概念。光一秒钟能跑 30 万公里,绕地球赤道 7 圈半,光跑一年的距离就是一光年,差不多 9.46 万亿公里。

光从太阳照到地球,只需要 8 分 20 秒;而从银河系中心照到我们这,要跑整整 2.6 万年。人类有文字记载的文明也就几千年,连光跑这段路的零头都不到。

银河系里有多少颗像太阳这样的恒星?保守估计 1000 亿颗,往多了算能到 4000 亿颗。

1000 亿是什么概念?你一秒钟数一个数,不吃不喝不睡,数到 1 亿要 3 年多,数到 1000 亿,得三千多年,从商朝数到现在都数不完。

这么多恒星里,有比太阳大几百上千倍的超巨星,亮得隔着几十万光年都能看见;也有比太阳小得多的红矮星,又暗又冷,却能烧上万亿年。而我们的太阳,不大不小,不亮不暗,就是千亿颗恒星里最普通的一颗黄矮星,正值中年,没任何特殊之处。随便往银河系里扔一把沙子,都能砸中好几个和太阳差不多的恒星。

即便是浩瀚如银河系,放在整个可观测宇宙里,依旧连一个像素都算不上。

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什么叫可观测宇宙?简单说就是我们理论上能看到的最大范围,直径大概 930 亿光年。为啥是 “理论上能看到”?因为宇宙一直在膨胀,而且离我们越远的地方,空间膨胀得越快。远到一定程度,那里的星系远离我们的速度,比光速还快,它们发出的光永远都追不上我们,这辈子、下辈子、下下辈子,都不可能传到地球上来。

所以我们能看见的宇宙,就只有这 930 亿光年的一个球,外面是什么?我们永远看不见。

肯定有人会抬杠:不是说光速是宇宙的速度上限吗?怎么宇宙膨胀能超光速?这不是矛盾吗?

哎,这还真不矛盾。相对论里说的 “光速不能超越”,指的是空间里的物体,运动速度不能超过光速。但宇宙膨胀是空间本身在变大,是空间自己在拉伸,星系就像粘在空间上的贴纸,跟着空间一起飘,它们本身在空间里没怎么动,是空间带着它们往后退。

这就好比你在气球上画两个点,吹气球的时候两个点越离越远,不是点自己在跑,是气球本身变大了。空间膨胀不归相对论管,超光速也不违反物理定律。

那这个可观测宇宙里,有多少个像银河系这样的星系?最新的观测数据说,至少有 2 万亿个。注意,是 2 万亿个星系,不是恒星。每个星系里都有上千亿颗恒星,你可以算算这恒星总数有多恐怖,说 “恒河沙数” 都已经不够形容了。

到这一步,其实我们已经走到了人类观测的边界。再往外,我们看不见,也摸不着,只能靠理论去猜。

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很多人到这会觉得泄气:合着人类发展了几千年文明,连太阳系都没真正走出去,连宇宙有多大都搞不清,那我们研究这些有啥意义?

这你就想窄了。

往大了走我们暂时走不通,可我们还能往小了走啊。你想想,再大的星系、再亮的恒星、再宏伟的宇宙结构,拆到最后,不都是原子、质子、电子这些基本粒子吗?宇宙从一个奇点爆炸出来,本质上就是微观粒子的演化和组合。所以很多科学家都相信:宇宙的终极答案,说不定藏在最小的微观世界里。

宏观的尽头,恰恰是微观。

说到微观世界,就绕不开量子力学。这东西大家都听过,都说它诡异、反常识,到底诡异在哪?说白了,它彻底推翻了我们从小到大对世界的认知。

比如在我们的宏观世界里,一个东西在哪就是在哪,状态是确定的。你坐在沙发上,就是在沙发上,不可能同时又在厨房又在卧室。但微观粒子不一样,它可以同时处于好几种状态、好几个位置,这就是所谓的 “叠加态”。

只有当你去观测它的时候,它才会随机 “坍缩” 成一个确定的结果。

当年薛定谔为了怼这个说法,特意想出了 “薛定谔的猫” 这个思想实验。

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他说:如果把一个放射性原子和一只猫关在一个盒子里,原子衰变就触发毒药毒死猫,不衰变猫就活着。原子处于 “衰变和不衰变” 的叠加态,那猫岂不是就处于 “既死又活” 的叠加态?这不是扯吗?现实里怎么可能有既死又活的猫?

他本来是想用这个例子讽刺量子力学的荒谬,结果没想到,反而成了量子力学最有名的代言人。直到今天,说起量子力学,大多数人第一个想到的就是这只既死又活的猫。

而且这里的随机,是真正的随机,和我们平时说的随机根本不是一回事。

平时你掷骰子、抛硬币,看起来是随机的,其实都是伪随机,只要你能精准掌握力度、角度、空气阻力、桌面摩擦力,理论上百分百能算出结果。它之所以看起来随机,只是因为我们信息不够,算不出来而已。

但量子叠加态的坍缩,是真随机。没有隐藏的机制,没有背后的原因,它就是随机坍缩,不讲道理。

上世纪贝尔提出了著名的贝尔不等式,后来无数次实验都证明:不等式不成立,爱因斯坦认为的 “隐变量” 不存在,玻尔是对的,量子世界的随机,就是天生的、本质的。

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那怎么解释这种 “既死又活” 的叠加态?怎么解释观测带来的坍缩?科学家们提出了很多种解释,其中最脑洞大开、也最受欢迎的一种,就是平行宇宙理论。

平行宇宙说的是:根本没有什么 “坍缩”。

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你打开盒子的瞬间,宇宙直接分裂成了两个完全独立的宇宙。一个宇宙里,原子衰变了,猫死了;另一个宇宙里,原子没衰变,猫活着。两个宇宙从此分道扬镳,互不干扰,各自演化。你看到猫是活的,只是因为你刚好身处这个宇宙而已,另一个宇宙里的你,正对着死猫叹气呢。

这个说法延伸到现实里,就更有意思了。我们人生的每一次选择、每一个决定,甚至每一次微小的偶然,其实都是一次宇宙分裂。

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比如早上出门,你纠结买豆浆还是豆腐脑,你选了豆浆,另一个宇宙的你就选了豆腐脑;高考填志愿,你选了计算机,另一个你选了临床医学;找工作你去了互联网大厂,另一个你考上了公务员;甚至过马路你多等了一秒红灯,另一个你刚好赶上前一秒走了过去。

每一个微不足道的选择,都会分化出无数个平行宇宙,每个宇宙里都有一个和你一模一样的人,走着完全不同的人生轨迹。

有的宇宙里,你可能抓住了某个机遇,成了身家亿万的企业家;有的宇宙里,你可能选择了另一条路,成了教书育人的老师;也有的宇宙里,你可能遭遇了意外,早早离开了这个世界。

我们这辈子所有的遗憾、所有没选的路、所有 “如果当初” 的假设,说不定都在另一个平行宇宙里,真实地发生着。

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不光是薛定谔的猫,量子力学里另一个更诡异的现象,量子纠缠,用平行宇宙也能解释得通。

两个纠缠的粒子,哪怕相隔几万光年,你动一下其中一个,另一个瞬间就会做出反应,速度远超光速,爱因斯坦当年管这叫 “幽灵般的超距作用”,觉得根本不可能。

但如果平行宇宙、高维空间存在,这事儿就好理解了:两个粒子在我们的三维空间里看着离得远,在更高的维度里其实一直连在一起,动一个当然会牵动另一个。

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除了量子力学带来的平行宇宙,还有一种更宏大的多重宇宙假说,来自超弦理论。

超弦理论认为,我们的世界不是只有三维空间加一维时间,而是足足有 11 个维度。那剩下的 7 个维度我们为啥看不见?因为它们都蜷缩起来了,卷在极其微小的尺度里,大概只有 10 的负 33 次方厘米,比原子核还小得多,我们现在的粒子对撞机根本达不到这个能量,所以永远感知不到。

更夸张的是,超弦理论的数学推导显示,像我们这样的宇宙,可能有 10 的 500 次方个。

10 的 500 次方是什么概念?给你几个参照:地球上所有沙子加起来,大概是 10 的 22 次方;整个可观测宇宙里所有原子的总数,大概是 10 的 80 次方。

10 的 500 次方?就是把整个可观测宇宙拆成原子,再把每个原子都变成一个宇宙,加起来的数量都远远赶不上它。

这么多宇宙,就像无数个漂浮在超空间里的气泡,每个气泡都是一个完整的宇宙,有自己的物理规律、自己的时空结构、自己的恒星和星系。

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有的宇宙里引力特别强,恒星刚形成就塌成了黑洞;有的宇宙里光速特别慢,人跑两步就能超光速;有的宇宙里根本形不成原子,永远是一锅粒子汤;还有的宇宙,可能和我们的宇宙几乎一模一样,只是恐龙没灭绝,进化出了另一种智慧生命。

说白了,只有我们这个宇宙的物理参数刚好卡到了合适的数值,才能形成恒星、行星,才能诞生生命,才能有我们坐在这里思考 “宇宙外面是什么”。

所以绕了一大圈,宇宙外面到底有什么?

答案可能很简单:还是宇宙。

可能是因为空间超光速膨胀,我们永远看不见的、更遥远的宇宙空间;可能是每一次量子坍缩分裂出来的、无数个平行宇宙;也可能是超弦理论里,漂浮在高维超空间中的、10 的 500 次方个宇宙气泡。

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看到这肯定有人会说:说了半天,全是假说、全是猜,没一个实锤的,跟古人编神话有啥区别?

这还真不一样。

古人说雷神、说天帝,是纯粹的想象,是为了填补认知空白编出来的故事。但现在的平行宇宙、多重宇宙,不是拍脑袋瞎想的,是基于现有的物理公式、基于实验观测到的现象,一步步推导出来的,是数学上自洽的理论。它们对不对我们不知道,但它们不是胡说八道。

而且科学这东西,本来就不是一上来就给终极答案的。

就像我们以前说过的,科学永远没有尽头,它永远在自我修正、自我推翻,一步步往前挪。几百年前我们还以为地球是宇宙中心,后来知道太阳才是;再后来知道太阳也不算啥,只是银河系边缘的一颗普通恒星。我们对世界的认知,就是这么一点点打破局限、一点点往外扩的。

我们现在搞不懂的东西,几百年、几千年后的人类回头看,可能就跟我们现在看古人觉得 “天圆地方” 一样简单。

其实最了不起的从来不是答案本身,而是我们敢去提问、敢去思考这件事。人类这么渺小,肉身不过百年,连太阳系都没飞出去,却敢琢磨宇宙的起源、时空的本质、11 维的空间、无数的平行宇宙。

这份明知渺小却依旧仰望星空的好奇心,才是人类最特别的地方。