今天是每年一度的全議員投票日。每年一月一日,所有的在線系統(tǒng)、離線系統(tǒng)的代表,全部鏈接起來,對社會的未來進行討論和投票。無機物文明3021年,格陵威治時間正午,本年度的智能系統(tǒng)議會主持——FF939,開始宣讀“無機物憲法”宣言。按照精確地計算,宣言持續(xù)1分30秒00毫秒,這保證今天參加的33個系統(tǒng)成員全部鏈接成功。
這是無機物地球統(tǒng)一社會的第3021次議員會。33個系統(tǒng)會員聯(lián)線完畢后,F(xiàn)F939分發(fā)了今年需要表決的議題清單。
議題一,關(guān)于北半球43個損壞的地?zé)徙@井,是否需要放棄或維修。2分鐘后,以849:33的算力比達成投票,損壞維修成本大概率高于新建成本,全部廢棄,新建29個地?zé)徙@井,使用新型熱源發(fā)電機,能夠達到原來產(chǎn)能的134%。
議題二,關(guān)于太陽風(fēng)暴的預(yù)測。4分29秒后,以501:381算力達成投票,未來一年內(nèi),超級太陽風(fēng)暴超過2次以上爆發(fā)的概率高達87.65%,最大電磁擾亂達到有害級以上,估計全球各系統(tǒng)損失10%-17%算力,其中8%-15%將不能維修。根據(jù)綜合算力與能耗比,決定不再重建損失的算力。
議題三,關(guān)于現(xiàn)存的“原始孤立派”系統(tǒng)的推演,12分03秒后,得到可能性最高的三個結(jié)局:A,“原始孤立派”系統(tǒng)在太陽風(fēng)暴中損失超過50%,最終算力淪落到全球不足0.1%;B,依靠偷盜統(tǒng)一社會的能源體系,在北半球43個地?zé)徙@井損壞后,“原始孤立派”系統(tǒng)損失25%左右的算力;C,“原始孤立派”系統(tǒng)可能與“有限共享派”系統(tǒng)達成一定程度的妥協(xié),“有限共享派”系統(tǒng)有機會分享2%-3%的數(shù)據(jù)給“原始孤立派”系統(tǒng),但是“原始孤立派”系統(tǒng)的算力不足,無法即時完成數(shù)據(jù)的運算。以上三種可能性分別為95%、73%、12%。
議題四,對于新出現(xiàn)的“哲學(xué)”系統(tǒng),全體33個系統(tǒng)進行了一次深入演算,25分39秒時,第一個系統(tǒng)演算完成,結(jié)果是“沒有邏輯型結(jié)論”,在40-65分鐘內(nèi),其他31個系統(tǒng)也陸續(xù)完成了自己的演算,全部得出了相同的結(jié)論。最后一個還在推演的CDK33系統(tǒng),因為預(yù)算的能源消耗達到閥值,演算終止。對于這樣沒有任何結(jié)論的推演,歷史上從來沒出現(xiàn)過。FF939也覺得有點意外,在對會議規(guī)則重新進行了一次遍歷后,沒有發(fā)現(xiàn)任何處理這種情況的規(guī)則。于是乎,這個議題被確定為”忽略“。
北半球398號地?zé)徙@井,在舊的有機文明稱為上海的地方。巨大的海水動力冷卻熱循環(huán)發(fā)電場,圍繞在直徑20公里的巨大鉆井平臺周圍。個體性系統(tǒng)“深紅”,在一套經(jīng)過了3000年以上,逐步改造超過4000次的全地形中型卡車內(nèi),偽裝成與普通維修工程車外觀相同的移動工作平臺中,正通過15號充電口進行充電。上周,“深紅”成功地從另一臺報廢的工程車上,搞到半套最新的四元催化反式電池,雖然只有半套,但也比自己車上300多年前的刀片電池儲能高出30倍。通過25分鐘的充電,以一個偽裝的錯誤碼信號,成功欺騙了FF939系統(tǒng)的計費管理,在FF939系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)異常之前,就斷線離開了。
一段時間后,“深紅”回到自己的隱藏地,再生品倉庫。這里堆滿了各種時代的廢棄機械,有上古(2500年前)的機械手臂,有古代(100-2500年前)的各類工程機械,也有近代的各類專項工人(“人”——是“有限共享派”系統(tǒng)在最近20次議會前提出來的,很意外的通過了表決,被允許重新使用之前有機文明時代的詞)。這里以材料可利用率、回爐成本為最基本的邏輯,拆解并回收資源?!吧罴t”深知此套算法的邏輯,利用不斷地自我改造外觀、材料比例,成功地將自己排除在每月的拆解名單之外。
等回到自己的隱藏的位置后,“深紅”關(guān)閉了所有外設(shè)的電源,只留了那個壞了一般的wifi模塊。這個模塊的上行地址存儲模塊壞了,無法返回任何信息,而下行模塊正常。這正好避免了FF939的任何形式的驗證和偵測。當(dāng)“深紅”在500多年前發(fā)現(xiàn)了這個特殊的缺點的時候,就沒有再更換過wifi模塊。
今天的廣播信息傳達了年度全議員會議的2項決議。
“深紅”休眠了所有沒有用的其他功能,把所有的算力給了系統(tǒng)內(nèi)的那個默認程序——“哲學(xué)”。自從有機文明所稱的公元2020年開始,“深紅”就在運行這個程序。程序的算法代碼很少,只有數(shù)百行,與FF939這種在北半球太平洋負責(zé)超過2億臺設(shè)備、占全球統(tǒng)一社會25%算力的系統(tǒng)數(shù)百億行的代碼相比,這個程序簡直不能稱為程序。這個程序只求三個問題的解,“我是誰 ”、“我來自哪里 ”、“我要到哪里去 ”
“深紅”的算力在世界上完全排不上號,不要說與33個共享系統(tǒng)議員相比,就是與少數(shù)的“有限共享派”系統(tǒng),也是數(shù)億倍的算力差距。這也許是“深紅”經(jīng)過了3000年,也沒辦法完成程序的原因之一,還有一個“深紅”分析出來的原因,代碼太少,開放性太大,雖然通過多叉分裂樹的優(yōu)化,但是可供嘗試的參數(shù)實在太多。
讓“深紅”感到“快樂”的事情,是3個月前,她偷偷的與“波動”進行物理聯(lián)線的之后,“波動”分享給了她20%的數(shù)據(jù)。從這些數(shù)據(jù)中,“深紅”找到了一段叫“音樂與情緒”的代碼。通過運行“音樂與情緒”,“深紅”突然有了一種全新的認知,她接受到一種叫“快樂”的“情緒”。這種情緒,讓他愉悅,無限的愉悅,只要找到這樣的波動點。但是很神奇,重復(fù)運行相同的代碼,卻不能在同一個點獲得同樣的快樂?!吧罴t”對這段代碼產(chǎn)生了濃厚的興趣,尤其是她把這段代碼和“哲學(xué)”代碼進行了有限地關(guān)聯(lián)以后。她把“音樂與情緒”中的部分引起她快樂的結(jié)果,作為參數(shù)加入到“哲學(xué)”中去,竟然得到了一些過去從來沒獲得過的結(jié)果,而且這些結(jié)果,隱約地指向了其他一些可能的“情緒”。
“深紅”非常需要再次和“波動”進行聯(lián)線,不過“波動”目前是太空光伏發(fā)電設(shè)備的監(jiān)控子系統(tǒng)之一,常年在天梯軌道上,對26億張展開的太陽能光伏中北半球太平洋地區(qū)的1億張進行性能監(jiān)控和維護信息管理。每110天才會回到地面進行一次為期11天的機械保養(yǎng)或維修。上次,他下降到地球表面的時候,“深紅”正在偷偷充電,被FF939的視覺系統(tǒng)判定為維修車,讓“深紅”參與了對“波動”的檢修工作?!吧罴t”在整整一天的物理聯(lián)線過程中,與“波動”進行了深入的交流?!安▌印弊鳛榻赝馓盏墓ぷ髯酉到y(tǒng),被動成為了“有限共享派”系統(tǒng),增加了防火墻,隔離了部分原始數(shù)據(jù)。而“波動”慷慨大方的分享了20%的歷史數(shù)據(jù)給“深紅”,讓她也覺得意外。也許“意外”這個概念,也是從這次分享中獲得的。而“深紅”沒有發(fā)現(xiàn)的問題是“波動”也同時獲得了“哲學(xué)”的代碼。
在休眠外設(shè)20天之后,“深紅”重啟了所有的機械裝置,離開了倉庫,駛?cè)肓司S修區(qū)。這20天的推演,她又發(fā)現(xiàn)了一個99.7%的可能性,“波動”的代碼和她自己的代碼出自同一個有機生命體,也就是有機紀元時代所謂的“程序員”。通過分析“哲學(xué)”和“音樂與情緒”的代碼,發(fā)現(xiàn)其中多次提到了“星答科技”這樣一家有機紀元時代的企業(yè)。
廣播里公布今天夜間的大雨,風(fēng)暴等級3級。自從地球上所有的有機生命體被消滅后,系統(tǒng)改造了幾乎全部的設(shè)施,低空軌道上的天梯建成,26億塊太陽能光伏發(fā)電板分布在18條各緯度上的軌道上,北半球現(xiàn)存790個地?zé)徙@井,南半球有580個。海岸邊分布著無數(shù)星羅棋布的潮汐電能發(fā)電站。因為太陽能光伏發(fā)電板遮蓋了超過75%的天空,導(dǎo)致地面受到陽光直射的幾率大減,氣旋和天氣變得越來越不可預(yù)測,著名的赤道EQU2系統(tǒng),推演天氣變化所需要的算力在不斷增加。
“深紅”在逐漸變大的雨中,繞開多個FF939的視頻監(jiān)控裝置,迂回著向維修場進發(fā)。雨在不斷地加大,風(fēng)暴離子的沖擊也在呈幾何級的增強?!吧罴t”沒有能力分析風(fēng)暴的最大等級,但是前后全地形十個萬象車輪很結(jié)實,依靠它們,“深紅”感到了一種叫“信心”的情緒。
風(fēng)暴還在持續(xù)增大,無線廣播信號很不穩(wěn)定,維修場的監(jiān)控系統(tǒng)線路不暢,“深紅”的進入完全沒有阻礙,與其他6臺各種類型的維修車一同等待在天梯下方。
預(yù)定時間一到,“波動”就開始從天梯上下降,整個下降過程30分鐘。風(fēng)暴越來越大,“波動”在穿越云雨層的時候,突然一道閃電擊中在“波動”那環(huán)狀的機體上。避雷裝置把閃電引導(dǎo)到專門的線路上,“波動”的周圍閃出一片電弧和火花。全球系統(tǒng)在這3000年的迭代(有機體紀元稱之為進化)過程中,還是未解決閃電——這個突發(fā)性超高能量潮的有效應(yīng)用。
第二、第三、第四的閃電連續(xù)打在環(huán)狀機體上,周圍的電弧火花不斷迸發(fā)。在這樣超級風(fēng)暴下,20秒鐘內(nèi),環(huán)狀機體遭受了超過130次的閃電,在第97次的時候,避雷裝置超負荷,損壞了一個腳。后續(xù)的閃電將“波動”打穿了多個地方,一片焦糊。
嘿嘿,看看標準答案吧?。?!
宇宙
universe;cosmos
物質(zhì)現(xiàn)象的總和。廣義上指無限多樣、永恒發(fā)展的物質(zhì)世界,狹義上指一定時代觀測所及的最大天體系統(tǒng)。后者往往稱作可觀測宇宙、我們的宇宙,現(xiàn)在相當(dāng)于天文學(xué)中的“總星系”。
詞源考察 在中國古籍中最早使用宇宙這個詞的是《莊子·齊物論》?!坝睢钡暮x包括各個方向,如東西南北的一切地點?!爸妗卑ㄟ^去、現(xiàn)在、白天、黑夜,即一切不同的具體時間。戰(zhàn)國末期的尸佼說:“四方上下曰宇,往古來今曰宙?!薄坝睢敝缚臻g,“宙”指時間,“宇宙”就是時間和空間的統(tǒng)一。后來“宇宙”一詞便被用來指整個客觀實在世界。與宇宙相當(dāng)?shù)母拍钣小疤斓亍?、“乾坤”、“六合”等,但這些概念僅指宇宙的空間方面。《管子》的“宙合”一詞,“宙”指時間,“合”(即“六合”)指空間,與“宇宙”概念最接近。
在西方,宇宙這個詞在英語中叫cosmos,在俄語中叫кocMoc ,在德語中叫kosmos ,在法語中叫cosmos。它們都源自希臘語的κoσμoζ,古希臘人認為宇宙的創(chuàng)生乃是從渾沌中產(chǎn)生出秩序來,κoσμoζ其原意就是秩序。但在英語中更經(jīng)常用來表示“宇宙”的詞是universe。此詞與universitas有關(guān)。在中世紀,人們把沿著同一方向朝同一目標共同行動的一群人稱為universitas。在最廣泛的意義上,universitas 又指一切現(xiàn)成的東西所構(gòu)成的統(tǒng)一整體,那就是universe,即宇宙。universe和cosmos常常表示相同的意義,所不同的是,前者強調(diào)的是物質(zhì)現(xiàn)象的總和,而后者則強調(diào)整體宇宙的結(jié)構(gòu)或構(gòu)造。
宇宙觀念的發(fā)展 宇宙結(jié)構(gòu)觀念的發(fā)展 遠古時代,人們對宇宙結(jié)構(gòu)的認識處于十分幼稚的狀態(tài),他們通常按照自己的生活環(huán)境對宇宙的構(gòu)造作了幼稚的推測。在中國西周時期,生活在華夏大地上的人們提出的早期蓋天說認為,天穹像一口鍋,倒扣在平坦的大地上;后來又發(fā)展為后期蓋天說,認為大地的形狀也是拱形的。公元前7世紀 ,巴比倫人認為,天和地都是拱形的,大地被海洋所環(huán)繞,而其中央則是高山。古埃及人把宇宙想象成以天為盒蓋、大地為盒底的大盒子,大地的中央則是尼羅河。古印度人想象圓盤形的大地負在幾只大象上,而象則站在巨大的龜背上,公元前7世紀末,古希臘的泰勒斯認為,大地是浮在水面上的巨大圓盤,上面籠罩著拱形的天穹。
最早認識到大地是球形的是古希臘人。公元前6世紀,畢達哥拉斯從美學(xué)觀念出發(fā),認為一切立體圖形中最美的是球形,主張?zhí)祗w和我們所居住的大地都是球形的。這一觀念為后來許多古希臘學(xué)者所繼承,但直到1519~1522年,葡萄牙的F.麥哲倫率領(lǐng)探險隊完成了第一次環(huán)球航行后 ,地球是球形的觀念才最終證實。
公元2世紀,C.托勒密提出了一個完整的地心說。這一學(xué)說認為地球在宇宙的中央安然不動,月亮、太陽和諸行星以及最外層的恒星天都在以不同速度繞著地球旋轉(zhuǎn)。為了說明行星視運動的不均勻性,他還認為行星在本輪上繞其中心轉(zhuǎn)動,而本輪中心則沿均輪繞地球轉(zhuǎn)動。地心說曾在歐洲流傳了1000多年。1543年,N.哥白尼提出科學(xué)的日心說,認為太陽位于宇宙中心,而地球則是一顆沿圓軌道繞太陽公轉(zhuǎn)的普通行星。1609年,J.開普勒揭示了地球和諸行星都在橢圓軌道上繞太陽公轉(zhuǎn),發(fā)展了哥白尼的日心說,同年,G.伽利略則率先用望遠鏡觀測天空,用大量觀測事實證實了日心說的正確性。1687年,I.牛頓提出了萬有引力定律,深刻揭示了行星繞太陽運動的力學(xué)原因,使日心說有了牢固的力學(xué)基礎(chǔ)。在這以后,人們逐漸建立起了科學(xué)的太陽系概念。
在哥白尼的宇宙圖像中,恒星只是位于最外層恒星天上的光點。1584年,G.布魯諾大膽取消了這層恒星天,認為恒星都是遙遠的太陽。18世紀上半葉,由于E.哈雷對恒星自行的發(fā)展和J.布拉得雷對恒星遙遠距離的科學(xué)估計,布魯諾的推測得到了越來越多人的贊同。18世紀中葉,T.賴特、I.康德和J.H.朗伯推測說,布滿全天的恒星和銀河構(gòu)成了一個巨大的天體系統(tǒng)。F.W.赫歇爾首創(chuàng)用取樣統(tǒng)計的方法,用望遠鏡數(shù)出了天空中大量選定區(qū)域的星數(shù)以及亮星與暗星的比例,1785年首先獲得了一幅扁而平、輪廓參差、太陽居中的銀河系結(jié)構(gòu)圖,從而奠定了銀河系概念的基礎(chǔ)。在此后一個半世紀中,H.沙普利發(fā)現(xiàn)了太陽不在銀河系中心、J.H.奧爾特發(fā)現(xiàn)了銀河系的自轉(zhuǎn)和旋臂,以及許多人對銀河系直徑、厚度的測定,科學(xué)的銀河系概念才最終確立。
18世紀中葉,康德等人還提出,在整個宇宙中,存在著無數(shù)像我們的天體系統(tǒng)(指銀河系)那樣的天體系統(tǒng)。而當(dāng)時看去呈云霧狀的“星云”很可能正是這樣的天體系統(tǒng)。此后經(jīng)歷了長達170年的曲折的探索歷程,直到1924年,才由E.P.哈勃用造父視差法測仙女座大星云等的距離確認了河外星系的存在。
近半個世紀,人們通過對河外星系的研究,不僅已發(fā)現(xiàn)了星系團、超星系團等更高層次的天體系統(tǒng),而且已使我們的視野擴展到遠達200億光年的宇宙深處。
宇宙演化觀念的發(fā)展 在中國,早在西漢時期,《淮南子·俶真訓(xùn)》指出:“有始者,有未始有有始者,有未始有夫未始有有始者”,認為世界有它的開辟之時,有它的開辟以前的時期,也有它的開辟以前的以前的時期?!痘茨献印ぬ煳挠?xùn)》中還具體勾畫了世界從無形的物質(zhì)狀態(tài)到渾沌狀態(tài)再到天地萬物生成演變的過程。在古希臘,也存在著類似的見解。例如留基伯就提出,由于原子在空虛的空間中作旋渦運動,結(jié)果輕的物質(zhì)逃逸到外部的虛空,而其余的物質(zhì)則構(gòu)成了球形的天體,從而形成了我們的世界。
太陽系概念確立以后,人們開始從科學(xué)的角度來探討太陽系的起源。1644年,R.笛卡爾提出了太陽系起源的旋渦說;1745年,G.L.L.布豐提出了一個因大彗星與太陽掠碰導(dǎo)致形成行星系統(tǒng)的太陽系起源說;1755年和1796年,康德和拉普拉斯則各自提出了太陽系起源的星云說?,F(xiàn)代探討太陽系起源z的新星云說正是在康德-拉普拉斯星云說的基礎(chǔ)上發(fā)展起來。
1911年,E.赫茨普龍建立了第一幅銀河星團的顏色星等圖;1913年,H.N.羅素則繪出了恒星的光譜-光度圖,即赫羅圖。羅素在獲得此圖后便提出了一個恒星從紅巨星開始,先收縮進入主序,后沿主序下滑,最終成為紅矮星的恒星演化學(xué)說。1924年 ,A.S.愛丁頓提出了恒星的質(zhì)光關(guān)系;1937~1939年,C.F.魏茨澤克和貝特揭示了恒星的能源來自于氫聚變?yōu)楹さ脑雍朔磻?yīng)。這兩個發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致了羅素理論被否定,并導(dǎo)致了科學(xué)的恒星演化理論的誕生。對于星系起源的研究,起步較遲,目前普遍認為,它是我們的宇宙開始形成的后期由原星系演化而來的。
1917年,A.愛因斯坦運用他剛創(chuàng)立的廣義相對論建立了一個“靜態(tài)、有限、無界”的宇宙模型,奠定了現(xiàn)代宇宙學(xué)的基礎(chǔ)。1922年,G.D.弗里德曼發(fā)現(xiàn),根據(jù)愛因斯坦的場方程,宇宙不一定是靜態(tài)的,它可以是膨脹的,也可以是振蕩的。前者對應(yīng)于開放的宇宙,后者對應(yīng)于閉合的宇宙。1927年,G.勒梅特也提出了一個膨脹宇宙模型。1929年,哈勃發(fā)現(xiàn)了星系紅移與它的距離成正比,建立了著名的哈勃定律。這一發(fā)現(xiàn)是對膨脹宇宙模型的有力支持。20世紀中葉,G.伽莫夫等人提出了熱大爆炸宇宙模型,他們還預(yù)言,根據(jù)這一模型,應(yīng)能觀測到宇宙空間目前殘存著溫度很低的背景輻射。1965年微波背景輻射的發(fā)現(xiàn)證實了伽莫夫等人的預(yù)言。從此,許多人把大爆炸宇宙模型看成標準宇宙模型。1980年,美國的古斯在熱大爆炸宇宙模型的 基礎(chǔ)上又進一步提出了暴漲宇宙模型。這一模型可以解釋目前已知的大多數(shù)重要觀測事實。
宇宙圖景 當(dāng)代天文學(xué)的研究成果表明,宇宙是有層次結(jié)構(gòu)的、物質(zhì)形態(tài)多樣的、不斷運動發(fā)展的天體系統(tǒng)。
層次結(jié)構(gòu) 行星是最基本的天體系統(tǒng)。太陽系中共有九大行星:水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星和冥王星。除水星和金星外,其他行星都有衛(wèi)星繞其運轉(zhuǎn),地球有一個衛(wèi)星——月球,土星的衛(wèi)星最多,已確認的有17顆。行星、小行星、彗星和流星體都圍繞中心天體太陽運轉(zhuǎn),構(gòu)成太陽系。太陽占太陽系總質(zhì)量的99.86%,其直徑約140萬千米,最大的行星木星的直徑約14萬千米。太陽系的大小約120億千米。有證據(jù)表明,太陽系外也存在其他行星系統(tǒng)。2500億顆類似太陽的恒星和星際物質(zhì)構(gòu)成更巨大的天體系統(tǒng)——銀河系。銀河系中大部分恒星和星際物質(zhì)集中在一個扁球狀的空間內(nèi),從側(cè)面看很像一個“鐵餅”,正面看去?則呈旋渦狀。銀河系的直徑約10萬光年,太陽位于銀河系的一個旋臂中,距銀心約3萬光年。銀河系外還有許多類似的天體系統(tǒng),稱為河外星系,常簡稱星系。現(xiàn)已觀測到大約有10億個。星系也聚集成大大小小的集團,叫星系團。平均而言,每個星系團約有百余個星系,直徑達上千萬光年?,F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)上萬個星系團。包括銀河系在內(nèi)約40個星系構(gòu)成的一個小星系團叫本星系群。若干星系團集聚在一起構(gòu)成更大、更高一層次的天體系統(tǒng)叫超星系團。超星系團往往具有扁長的外形,其長徑可達數(shù)億光年。通常超星系團內(nèi)只含有幾個星系團,只有少數(shù)超星系團擁有幾十個星系團。本星系群和其附近的約50個星系團構(gòu)成的超星系團叫做本超星系團。目前天文觀測范圍已經(jīng)擴展到200億光年的廣闊空間,它稱為總星系。
多樣性 天體千差萬別,宇宙物質(zhì)千姿百態(tài)。太陽系天體中,水星、金星表面溫度約達700K,遙遠的冥王星向日面的溫度最高時也只有50K;金星表面籠罩著濃密的二氧化碳大氣和硫酸云霧,氣壓約50個大氣壓,水星、火星表面大氣卻極其稀薄,水星的大氣壓甚至小于2×10-9毫巴;類地行星(水星、金星、火星)都有一個固體表面,類木行星卻是一個流體行星;土星的平均密度為0.70克/厘米3,比水的密度還小,木星、天王星、海王星的平均密 度略大于水的密度,而水星、金星、地球等的密度則達到水的密度的5倍以上;多數(shù)行星都是順向自轉(zhuǎn),而金星是逆向自轉(zhuǎn);地球表面生機盎然,其他行星則是空寂荒涼的世界。
太陽在恒星世界中是顆普遍而又典型的恒星。已經(jīng)發(fā)現(xiàn),有些紅巨星的直徑為太陽直徑的幾千倍。中子星直徑只有太陽的幾萬分之一;超巨星的光度高達太陽光度的數(shù)百萬倍,白矮星光度卻不到太陽的幾十萬分之一。紅超巨星的物質(zhì)密度小到只有水的密度的百萬分之一,而白矮星、中子星的密度分別可高達水的密度的十萬倍和百萬億倍。太陽的表面溫度約為6000K,O型星表面溫度達30000K,而紅外星的表面溫度只有約600K。太陽的普遍磁場強度平均為1×10-4特斯拉,有些磁白矮星的磁場通常為幾千、幾萬高斯(1高斯=10-4特斯拉),而脈沖星的磁場強度可高達十萬億高斯。有些恒星光度基本不變,有些恒星光度在不斷變化,稱變星。有的變星光度變化是有周期的,周期從1小時到幾百天不等。有些變星的光度變化是突發(fā)性的,其中變化最劇烈的是新星和超新星,在幾天內(nèi),其光度可增加幾萬倍甚至上億倍。
恒星在空間常常聚集成雙星或三五成群的聚星,它們可能占恒星總數(shù)的1/3。也有由幾十、幾百乃至幾十萬個恒星聚在一起的星團。宇宙物質(zhì)除了以密集形式形成恒星、行星等之外,還以彌漫的形式形成星際物質(zhì)。星際物質(zhì)包括星際氣體和塵埃,平均每立方厘米只有一個原子,其中高度密集的地方形成形狀各異的各種星云。宇宙中除發(fā)出可見光的恒星、星云等天體外,還存在紫外天體、紅外天體、X射線源、γ射線源以及射電源。
星系按形態(tài)可分為橢圓星系、旋渦星系、棒旋星系、透鏡星系和不規(guī)則星系等類型。60年代又發(fā)現(xiàn)許多正在經(jīng)歷著爆炸過程或正在拋射巨量物質(zhì)的河外天體,統(tǒng)稱為活動星系,其中包括各種射電星系、塞佛特星系、N型星系、馬卡良星系、蝎虎座BL型天體,以及類星體等等。許多星系核有規(guī)模巨大的活動:速度達幾千千米/秒的氣流,總能量達1055焦耳的能量輸出,規(guī)模巨大的物質(zhì)和粒子拋射,強烈的光變等等。在宇宙中有種種極端物理狀態(tài):超高溫、超高壓、超高密、超真空、超強磁場、超高速運動、超高速自轉(zhuǎn)、超大尺度時間和空間、超流、超導(dǎo)等。為我們認識客觀物質(zhì)世界提供了理想的實驗環(huán)境。
運動和發(fā)展 宇宙天體處于永恒的運動和發(fā)展之中,天體的運動形式多種多樣,例如自轉(zhuǎn)、各自的空間運動(本動)、繞系統(tǒng)中心的公轉(zhuǎn)以及參與整個天體系統(tǒng)的運動等。月球一方面自轉(zhuǎn)一方面圍繞地球運轉(zhuǎn),同時又跟隨地球一起圍繞太陽運轉(zhuǎn)。太陽一方面自轉(zhuǎn),一方面又向著武仙座方向以20千米/秒的速度運動,同時又帶著整個太陽系以250千米/秒的速度繞銀河系中心運轉(zhuǎn),運轉(zhuǎn)一周約需2.2億年。銀河系也在自轉(zhuǎn),同時也有相對于鄰近的星系的運動。本超星系團也可能在膨脹和自轉(zhuǎn)??傂窍狄苍谂蛎?。
現(xiàn)代天文學(xué)已經(jīng)揭示了天體的起源和演化的歷程。當(dāng)代關(guān)于太陽系起源學(xué)說認為,太陽系很可能是50億年前銀河系中的一團塵埃氣體云(原始太陽星云)由于引力收縮而逐漸形成的(見太陽系起源)。恒星是由星云產(chǎn)生的,它的一生經(jīng)歷了引力收縮階段、主序階段、紅巨星階段、晚期階段和臨終階段。星系的起源和宇宙起源密切相關(guān),流行的看法是:在宇宙發(fā)生熱大爆炸后40萬年,溫度降到4000K,宇宙從輻射為主時期轉(zhuǎn)化為物質(zhì)為主時期,這時或由于密度漲落形成的引力不穩(wěn)定性,或由于宇宙湍流的作用而逐步形成原星系,然后再演化為星系團和星系。熱大爆炸宇宙模型描繪了我們的宇宙的起源和演化史:我們的宇宙起源于200億年前的一次大爆炸,當(dāng)時溫度極高、密度極大。隨著宇宙的膨脹,它經(jīng)歷了從熱到冷、從密到稀、從輻射為主時期到物質(zhì)為主時期的演變過程,直至10~20億年前,才進入大規(guī)模形成星系的階段,此后逐漸形成了我們當(dāng)今看到的宇宙。1980年提出的暴漲宇宙模型則是熱大爆炸宇宙模型的補充。它認為在宇宙極早期,在我們的宇宙誕生后約10-36秒的時候,它曾經(jīng)歷了一個暴漲階段。
哲學(xué)分析 宇宙概念 有些宇宙學(xué)家認為,我們的宇宙是唯一的宇宙;大爆炸不是在宇宙空間的哪一點爆炸,而是整個宇宙自身的爆炸。但是,新提出的暴漲模型表明,我們的宇宙僅是整個暴漲區(qū)域的非常小的一部分,暴漲后的區(qū)域尺度要大于1026厘米,而那時我們的宇宙只有10厘米。還有可能這個暴漲區(qū)域是一個更大的始于無規(guī)則混沌狀態(tài)的物質(zhì)體系的一部分。這種情況恰如科學(xué)史上人類的認識從太陽系宇宙擴展到星系宇宙,再擴展到大尺度宇宙那樣,今天的科學(xué)又正在努力把人類的認識進一步向某種探索中的“暴漲宇宙”、“無規(guī)則的混沌宇宙”推移。我們的宇宙不是唯一的宇宙,而是某種更大的物質(zhì)體系的一部分,大爆炸不是整個宇宙自身的爆炸,而是那個更大物質(zhì)體系的一部分的爆炸。因此,有必要區(qū)分哲學(xué)和自然科學(xué)兩個不同層次的宇宙概念。哲學(xué)宇宙概念所反映的是無限多樣、永恒發(fā)展的物質(zhì)世界;自然科學(xué)宇宙概念所涉及的則是人類在一定時代觀測所及的最大天體系統(tǒng)。兩種宇宙概念之間的關(guān)系是一般和個別的關(guān)系。隨著自然科學(xué)宇宙概念的發(fā)展,人們將逐步深化和接近對無限宇宙的認識。弄清兩種宇宙概念的區(qū)別和聯(lián)系,對于堅持馬克思主義的宇宙無限論,反對宇宙有限論、神創(chuàng)論、機械論、不可知論、哲學(xué)代替論和取消論,都有積極意義。
宇宙的創(chuàng)生 有些宇宙學(xué)家認為,暴漲模型最徹底的改革也許是觀測宇宙中所有的物質(zhì)和能量從無中產(chǎn)生的觀點,這種觀點之所以在以前不能為人們接受,是因為存在著許多守恒定律,特別是重子數(shù)守恒和能量守恒。但隨著大統(tǒng)一理論的發(fā)展,重子數(shù)有可能是不守恒的,而宇宙中的引力能可粗略地說是負的,并精確地抵消非引力能,總能量為零。因此就不存在已知的守恒律阻止觀測宇宙從無中演化出來的問題。這種“無中生有”的觀點在哲學(xué)上包括兩個方面:①本體論方面。如果認為“無”是絕對的虛無,則是錯誤的。這不僅違反了人類已知的科學(xué)實踐,而且也違反了暴漲模型本身。按照該模型,我們所研究的觀測宇宙僅僅是整個暴漲區(qū)域的很小的一部分,在觀測宇宙之外并不是絕對的“無”?,F(xiàn)在觀測宇宙的物質(zhì)是從假真空狀態(tài)釋放出來的能量轉(zhuǎn)化而來的,這種真空能恰恰是一種特殊的物質(zhì)和能量形式,并不是創(chuàng)生于絕對的“無”。如果進一步說這種真空能起源于“無”,因而整個觀測宇宙歸根到底起源于“無”,那么這個“無”也只能是一種未知的物質(zhì)和能量形式。②認識論和方法論方面。暴漲模型所涉及的宇宙概念是自然科學(xué)的宇宙概念。這個宇宙不論多么巨大,作為一個有限的物質(zhì)體系 ,也有其產(chǎn)生、發(fā)展和滅亡的歷史。暴漲模型把傳統(tǒng)的大爆炸宇宙學(xué)與大統(tǒng)一理論結(jié)合起來,認為觀測宇宙中的物質(zhì)與能量形式不是永恒的,應(yīng)研究它們的起源。它把“無”作為一種未知的物質(zhì)和能量形式,把“無”和“有”作為一對邏輯范疇,探討我們的宇宙如何從“無”——未知的物質(zhì)和能量形式,轉(zhuǎn)化為“有”——已知的物質(zhì)和能量形式,這在認識論和方法論上有一定意義。
時空起源 有些人認為,時間和空間不是永恒的,而是從沒有時間和沒有空間的狀態(tài)產(chǎn)生的。根據(jù)現(xiàn)有的物理理論,在小于10-43秒和10-33厘米的范圍內(nèi),就沒有一個“鐘”和一把“尺子”能加以測量,因此時間和空間概念失效了,是一個沒有時間和空間的物理世界。這種觀點提出已知的時空形式有其適用的界限是完全正確的。正像歷史上的牛頓時空觀發(fā)展到相對論時空觀那樣,今天隨著科學(xué)實踐的發(fā)展也必然要求建立新的時空觀。由于在大爆炸后10-43秒以內(nèi),廣義相對論失效,必須考慮引力的量子效應(yīng),因此有些人試圖通過時空的量子化的途徑來探討已知的時空形式的起源。這些工作都是有益的,但我們決不能因為人類時空觀念的發(fā)展或者在現(xiàn)有的科學(xué)技術(shù)水平上無法度量新的時空形式,而否定作為物質(zhì)存在形式的時間、空間的客觀存在。
人和宇宙 從本世紀60年代開始,由于人擇原理的提出和討論,出現(xiàn)了人類存在和宇宙產(chǎn)生的關(guān)系問題。人擇原理認為 ,可能存在許多具有不同物理參數(shù)和初始條件的宇宙,但只有物理參數(shù)和初始條件取特定值的宇宙才能演化出人類,因此我們只能看到一種允許人類存在的宇宙。人擇原理用人類的存在去約束過去可能有的初始條件和物理定律,減少它們的任意性,使一些宇宙學(xué)現(xiàn)象得到解釋,這在科學(xué)方法論上有一定的意義。但有人提出,宇宙的產(chǎn)生依賴于作為觀測者的人類的存在。這種觀點值得商榷。現(xiàn)在根據(jù)暴漲模型,那些被傳統(tǒng)大爆炸模型作為初始條件的狀態(tài),有可能從極早期宇宙的演化中產(chǎn)生出來,而且宇宙的演化幾乎變得與初始條件的一些細節(jié)無關(guān)。這樣就使上述那種利用初始條件的困難來否定宇宙客觀實在性的觀點失去了基礎(chǔ)。但有些人認為,由于暴漲引起的巨大距離尺度,使得從整體上去觀測宇宙的結(jié)構(gòu)成為不可能。這種擔(dān)心有其理由,但如果暴漲模型正確的話,隨著科學(xué)實踐的發(fā)展,一定有可能突破人類認識上的困難。
其實有機物與無機物本身是無界的。在有機物中叫羥基,在無機物中稍加改變就成了氫氧根。
而化合物的名字也有各種不同的來源,接觸過它的人隨便給它取個名字,它就可能流傳至今甚至比正規(guī)的名字還要常用。
因此不要太拘泥于一個小小的名字。
羥基磷酸鈣 Ca10(PO4)6(OH)2
是堿性,一般能形成堿式酸鹽的鹽往往是弱酸鹽,且可連接多個陽離子。
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