原創(chuàng) David Gross 世界頂尖科學(xué)家論壇 來(lái)自專輯星辰大海

編者按

在近日剛剛落幕的世界頂尖科學(xué)家協(xié)會(huì)（WLA）與央視新聞合作推出的太空論壇系列第一期《和諾獎(jiǎng)科學(xué)家談深空探測(cè)》節(jié)目中，五位諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主齊聚線上，貢獻(xiàn)了精彩絕倫的對(duì)宇宙探索的大討論和暢想。

WLA與央視新聞合作推出的太空論壇系列第一期的直播場(chǎng)景。圖｜CCTV NEWS

本篇為大家?guī)?lái)的是2019年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主大衛(wèi)·格羅斯（David Gross）的個(gè)人演講。

大衛(wèi)·格羅斯（ 生于1941年），美國(guó)理論物理學(xué)家，因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)了量子色動(dòng)力學(xué)中的漸近自由而獲得了 2004年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。八十年代中期以來(lái)他致力于弦理論的研究。

浩瀚宇宙還是微觀粒子？

Outer Space or Inner Space?

我們?nèi)祟惪偸窃谥虚g地帶探著腦袋，興致勃勃地探索著內(nèi)層空間和外太空。對(duì)于內(nèi)層空間，我們研究著能想象到的最小的距離，像粒子物理學(xué)這樣的領(lǐng)域；對(duì)于廣袤的外太空，我們拓展著可以觀察到的最遠(yuǎn)的距離，探索著地球外的空間。

這張螺旋星云的壯觀細(xì)節(jié)圖像，呈現(xiàn)的是一個(gè)長(zhǎng)達(dá)萬(wàn)億英里的隧道，其中的發(fā)光氣體是由一顆臨終的恒星產(chǎn)生的。哈勃的視角捕捉到了彗星般的光絲，向后指向星云中心的白矮星。圖｜NASA

01

內(nèi)外空間，有何關(guān)聯(lián)？

內(nèi)層空間是我整個(gè)科研生涯想要探索的東西，也是我們深信構(gòu)成物理學(xué)的基石；外太空是宇航員和天體物理學(xué)家不斷耕耘的領(lǐng)域。

人類總是在這之間。我們清晰地渴望著可以去挖掘、去解讀宇宙、外太空、宇宙的結(jié)構(gòu)、宇宙的歷史。

天文學(xué)家通過(guò)接收電磁信號(hào)、光波、無(wú)線電波、伽馬射線、粒子、中微子、宇宙射線還有現(xiàn)在的引力波來(lái)更好地了解恒星和星系的情況。在人類可觀測(cè)到的宇宙中其實(shí)有上千億的星系。

科學(xué)家表示，通過(guò)研究探測(cè)到的中微子，他們可以了解距離地球數(shù)百萬(wàn)甚至數(shù)十億光年的天體物理現(xiàn)象的本質(zhì)。圖｜The Literary Mouse Paradigm

而我們這些研究?jī)?nèi)層空間的則是通過(guò)最尖端的顯微鏡、高能粒子加速器來(lái)從微觀距離觀察高能粒子來(lái)探索原子的結(jié)構(gòu)、原子核的結(jié)構(gòu)……最后我們希望做到的事能夠探索時(shí)間和空間的結(jié)構(gòu)本身。

其實(shí)，在這兩個(gè)層面的探索的需求是相當(dāng)不一樣的，在廣袤無(wú)垠的距離，將宇宙當(dāng)成一個(gè)整體探索的人和在極微觀的層面研究物質(zhì)、能量和時(shí)空的人，他們?cè)诜诸^探尋著不一樣的東西。

但是他們的需求在說(shuō)到探尋宇宙中最深入的問(wèn)題是一致的：例如宇宙的起源；宇宙是怎么樣產(chǎn)生的；它又是怎么演化的；我們現(xiàn)在觀察到的這些星系，恒星究竟是怎么來(lái)的，怎么出現(xiàn)的。

宇宙指的是所有的空間和時(shí)間(時(shí)空)以及里面所有的內(nèi)容，包括行星、衛(wèi)星、恒星、星系、銀河空間里的內(nèi)容和所有物質(zhì)和能量。圖｜steemit

其實(shí)要想回答這樣的問(wèn)題，我們首先就要理解在宇宙之初究竟發(fā)生了什么。

而在我們探索外太空的過(guò)程中，我們就了解到了在“大爆炸”的附近，宇宙起初是非常小，非常熱，能量非常密集。這就與我們對(duì)這些微小尺度上的物理研究密切相關(guān)的。

在宇宙的起源中，最被普遍接受的科學(xué)解釋——“宇宙起源于大約150億年前的大爆炸”。圖｜steemit

所以外太空的研究和我們微觀層面的研究是密不可分的。而且在過(guò)去的這一百年中，這兩個(gè)方向的研究以非常不可思議的程度互相融合，互為補(bǔ)助。讓人類更好地、不斷地認(rèn)識(shí)外太空和微觀層面的物理學(xué)。

02

地球人，是宇宙中孤獨(dú)的存在嗎？

我們現(xiàn)在的很多談話都會(huì)涉及到這樣的一個(gè)對(duì)話：所以除了地球之外的宇宙，到底有沒(méi)有別的生命體？

漫威電影中的超人氣外星生物格魯特。圖｜polygon

這也是是另一個(gè)我們正在探索的非常龐大的主題。我們地球人是孤獨(dú)的嗎？火星上有沒(méi)有生命的化石？我們?cè)谕庑乔蛏暇烤鼓懿荒苷业絼e的生命？

更令人心潮澎湃的可能性是我們不僅能偵查到別的生命存在的跡象，還能和像我們?nèi)祟愐粯拥闹腔凵涣鳌?/p>

我也不知道這個(gè)問(wèn)題的答案是什么。不過(guò)這真的是一個(gè)非常美妙的問(wèn)題。我相信不太可能地球以外的宇宙上沒(méi)有別的生命形式存在。但是地外智慧生命呢，現(xiàn)在我們還沒(méi)有接收到由他們發(fā)來(lái)的信號(hào)。

鑒于“我相信”不是什么科學(xué)的術(shù)語(yǔ)，我是理論學(xué)家，所以還是用“我預(yù)測(cè)”吧。“我預(yù)測(cè)”人類如果生存下來(lái)了并且人類作為智慧生命將這種高科技的智慧社會(huì)不斷延續(xù)下去，那么在一千年，甚至上萬(wàn)年的宇宙演化過(guò)程中，我們是有可能去其他星球延續(xù)生命的。

03

三體，是我這么多年讀過(guò)最好的科幻小說(shuō)了！

《三體》的三部曲從第一部到后面的《黑暗森林》、《死神永生》是迄今為止這么多年以來(lái)我所讀到的最好的科幻小說(shuō)了。

《三體》系列。圖｜Amazon

所以我真的想向大家隆重地推薦《三體》三部曲。真的好想把這么精彩的書推薦給所有人看。書里有海量的基于科學(xué)的推測(cè)，很顯然，作者一定懂很多物理學(xué)的東西，因此才會(huì)誕生出這么令人著迷并且有趣的推理。

《三體》中提到了一個(gè)很有趣的概念，也可以算是警告：黑暗森林。一個(gè)文明其實(shí)是永遠(yuǎn)無(wú)法確定外星文明的真實(shí)意圖的。也就是說(shuō)，我們不能假設(shè)擁有高科技的智慧生物都會(huì)對(duì)地球人類很友好。

本質(zhì)上，作者說(shuō)的是這樣一件事：當(dāng)科技發(fā)展過(guò)于迅猛之后，如果你發(fā)現(xiàn)了另一個(gè)文明的時(shí)候，可是由于有限的光速的限制，所以就算人類可以和其他文明建立聯(lián)系的話，可能已經(jīng)過(guò)去數(shù)不清的年數(shù)了。這個(gè)過(guò)程有可能是幾百年、幾千年甚至是數(shù)十萬(wàn)年。

那么在這個(gè)過(guò)程中，你所發(fā)現(xiàn)的這個(gè)文明可能早就有了巨大的發(fā)展，很有可能它的技術(shù)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先于你了。作者同時(shí)強(qiáng)調(diào)銀河系中的物質(zhì)和能量的數(shù)量是有限的，所以每一個(gè)文明都會(huì)把別的文明視作是威脅。因此，一旦一個(gè)文明被標(biāo)記為“已被探測(cè)到”，那它就要小心了，因?yàn)樗鼤?huì)被科技更高階、更強(qiáng)大的文明消滅。

所以作者劉慈欣所支持的方式是保持安靜。不希望任何人用哪怕是電波的形式發(fā)送小廣播，來(lái)企圖和別的文明建立聯(lián)系。這真的是非常引人入勝的一本書。

劉慈欣說(shuō)的“黑暗森林”規(guī)則是社會(huì)學(xué)的規(guī)則。我不確定這種規(guī)則屬不屬于科學(xué)的范疇。我也不確定宇宙中是不是有這樣的一種規(guī)則，即：當(dāng)你在浩瀚宇宙中發(fā)現(xiàn)了別的智慧生命后，你要除之而后快，因?yàn)樗麄兊拇嬖趯?duì)你的文明構(gòu)成了一種威脅。

但是毋庸置疑的是，《三體》中充斥著迷人的推理,同時(shí)也有好多對(duì)于物理學(xué)、宇宙學(xué)的特別有趣的想法，包括了對(duì)于宇宙的最終結(jié)局的討論。它會(huì)無(wú)限的膨脹嗎，還是它會(huì)有一天會(huì)坍塌、崩潰。宇宙中是不是有很多別的世界，讓我們通過(guò)通道穿梭。這真的是一本精彩絕倫的書，我想向每一個(gè)人都推薦。

編譯｜Kai

責(zé)編｜羽華

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