距离最开始时是用时间表示的

“空间感”最开始是由“距离感”演变而来的。我们可以想象,在遥远的过去的某一个时间点,有人站在高高的山巅之上遥望四周,连绵的山峰、逶迤的峡谷奔腾的河流、广阔的平原都会促使人对周遭产生好奇。当然,在遥远的过去,塑造和产生出“空间感”的还有一个更为具体的对象-------就是头顶的“星空”。

我们已经无法得知是谁第一个意识到星空能给予人启示。在漫天繁星的笼罩之下,在广袤的大地上伫立凝望着的那一个人,使用了“空间”这个词汇来描绘自己目之所及的无尽天地。不过,在托马斯·马卡卡罗著述的《空间简史》中,“空间”这个概念始终不断地与星空一起相伴相生,最终延伸至宇宙。也将人的视野与想象逐步拉伸至无限和无尽的边界。

托马斯·马卡卡罗在《空间简史》中对于“无限”这个概念有这样一段说辞:

”无限“仍然是一个我们无法在脑海中描绘的概念。”无限“不是”无尽“,”无尽“的概念我们是很容易理解的,....而一说到”无限“我们却很难有一个客观的印象。对物理学家来讲,”无限“并不代表一个好的迹象。

不过我相信,在未来,”无限“这个词汇会以越来越精确的面目出现!而且将以趋于准确的形式出现。也就是在昨天,人类首张黑洞照片在历时两年之久在全球同步发布,事件视界望远镜(EHT)宣布,已成功获得超大黑洞的第一个直接视觉证据。这张黑洞图像揭示了室女座星系团中超大质量星系M87中心的黑洞。它距离地球5500万光年,质量为太阳的65亿倍。除此之外,我们还不能说我们已经知道的更多了!截至目前,这张照片也只是视觉证据而已。

在有关黑洞照片的新闻播报中,让我着迷的是距离和质量这两个可度量的数据。虽然从数据描述上来看,5500万光年的距离和65亿倍的质量很难让观众获得直观的体验,这样巨大的数字很难获得理解。但是对于天文学和天体物理学来讲,”验证才是科学研究的关键,要想鉴定一项理论的科学实效性,首先要看它是否可以被验证,它的内容要么被证实,要么被推翻,这也是最基本的研究方法。“上述观点不仅仅是托马斯·马卡卡罗所所认可的,也同时是人在探索空间以来一直所秉持的观点。如果观测不可被度量,那么针对空间的描绘只能作为想象的一部分。尽管想象力是那么重要。但只有在被度量之后才能成为我们所认识的对象。

在面对针对认识空间的历程中,想象力才是人类才具备的无可取代的独特性。但我们不得不一次又一次面对想象力枯竭的这种困境。阅读《空间简史》这一类的著述的难度不在于内容的难度,而是在于想象力的匹配。若是没有足够的想象力,在面对间或出现的”无限“和”无尽“时,思维就已经难以为继了。更不要说明白和理解宇宙的广袤,意识到人类不过是寄身于宇宙一隅,在广阔的空间中是这样的渺小而微不足道。

如果将《空间简史》由后往前阅读的话,我们似乎还可以从奔腾的河流一直溯源到涓涓溪流之处,在溪流的发源地------也就是想象力最开始诞生的地方。将”空间“逐步拆分为时间和距离,再将距离拆分为长度和度量,再将度量拆分为观察和工具,我们可能会意识到在数千年的进程中,想象力不是突然而至的,它也是借助人而长大的。我们甚至可以说,是想象力塑造了今天的我们。

我记得在阅读斯文·赫定的探险记录时,除了看到赫定习惯性的精确记录之外,他也会记下商旅驼队中流传的类似”干渴三天的路程“与”干渴四天的路程“这样充满不确定的描述。这种对于距离的描述完全没有赫定一贯的风格,但也被赫定记录在册。在赫定的探险游历记录中,赫定不止一次的告诉读者,这种”干渴三天“与”干渴四天“的路程长短的描述其实是相当准确的。差一天就意味着生死之隔!这种似是而非的描述,赫定为何会如此看重呢?这种疑问,在《空间简史》中有部分回答。在人类很长的一段时间里,对于距离的描述都是基于时间的。

“距离感”的原始状态和粗燥描述不仅仅来自赫定的记录,在《罗马帝国衰亡史》中也随处可见,一位罗马步兵的行军距离的核算标准是背负三天的粮食行走一天的最长路程。这个距离约为20罗马里。在罗马军团的战事中,计算行军、攻击、补给、救援等军事部署中,都会以天数来代表行军距离,这个天数也将决定一场战事的胜负。在不那么确定的距离计算中,只有时间更接近准确。一天时间的差距往往都是可以容忍的误差范围。

天空与大地带给人的距离感是不同的。人对空间的探索分别朝向大地和天空同时开始。人类的历史不仅仅记录人的故事,也同时记录了人在大地上探索的过程。在大地迁徙、征服、征战的过程,也是“距离”不断衍生和演变的过程。但地表景象所表现出来的可变性和不确定性,也给人类在确定”距离“上带来许多的误区。如果不是测算的错误,可能大航海时代都要滞后许多年之后才会发生。而天空景象所呈现出来的持续性、周期性和可参照性,则给人类带来长久沉思的凝视。

我们面对天空和大地时所感知到的”距离感"是不同的,这也塑造了我们对于天空和大地不同的观念和认识。在“空间感”这一概念的组成历史中,或许天空给予我们的启示会更多一点。尽管苍穹静默如谜语一般。但是我们还是一边观测一边想象我们与天空之间的距离。

若没有想象力的参与,大地与天空不会在我们的视野中变得如此辽远。人类天生的好奇心已经不满足于观看,而要加以观测。刘慈欣在书中曾这样写过:许多人终其一生都始终未曾朝尘世外望上一眼。想象力并非人人都具备,尤其是面对“无限”和“无尽”这样的概念时。幸运的是,《空间简史》中讲述的故事中总有一些人前赴后继地将目光朝向无垠的旷野和天空。并不断尝试理解自己与那无垠之间的距离到底为何?

5500万光年到底该如何感知呢?如果用时间的感觉去体会距离的长短是否可行?对于这样一个超长距离,我们该如何理解呢?按照物理学的定义,1光年为在一儒略年(定义值为365.25日)的时间中,在自由空间以及距离任何引力场或磁场无限远的地方,一个光子所行走的距离。因为真空中的光速是每秒299,792,458米(准确值),所以一光年等于9460730472580800米(准确值)。而且在描述天体之间距离方面,我们还有另外一种表述距离的单位:天文单位(以A.U.表示)。现在1个天文单位的长度确定为149597870700米。

我喜欢这样的精确!我们与室女座星系团中超大质量星系M87中心的黑洞之间的距离为5500万光年。这个遥远的距离到现在应该可以实现精确到米的测量了。如果没有这样的准确,我们的想象力始终会功亏一篑!或者只能停留在想象力上。

推荐阅读更多精彩内容

  • 或许,在很多人眼里,一年365天,日子都是一成不变的,而在我的眼里它不是。每天醒来,我都满怀期待,我不知道我将会遇...
    王建丽阅读 43评论 0 0
  • 贾诩,字文和。一个在戏志才郭嘉两大奇士之后,魏下又一奇谋。不过他的生命旅程相比较奉孝他们来说更为崎岖些。 奇士往往...
    Mr龙冥阅读 2,439评论 0 1
  • 天地大美云海间,北秦南闽网络连。 二十一年未相见,神交已久血相牵。 千山万水阻隔断,键盘鼠标如眼前。 文学音乐你我...
    凡尘苇子阅读 30评论 0 1
  • 感恩~坚持✊早起做早餐,用刚买的有机黄豆打处弄弄地豆浆,配上自己发明的馒头酸奶苹果派还有炒米饭,为孩子开启美好的一...
    毛毛细雨mmxy阅读 34评论 0 0