1. Death Like Supernovae

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人只不过是一根苇草,是自然界最脆弱的东西;但他是一根能思想的苇草。... ... 因而,我们全部的尊严就在于思想。正是由于它而不是由于我们所无法填充的空间和时间我们才必须提高自己。因此,我们要努力好好地思想;这就是道德的原则。 

                                                                      ——布莱兹·帕斯卡尔 (1623-1662)

        你记忆中最壮观的烟火是什么?大年三十夜里的万家炮仗,北京奥运开幕式的绚烂火焰,亦或是电脑游戏当中的虚拟浪漫?在我的印象里,最为令人惊叹的烟花却是来自一段文字的描述,它也曾真的在地球上发生过:

没有人看到原子弹爆炸火焰的第一道闪光,他们所看到的仅仅是从天空和小丘反射出来的炫目的白色光亮。... ... 在观察站里的奥本海默倚在一根柱子上。他不禁联想起古印度圣诗勃哈加瓦基达中的一段:“漫天奇光异彩,有如圣灵逞威;只有一千个太阳,才能与其争辉。” ... ... 法雷尔将军说:“整个周围地区都被强度数倍于正午的太阳照亮……爆炸后 30 秒钟,暴风开始向人们和物冲击,随之而来的是强烈的持续的可怕的怒吼,大地都在颤抖,这一切使人感到世界末日的来临。并使我们感到我们渺小的微物敢于触犯神,妄图与造物者迄今保存未放的力量相抗衡。要想用语言传达当时的感受,从而使不在场的人们也领会生理上、理智上和心理上的作用是不可能的;要想领会,必须目击。” (选自 R. Jungk, Brighter Than A Thousand Suns

         这是1945年,人类制造的第一颗原子弹在美国新墨西哥州沙漠上爆炸了。神话中的末日地狱显现之时,即便是它的创造者也不禁颤抖。这颗炸弹的威力大概是美军在海湾战争42天空袭中投放炸弹总量的四分之一!“比一千个太阳更亮”,那太阳有多亮?

        为了叙述的简单,我们创造一个能量单位,叫“胖子”(美军投放长崎的原子弹)。奥本海默等人见到的那颗核弹威力大概是1“胖子”。太阳呢?它每秒放出的能量差不多是4万万万(4E+12)“胖子”!得益于太阳和地球之间的安全距离,我们才能站在这里享受太阳提供的能量。这么来看,太阳才是最为壮观的“烟花”吧?

        时间回到1987年5月23日。智利Las Campanas天文台的两位天文学家,Ian Shelton和Oscar Duhalde,发现大麦哲伦云(Large Megellanic Cloud, LMC)有一颗恒星的亮度突然迅速增加。在此前三小时,日本的Kamiokande探测器、美国的IMB探测器和前苏联的Baksan探测器在13秒之内总共记录到了24个中微子事件,频率远高于正常水平!很快,世界范围内的天文学家和天体物理学家意识到,这是一次核心坍缩型超新星(Core-Collapse Supernova, CCSN)事件,而且是400年来最亮的一颗!根据观测,它所发出的光芒比太阳强一百万万万万(1E+18)倍。银河系差不多有三千万万(3E+11)颗和太阳差不多的恒星,而那颗超新星比整个银河还要亮数百万倍!对于这颗“天空中最亮的星”,科学家给它取了个朴实的名字:SN 1987A——人类在公元1987年观测到的第一颗超新星。

         SN 1987A也许是我们在现代科学进程中记录下来的最壮观、最绚烂的事件之一。而它的重要意义还在于,它为物理学研究恒星演化、中微子性质(不要怀疑)、暗物质等多个物理领域提供了重要的观测数据,对今天的物理模型以及理论本身设定了极强的“边界条件”限制。

         小结一下,在1987年的那个春天,人类发现了什么:1)在LMC出现了一颗极亮的“爆发”星体;2)在它亮度增加之前约三小时,地球上三个不同的探测器记录了来自同一方向的多个中微子事件;3)它的亮度在同年5月20日(爆发后80天)达到最大值;4)3年后登空的哈勃深空望远镜(Hubble Space Telescope, HST)在该方向上观察到了爆发星体“残骸”。所有的观测都需要得到解释,而我们将在这个过程中见识到,现代物理学是如何拓展人类对时间与空间认识的极限。

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(首文自喃:一个人只有眼界足够开阔时,才能认识到自身的渺小。渺小的我们就像帕斯卡尔的“芦苇”,或是萨特嘴里“逗笑上帝的人”。但也只有在这时,人才能意识到精神的存在,以及精神超越自身时空限制的伟大属性。我想写一个系列文章,赶在Web2.0浪潮的末端,将自己知道的有趣故事告诉更多的人,就当是个人对人类精神的颂歌,对宇宙壮观的赞诗。不定期更新,转载请注明出处并提供链接。)

银河系与人类大脑。银河系大概有3000亿颗恒星,人类大脑约有1000亿个神经元。当人类去理解银河系以及更加广阔的宇宙时,毫不夸张的说,这就是奇迹!

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