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內容: 史蒂夫霍金全身癱瘓,只剩下腦部和眼球可以活動,依賴電腦說話和紀錄,要和大家一起探討宇宙的奧秘。
過去的一世紀解開了祖先超過20萬年的神秘,宇宙有140億年歷史,還會繼續至少2倍的時間,但是所有的宇宙星系都來自虛無的狀態下產生,霍金用多普勒頻移的現象同樣解釋光的移動,所以遠離我們的星系變成紅色,靠近的星系是藍色,而宇宙因此不斷的在擴張,像是吹漲的汽球,所以要找出宇宙的生成必須使時光倒流,如此全部的星系都會回到一點,一切事物的起源,在137億年的時候,當時產生一個大爆炸,因為還沒有光源,所以一切在黑暗中發生。
宇宙當時只是一個密度極高的熱能量團,爆炸後隨著巨大的輻射線和能量,瞬間膨脹擴張,不斷的變大和變冷,此時單純的能量開始降溫形成物質,一半的亞原子變成物質,另一半變成反物質,兩者相遇就會消失,幸好物質比反物質多,所以形成現在宇宙生成的部分,經過33萬年的冷卻和擴張,我們的宇宙終於可以目視,這就是宇宙生成的由來。
讓宇宙能夠運轉來自於重力,所有的事物因為重力相互吸引,早期的宇宙爆炸後只有充滿類似瓦斯的氣體,之後2億年重力開始把氣體拉在一起形成物質,物質因為重力不平均的相互吸引產生不同的密度,密度高的地方形成不同的恆星和星系。
135億年前宇宙充滿氫氣,在重力作用下形成大團氣體,純氫氣在1000萬度時候開始產生令行星發光的能源,為宇宙提供光和熱,稱為核聚變,氫元素融合成為更重的氦元素,這個過程中物質轉換化為能量,第一個行星開始發光放射輻射線,因為重力吸引產生恆星,在恆星發光的過程中產生其它如氧、碳、鐵等物質,恆星便成為巨大的工廠,恆星因為氫氮不斷的作用爆炸,稱為超新星爆發,一個恆星的死亡卻因此誕生新物質,把其它元素輸送到宇宙各地。
大爆炸後約3億年,早期的恆星開始組成星系,我們的星系在130億年前開始形成,重力形成星系,但是銀河系的正中央,卻也造成一個黑洞,黑洞也可能成為宇宙中止的影像,黑洞的形成需要20倍大小的太陽恆星產生終結,不穩定的結構最後燃料用盡開始收縮,恆星核因為自身的重量增加不斷下陷,並同時因為重力吸引附近的行星靠近壓縮,恆星物質仍繼續燃燒但是越來越小,溫度不斷提高,最後以超新星爆發形式終結,在核心收縮處形成重力井,形成黑洞,黑洞不斷的吞蝕行星移動,還有一個超大質量黑洞會在星系存在,這個黑洞是各個星系的旋轉中心。
地球的產生大約從60億年前開始,恆星爆炸產生星塵,所產生的物質因為重力聚集,地球因此形成,另一端的太陽因為氫氣團的溫度和壓力上升使原子開始融合,太陽爆發一波波的太陽風吹散氣體和其它粒子,只剩下固定的恆星留下,霍金認為生命的出現來自偶然,分子不斷的相互碰撞,機緣中產生可以複製的變化,就開始變革的過程,逐漸產生生物的多樣性,生物也改變生成的環境,45億年後人類產生。
7500萬年後大陸路塊將會在南極合為一塊,還有隕石可能撞擊地球,每一百萬年就有一顆巨大的隕石撞擊地球,造成生命歷史終結,除了自然可能的災害外,人類的核子戰爭科學,提高了十分之一的終結機會,我們的星系每50年就有一個恆星爆炸消失,超新星的爆炸也會對地球產生影響,1967年美國軍用衛星偵測到大量超新星爆炸的伽瑪輻射線,輻射線會破壞地球的臭氧層,讓太陽有害輻射造成生物生態破壞。
霍金認為阿波羅讓人類開始跨越母星到另一個行星,火星是另一個值得探討的行星,如果有一日可以利用反射鏡為火星提供熱量和能量,在科技的輔佐下,火星是可以變成人類的第二個星球生存。
即使如此,太陽還是會像其它星系一樣走向終結,我們的太陽已經進入生命中期,變得更亮更熱,會讓未來的地球成為炙熱的岩塊,太陽能量耗盡後會開始膨脹,70億年後太陽會膨脹200倍,逐一消滅附近行星,2007年科學家發現類似地球的格利斯星球適合人類居住,但是距離地球有20光年,找到長距離飛行是人類唯一能繼續生存在宇宙的最基本可能。
未來的一千年物理學將有重大的改變,基因學家會改造人類更高的智慧和更長的生命週期,並可能改組染色體為長期飛行設計,人類可能真正開始往宇宙努力延續生命,發掘自然界的秘密,霍金最想知道的是為何宇宙如何終結和以什麼樣的形式終結。
如果回到當初大爆炸的點就可以知道宇宙終結的命運,關鍵在一種稱為暗能量的物質,使空間分裂,但是還不瞭解暗能量的成因,唯一肯定的是宇宙命運取決暗能量的行為,如果暗能量減弱,重力將取代它的作用,造成宇宙大崩塌,所有的宇宙物質都會被黑洞吞蝕,收縮成為一個點,霍金認為最終會是一個大冷卻。
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小記: 史蒂芬霍金是知名的物理學家,他用物理學的原理來解釋宇宙的生成和未來發展,引用許多原理讓人眼睛為之一亮,原來如此,雖然無法完全代表邏輯的觀念絕對事實,畢竟沒有人可以跨越時空或是保有文獻上的紀錄,但是至少讓唯神論者,可以看清楚地上的石頭,而不是天上的幻影,也對基礎科學產生絕對的影響。
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