第6章重返校园
北京地铁素以拥挤闻名,即使不是高峰期,也难掩人流如潮的繁忙。当王恪终于踏出地铁站,眼前的景象立刻让他感到一阵舒缓。
首先映入眼帘的是一座简约而典雅的校门。校门的立柱式结构以灰色为主色调,融合了中国古典建筑的精髓和现代设计的简约感。大门的两侧装饰着精致的铁艺门拱,它们优雅的弯曲线条和细腻的工艺,勾勒出了一种古朴与现代交融的美感。这样的设计让人不禁联想到老校园的沙滩红楼,呈现出一种既简洁挺拔又庄重大气的气息。
这座门不仅是燕大的象征,也无疑是中国最高学府的标志。当然,离着真正的世界一流大学——青大,还有500米的距离。
刷校友卡进入学校,一条笔直的林荫道向校园深处延伸,两侧的树木郁郁葱葱,枝叶交织成拱形的天篷,阳光透过树叶间的缝隙洒下斑驳的光影,为这条道路增添了几分宁静与诗意。树荫后面的图书馆和教学楼若隐若现,将外界的喧嚣隔绝在了身后,留下了一片静谧的天地。树荫下的人行道上,三五成群的学子抱着书本,奔赴在图书馆和课堂的路上,还有拍着篮球返回宿舍的运动青年,一下子就让王恪回忆起了自己的青葱岁月。可惜时光清浅,岁月留香,青春在不经意在扭了下腰,就突然消失不见了,只剩下了了现在的中年大叔。
再往前,绕过法学楼和第一体育馆,再经过燕大讲堂和国家发展研究院,就能看到一座古香古色的建筑。攒尖的屋顶造型,与燕园西门及南北阁的建筑风格一脉相承,显得典雅而素净,建筑前是一排银杏,每逢秋天,银杏树的叶子随风而起、写意的落在办公楼前的小路上,如同铺设了一层闪烁的碎金,金黄的落叶在阳光的照射下,闪烁着温暖的光芒,形成了一幅美丽的秋日画卷,也为天文楼增添了一份悠然的韵味。
这里就是天文学系和k所共同的办公楼。走进大大的阶梯教室,里面坐满了学生,正在聚精会神地听着站在前面讲台中央的费教授讲课。费教授身着整洁的西装,气质儒雅,身姿挺拔,正用自信而富有感染力的声音对对全体学生绘声绘色的讲述着:
“同学们,科学的真理无处不在,等待着我们去发现、去探索、去问一句为什么。一定要学会从平常习以为常的事情出发,试着去发现隐藏在其中的科学原理。我举个例子,谁知道夜空为什么是黑色的?”
教室里静默片刻,学生们纷纷陷入思索,这个问题不是太难了,而是太容易了!因为这是常识,是几万年来人类的固有认知,总不能回答是因为太阳落山了吧。
当然,还是有的同学尝试理解教授的意思,举手试着回答道:“教授,白天的时候,太阳光经过大气层散射,然后进入我们的眼睛,因此白天很亮。晚上的时候,由于地球的自转,我们处于地球的背面,太阳光照射不到,因此夜空是黑的。”
“很好。但大家想过没有,我们在夜晚看到的无数颗星星,其实也是和太阳一样的发光星体,如果宇宙是无限、均匀和静态的,有无数个均匀分布在各处的发光星体,虽然这些发光星体的亮度和距离的平方成反比,但是在一定距离上,这些发光星体的数量也应该和距离远近成正比,这就导致了从地球向任意角度看,夜空都会被恒星填满,夜空不应该是黑暗的,它应该与恒星表面一样亮才是。”
“但宇宙不是无限、均匀和静态的,”下面有学生的声音传来。
“很好,所以‘无限’、‘均匀’和‘静态’,这三个关于宇宙本质的假设中肯定有一个或者至少一个是错误的,那么大家觉得哪个是错误的?”费教授的声音在宽敞的阶梯教室里回荡,充满了鼓励和期待。
有的同学反应了过来,举起了手:“静态是错误的,哈勃红移告诉我们有许多星星正在超光速地远去,它们的光永远到不了地球。”
“很好,你发现了宇宙膨胀理论,因为宇宙的膨胀是一个持续进行的过程,而且正在加速进行。根据爱因斯坦的相对论,光速是一个恒定不变的速度,而宇宙的膨胀速度却可以超过光速。这意味着,距离地球更远的光线将永远无法照射到地球。还有其他可能吗?”
“无限是错误的,宇宙微波背景辐射说明宇宙至少在时间上是有限的。”
“很好,你发现了宇宙大爆炸理论,宇宙微波背景是我们宇宙中最古老的光,当宇宙刚刚38万岁的时刻,就出现在天空中,它显示出微小的温度涨落,对应着局部密度的细微差异,代表着所有未来的结构,是当今的恒星与星系的种子。还有其他可能吗?”
短暂的静默后,“均匀可能也不对,宇宙中可能存在大量的灰尘、杂质和我们未知的物质,这些物质会挡住一部分光线,使得地球只能部分地被照亮,从而呈现出夜晚的黑暗。”一个学生试探着答道。
“很好,你发现了暗物质和暗能量的理论基础。最新的宇宙学模型认为,宇宙中约23%为暗物质,剩下73%是暗能量,普通物质不足4%。暗物质不发光,但有显著的引力效应,可能会引起爱因斯坦引力透镜效应,暗能量则是一种充溢空间的、具有负压强的能量。你们看,通过对‘夜空为什么是黑色的’这一简单问题的思考,你可以发现宇宙膨胀理论、大爆炸理论以及暗物质和暗能量理论,这就是怀疑的力量!”费教授站在讲台中央,侃侃而谈。
“再举一个例子,大家知道,我们可以接收到百万年前甚至上亿光年远的恒星发过来的光,通过分析这道光的光谱,可以了解天体的组成、温度、化学元素丰度等重要参数,这些信息对于理解天体的内部结构和演化过程至关关键。此外,通过观测天体光中的大气成分,还可以帮助科学家寻找外星系的生命迹象。你们看,这就是宇宙赐予我们的最好礼物,他知道我们过不去,所以就把光送了过来!”
台下的学生都陷入了思考,显然,教授的话触动了他们的心弦,也许换个思路,科学探索没有他们想象中的那么神秘和困难。这时,有个学生举起了手:“教授,您刚才的两个例子其实都和恒星光有关,但是光是有延迟的,离得越远,我们看到的光延迟就越大,会不会对实际观测产生不利的影响?”
“问得好。物质诞生于最原初、最永恒的能量,即我们所知的光。但是,宇宙给我们开了个玩笑,给光速设定了速度,导致让我们看到的宇宙景象实际上都是一副历史的残影。人类肉眼能观测到最远的天体,是距离我们250万光年以外的仙女座星系,当你看到她的时候,眼睛里这束星光是人类祖先穿过非洲大草原时发出的。”费教授信步走下讲台,在教室中信步而行:
“所以,当你仰望星空,看到的是1.3秒前的月亮,8分钟前的太阳,100多前的北斗七星和1300多年前的猎户座星云;当你眺望6500光年的鹰状星云,里面的创生之柱很可能已不复存在;当你从银河系的一端眺望另一端,那端已经过去了10万年……你以为你看到的是宇宙的现在,其实你看到的是宇宙的过去,你以为你赶上了宇宙的盛宴,其实那边已经曲终人散。这就是光,它不会告诉我们宇宙的现在,只会告诉我们宇宙的过去。当你仰望夜空时,你正在回顾过去。当你凝视过去时,你可能正在眺望未来。”