什么是宇宙?现代科学对宇宙的定义是由空间、时间、物质和能量,所构成的统一体。当然,多数时候宇宙的概念指的就是我们这个由无数个星体组成的物质世界(比如我们经常说“宇宙有多大?”“在茫茫的宇宙中,银河系只是沧海一粟”)。
随着科技发展,在不同时期人们感知到的宇宙其范畴是不一样。在古代,人们凭肉眼或简单的天文望远镜看到的星星都是银河系的,所以那个时候人们所说的宇宙实际上就是银河系。在哈勃发现河外星系后,宇宙的范畴才进入了现代宇宙概念!而当人们发现原子的结构和太阳系结构比较像时,人们又很容易联想到原子是否就是微观世界的太阳系?而太阳系是否就是宏观世界的原子?然而,现在人类的科技在宇宙的范畴来说,那是处于相当的初级萌芽状态。所以,仅凭借现代科技是无法了解宇宙真正的奥秘。那我们就从现在观察到的事物中最普遍、最基本的现象结合最朴素的原理去寻找宇宙的奥秘。
人们认识世界是靠感知。感知分为主动和被动。人类对宇宙天文的研究一般是被动感知,即通过接收宇宙星体射来的光线(包括射线)来认识宇宙;而对微观世界的研究一般是主动感知,即通过对微观物体主动作用进而分析结果来认识微观世界。比如,我们通过恒星射来的光线来观察恒星的,并且我们测算出恒星彼此之间都相隔非常的遥远。例如,太阳和最近的比邻星的距离为4.2光年。如果把太阳缩小为1元硬币这么大的话,那比邻星就是在大概四百多公里外的另一枚1元硬币!这是多么稀薄的一种状态啊。但事实上,如果我们能够用主动发射射线去感知恒星(这和我们用扫描隧道电子显微镜看原子的原理类似。),就会发现完全不同的景象——太阳系大概是一个直径为0.02光年的球体(太阳风达到的距离,对外部宇宙射线有排斥作用。),而太阳系的势力范围更是达到直径为2光年的空间(太阳引力能到达的距离)。这样看来,宇宙中也不是那么“杳无人烟”,甚至有点拥挤:如果是把太阳系球体比为一枚1元硬币的话,在它4米开外又有一个1元硬币;若果是把太阳系的势力范围比作一枚1元硬币的话,两个硬币之间竟然只隔了一枚硬币直径的距离!同样,我们所看到的物体其实99.9%以上都是空的,因为构成物体的原子其99.9%以上是空的。但为什么我们能够看到、摸到我们现在感知到的物体?那是因为原子核的作用力对光、对外界施加的作用力进行了排斥,不同原子组合其排斥的情况不一样,也就造就我们所看到、摸到的各种各样的物体。
可见,采用不同的思路和方法,获得的认识也大不一样。
想象一下:如果在我们宇宙之外也更为巨型的智慧生命来观察我们这个宇宙,得出的结果就会跟我们观察物质微粒子的情况类似(其实我们观察遥远的星系也是有类似的效果——小、密);同样,如果微粒子世界也有智慧生命来观察他们的微粒子世界,得出的结果就会跟我们观察宇宙的情况类似。
所以,宇宙和微粒子世界是非常的相似——宇宙是宇宙外的微世界,微世界是微世界内的宇宙。