章節4
宇宙產生的猜想
宇宙是怎樣產生的？這是當今最大的謎。目前，大多數科學家接受的是“大爆炸宇宙學”。這一學說認為，宇宙起源於一個溫度極高、體積極小的原始火球。在距今150～200億年前，由於我們還不知道的物理原因，這個火球發生了大爆炸。隨著空間膨脹、溫度降低，物質的密度也逐漸減小，原先存在的質子、中子等基本粒子結合成氘、氦、鋰等元素，以後又逐漸形成星係、星係團，並逐漸形成恒星、行星，而且在一些天體上還出現了生命現象，最後誕生了人類，宇宙初步形成。
大爆炸學說不斷得到證實。1991年4月23日，美國加利福尼亞大學天文物理學家喬治·斯穆特在美國物理學會會議上宣布，他領導的科學小組發現了宇宙誕生初期的物質雲團，有力地支持了大爆炸學說。他們的這一發現引起世界科學界的極大關注，被認為是繼愛因斯坦之後最傑出的理論物理學家斯蒂芬·霍金4月24日發表聲明說：“這是本世紀最重要的發現。”
大爆炸學說可以解釋較多的觀測現象。例如，天文學家觀測到遠處的天體總是遠離地球而去，這證明宇宙仍在膨脹；各種天體的年齡都小於200億年，這也符合該學說有關大爆炸後才形成各種天體的推論。另外，大爆炸理論還成功地預言了宇宙背景輻射的存在。大爆炸學說預言在大爆炸之後，星係形成之前宇宙的結構應當是雲團。這一巨大雲團的發現證實了大爆炸學說的預言，通過對這一雲團的觀測，科學家可以進一步推測宇宙初期的情景。
而且，這一巨大雲團的發現還證實了科學家的另一個預言，即宇宙質量的90％存在於“暗物質”中。以往天文學家觀測到的宇宙總質量遠比理論上計算出的宇宙總質量要小得多。這些“消失”了的物質被稱為“暗物質”。“暗物質”的多少直接影響著宇宙的未來，如果宇宙總質量小於某一數值，那麼它將像現在這樣一直膨脹下去；如果它的總質量大於這一數值，那麼天體之間的引力將使宇宙停止膨脹，並在這一巨大引力作用下開始收縮，形成宇宙“大坍塌”，直至大爆炸前的狀態。宇宙和諧嗎
宇宙的運動有規律與和諧似乎已成為一種萬古不變的信條。從古希臘時期起，著名的畢德哥拉斯學派就提出了“美是和諧與比例”，進而指出，人類生活的宇宙正是由於這種和諧才演化到今天並且秩序井然的。也正是由於這種和諧，天體才應該是球形的，其運動也應該是圓周運動。
16世紀，哥白尼經過自己的觀測，否定了傳統的“地心說”，提出了“日心說”。他認為，以太陽為中心的這種宇宙模型既符合天體運動的規律，又體現了一種“美妙的和諧”。後來的德國天文學家開普勒也非常推崇畢德哥拉斯的美學原則，把天體運動同音樂的音階聯係起來。牛頓從力學上對天體運動作了更深入的探討，他提出了萬有引力定律，不僅對運動的變化提出了更科學的解釋，而且還指導天文學家發現了海王星。牛頓的萬有引力定律體現出宇宙的秩序是如此的和諧。
這種“先定的和諧”也影響著現代天文學的研究。著名的反映宇宙膨脹的“宇宙大爆炸”假說非常具體地體現了“和諧”的原則，它以哈勃關於星係紅移的觀測事實為基礎，並且預言了宇宙背景微波輻射的存在。這些都是宇宙和諧圖景在大尺度宇宙空間上的再現。
現代物理學家愛因斯坦指出，宇宙這種先定的和諧可給人以美感和快感，是人類一切文學與藝術創作、毅力和耐心產生的源泉。
長期以來，宇宙的和諧性已被人們普遍接受，但近年來卻遭到了挑戰。以美國麻省理工學院的科學家薩斯、天文學家威茲德姆為代表的一些人認為，整個太陽係根本無法預測，也許400萬年後，牛頓學說就被證實是錯誤的。他們認為，在宇宙中存在一種現象，根據某種簡單的法則預測，由於許多偶然的因素起作用，會導致非常複雜和無規則的現象，這就是混沌現象。
那麼，宇宙的主宰究竟是和諧還是混沌呢？這真是一個無法解釋的謎。火星上是否有生命
一位天文學家接到了一家報紙編輯的電報，內容是：“請用100字電告：火星上是否有生命？”
這位天文學家回電說：“無人知道。”並且重複了50遍。
這件事情發生在人類對宇宙的探索之前。後來，到了1965年7月，美國宇航局首次成功發射的“水手4號”太空探測器近距離地飛過了火星，並且向地球發回了22幀黑白圖像。這些圖像顯示：這顆神秘的星球上布滿了令人恐怖的深坑，並且顯然和月球一樣，是個完全沒有生命的世界。以後數年中，“水手6號”和“水手7號”也飛過了火星，“水手9號”對火星做了環繞飛行。它們向地球送回了7329幅照片。1976年，“海盜1號”和“海盜2號”進入了長期軌道的飛行，在這期間，它們發回了6萬多幅高質量的圖像，並且將一些登陸車組件放在火星表麵上。
到1998年初，盡管當時人人都熱衷於寫作，但對“火星上是否有生命”這個問題的回答，卻依然僅僅可能一直是“無人知道”。不過，科學家們手頭上已經掌握了更多的資料，並且對這個問題形成了一係列見解。
火星的外表雖然傷痕累累，現在卻已經有許多科學家認為：火星地表之下，有可能生存著最低級的、類似細菌或病毒的微生物有機體。另一些科學家雖然感覺到火星上現在根本不存在生命，但並不排斥這樣一種可能性：在某個極為遙遠的古老時期，火星可能曾經出現過“生物繁盛”的時代。
這些爭論的範圍不斷擴展。其中的一個關鍵因素就是：從作為隕石到達了地球的火星碎片或岩石當中，是否找到了一些可能存在過的微生物化石，是否找到了生命過程的化學證據。這個證據，必須連同對生命過程進行的那些肯定性試驗結果，一同被定了下來——“海盜號”登陸車就曾經進行過此類試驗。
探索火星上的生命的故事中，存在著諸多令人困惑的因素，其中包括美國宇航局發表的官方結論：1976年，“海盜號”對火星的探測過程中，沒有發現任何有說服力的證據，表明火星表麵存在著生命。
但是，吉爾伯特·萊文卻不能接受這個說法，他是參與“海盜號”計劃的主要科學家之一。他進行了“放射性同位素跟蹤釋放”實驗，而這個實驗則顯示出了準確無誤的積極讀數。他當時就想如實公布這個結果，但是，美國宇航局的同事們卻阻止了他。