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物理世界的本质 第八章 人在宇宙中的位置
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星球的宇宙
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世界上最大的望远镜能发现大约十亿个星球，望远镜能力的每一次提高都使星球的数目增加，所以我们几乎不可能对必须存在多少颗星球的数量进行限制，但是也有穷尽的迹象。显然，环绕我们的星球并不是在无限的空间中均匀分布的。开始的时候，对光的把握能力提高一倍，能够看到的星球的数量就提高三倍，但是这个数会减小，在巨大的望远镜看到的微光极限处，它将变为1.8倍，这一比例在那个阶段还将急剧减小。似乎我们就要达到一个极限，即望远镜能力的提高将不会看到许多额外的星球。
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曾经尝试过，通过有风险性的外推方法得到星球的总数，有时引用30亿到300亿作为星球的总数。但是困难在于，我们主要考察的星系宇宙部分是一个局部的凝聚态体系或星云，这些凝聚态体系或星云形成巨大的多的系统的一部分。沿天空的某个特定方向上，我们的望远镜深达该系统的极限，但在另外的方向上，它的范围对我们而言，是如此广袤而难以探寻。黑夜里在天空形成一条璀璨光带的天河表明，在目力所及范围内，各个方向上星星之后还是星星，这个巨大的扁平状星带分布被称为银河系，它所形成的盘状分布厚度比其广度要小。银河系部分破碎成亚凝聚态，它可能卷曲成螺旋状，形似天空中观察到的数量巨大的螺旋星云。银河系的中心（银心）在人马座方向，它隐藏起来不为我们所见，原因不只是因为距离太远，而且在一定程度上是由于暗物质（黑暗的云雾状体）的存在遮挡了它们后面的星光。
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我们必须区分我们所处的局部星云和我们局部星云为其一部分的巨大的银河系，星球数量主要的（但不是全部）与局部星云有关，世界上最高级的望远镜正开始寻找全部这些星球。我们的局部星云也具有一个扁平的形状——状如银河系的盘状结构。如果把银河系比作圆盘，那么我们的局部星云就像一个小圆饼，圆饼的厚度大约为其宽度的三分之一，圆饼大小从一边到另一边光最少也要走两千年。两千年只是个粗略的测量结果，因为它处于模糊的凝聚态，难以清晰地与其他临近的凝聚态分开。全体银河系螺旋星云的范围为10万光年量级，很难怀疑银河系的扁平形状应归于快速旋转，确实也有直接强烈旋转速度的证据，但是，几乎所有天体都处于快速旋转仍然是一个进化未解之谜。
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在这巨大的星群之中，太阳只不过是一个微末之辈。在亮度上，太阳只处于中等，是一颗很普通的恒星。我们知道有能够发出至少一万倍太阳光的星球，我们也知道只发出万分之一太阳光的星球，但暗弱星球的数量远远超过那些明亮的星球。无论质量、表面温度还是体积，太阳都属于恒星中极其普通的一类，它的运动速度接近平均水平，它并未显示出比多样性更能引发天文学家关注的夺人眼目的现象。在恒星社会中，太阳相当于一个受人尊敬的中产阶级，它偶然地居于非常靠近局部星云中心的位置，但这个明显有利的位置却由于局部星团本身对于银河系处于远离中心的位置（实际上靠近银河系的边缘）而大打折扣，我们不能断言其位于宇宙中心。
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对银河系的想象，使我们产生我们自己的小小世界微不足道的感觉，但我们仍然还得在卑微的峡谷里更往下走，银河系只是百万或更多螺旋状星云中的一个。尽管很早以前一直怀疑，但现在似乎无可怀疑，螺旋状星云是与我们的星云相脱离的“宇宙岛”，它们也是构建于相同盘状结构之上的巨大的星系——或者处于向星球演进阶段的系统。我们看到它们的一部分边缘而能判断圆盘的扁平，其他边缘则沿着宽度方向显示出双螺旋凝聚态结构。许多星云显示出暗星云物质破碎形成常规星体而遮蔽了星光的效果，在少数最接近的几个螺旋星云里面有可能逐个探测到最为明亮的星球。星云里能观察到众多的星球和新星，如同在我们的太阳系一样。从星球可辨识的特征的明亮程度（尤其是仙王座的变光星）有可能判断距离，最近的螺旋星云在85万光年以外。
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从现在所收集的少量数据来看，似乎我们自己的星云或银河系异常巨大，甚至提出如果螺旋星云是“岛”，那么银河系就是一个“大陆”。但是我们也没有更过硬的证据，敢于主张银河系最大，总之，这些其他的宇宙都是上亿星球的集团。
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问题自然又出现了——这种分布能延伸多远？这一次不只是星球，还有宇宙也是在视线之外，一个躲在另一个后面。这种分布也会有终止吗？想象怕是必须再次飞跃，想象一下星球之上有螺旋星云，螺旋星云之上又有超级星系，但是有个很微弱的证据之光显现出来，或许这次我们达到了星系结构的顶点，螺旋状星云所构成的星系就是整个世界。如早已解释过的，现代的观点是空间有限但无边际，在这样的空间里，已走过“环游世界”很大一部分路程的光在振动中变慢了，结果所有的光谱线都向红光方向移动。通常我们都把光谱线向红光方向移动解释为光线速度降低的幅度增加，现在经过测定，大多数的螺旋星云显示出常常以超过每秒1000公里的巨大的速度降低，这真是一个令人震惊的事实。仅仅只有两个严重的例外，它们是比其他星球更接近我们星球的最大的螺旋星云。按照一般的理由，要说明为什么这两个其他的宇宙如此快速而又一致地远离我们是很困难的，为什么它们要像躲瘟神一样逃离我们呢？但是如果实际上所观察到的是这些物体所发射出的光在旅行过“环游世界”很大一部分旅途之后振动减缓的话，这个现象又是可以理解的。根据该理论，空间半径为所观测到的星云的平均距离的20倍，或者说1亿光年，它为数百万螺旋星云提供了家园，但超出这个范围以后就没有什么东西了。没有任何“超出”——在球空间中“超出”把我们从反方向带回地球。[1]
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物理世界的本质 时间的规模
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时光走廊穿过过去往回延伸。我们可以对时间如何开始没有概念，但在某个阶段，我们想象真空被充满了比最稀薄的星云还要稀薄的物质，稀疏散布的原子在无定形的混乱中忽此忽彼地运动。
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“眺望着混沌之王，他暗黑的宫殿弥漫到荒凉的深渊之中”。[2]
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于是慢慢就感受到重力的作用了，凝聚中心开始构建自身，它开始吸引其他的物质。第一层区分是诸如我们银河系一类的星系，第二层亚凝聚态把星云或星团分开，星云或星团又分成各个星球。
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在各个部分里，进化达到的程度不同。我们观察处于不同发展阶段的星云和星团，有些星球依然非常稀薄，另外的星球如太阳由密度大于水的物质凝聚而成，其他的星球发展阶段更高，收缩到不可想象的密度。但星球的起源是一个经过或正在经过一个原始分布的、单一的进化过程，这一点不容抱有任何怀疑。以前，一个星球之诞生被自由地推测为就像一个动物诞生一样，是一种个别事件。两个已死亡很久的星球不时地碰撞并在碰撞能量作用下转变成蒸汽，凝聚随之发生，作为一个发光体的生命全部重新开始。我们几乎不能确定这类事绝不会发生，也不能说太阳注定不会有第二或第三活动期，但从星球间所追寻的种种关系来判断，显然，星球的宇宙所存在的现阶段是第一个活动期。我们看到星群以适当的运动掠过天际运行，这些必然有一个单一的起源，不可能由偶然的碰撞形成。另外一个被丢弃的猜想是，发光的星球或许是个例外，对每一个发光的星球可能存在数千个死亡的星球，通过重力对星球平均速度的影响有办法估计星际空间中的总体质量，已发现发光的星球质量接近所承认的总体质量，暗星所占的质量极其有限。
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生物学家和地质学家认为，地球的历史有数十亿年之久，基于放射性物质衰变速率的物理学证据看起来，摆脱不了地壳中较古老（太古代岩石）的岩石形成于12亿年前的结论，依赖于（现在我们想）逐步分解成辐射的自身物质的太阳必然在更早以前就燃烧了。根据天文学证据最为支持的理论时间规模，太阳作为一个发光星球必然始于5万亿（兆）年前。给予太阳这一年龄的理论虽不完全可信，但太阳的年龄不会超过这个极限的说法更像是一个合理安全的结论。未来并不局限于此，所以太阳依然可作为星球存在50兆年或500兆年，但日渐衰老。按照亚原子能量理论，把一个星球的生命从数百万年延长到数兆年，我们可以想象再辉过程，把星球宇宙的寿命从数兆年延长到数千万亿年。但是除非我们能够绕开热力学第二定律——这无疑说除非我们能够找出时间倒流的原因，那无疑就更接近最终的灭亡了，世界最终也要达到均匀的无变化状态。
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这种物质、空间和时间的浪费是否在人类这里达到了顶峰？
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物理世界的本质 多重世界
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在此我将把现有的关于其他世界宜居性的天文学证据收集起来，对这个问题答案的一个流行说法，是天体研究的一个主要目的，让天文学家相当困惑。他不得不做的任何贡献，本质上都属于研究过程中出自实际的和通常的目的而偶然拾取的一些片段的暗示。然而，人们的心不可抗拒地被吊起来纠结于这样的想法，在宇宙中的某个地方，可能存在“一个稍许不如天使的”物种，人类可以把他们视为同类，或者更高级的物种。
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推测与我们星球不同条件下的可能的生命形态没有意义，如果我对古生物学者的观点理解正确的话，那么哺乳动物时期就是陆地生物的第三个朝代——大自然第三次尝试进化出足以适应变化的条件和适于支配地球的生命序列。周围条件平衡上的微小的细节，必然极大地影响生命的可能性，以及注定占据优势的生物体类型。进化过程中的某些关键分支点必须在生物能够达到意识水平前协商确定，所有这些都与天文学家研究的范围距离太远。为避免无休止的推测，我假定所要求的居住条件与地球上的不同，如果这类条件成立的话，生命就会自动出现。
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我们首先考察太阳系的星球，其中只有金星和火星看起来才基本够格。就我们所知，金星很适合于类似我们的生命，它与地球差不多大，离太阳更近但可能并不更热，它的大气层密度合适。光谱观察却意外地未能在上层大气层中找到氧气的任何指示，因此引发了游离氧是否在金星存在的疑问。但是目前我们不急于得出如此确定的推论，如果我们移民到金星，或许可以继续我们的生活而不用改变太多习惯——除了我个人不得不去找个新的职业，因为金星对于天文学家不是一个好的场所。金星完全为云或雾覆盖，故此不能发现确定的表面痕迹，对金星绕轴的转速如何以及它的轴线方向如何仍不确定。有必要提及一个有趣的理论，尽管不必太过严肃地对待它。有人这样设想，太平洋所占据的大坑是月球最初从地球分裂出去时所遗留下的一个疤痕。显然，这个大坑满足了排放过量水的重要功能，如果它真被填满的话，那么所有的大陆面积都将被淹没，因此干燥陆地的存在间接地与月球相关。但是金星没有它的月球，由于它在其他方面与地球类似，或许可以推测它是一个完全海洋的世界——鱼类处于最高等级的世界。这个想法无论如何都提示我们，有机生命的命运有可能决定于乍看起来并无干系的偶然性上。
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太阳是一颗普通的恒星，地球是一颗普通的星球，但月球不是一颗普通的卫星，已知并不存在相对其主星如此之大的其他卫星。月球质量大约为地球质量的八十分之一，看似一个很小的比例，但与其他卫星相比，已是异常巨大了。其次的最高比例是在土星体系中发现的，它的最大的卫星泰坦达到土星质量的四千分之一，要把如此不同寻常的部分分裂出去，在地球历史上必定发生过极为特别的情形。对此，乔治·达尔文爵士提出的解释是在太阳潮汐与地球球体的天然自由振动周期之间发生了周期性共振，至今这仍被认为是非常可能的。地球的潮汐变形因此增长到巨大的幅度，最终在一个大地震中将一块巨大的物质分离出去形成了月球，其他星球逃过了这种危险的谐振周期，它们的卫星来自于更常规的发展。如果我曾经遇到一个居住在其他世界的人，我会觉得在许多方面非常卑微，但对于月球我倒有望矜夸一二。
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