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对太空的畅想篇1:太空畅想
对太空的畅想篇2:10个有关星际交流的畅想
10个有关星际交流的畅想
地球上的我们无论身处何处，都已经习惯了拿出手机，通过打电话、发短信、传照片或视频的方式与他人交流。此外，随着网络的高速发展和网络资源日渐丰富，我们越来越离不开它。无论是想开展一项科学研究，还是想以最便捷的方式找到约会地点，我们都会寻求网络的帮助。
然而在太空中，却没有相关的途径和宽带来实现我们十分熟悉的即时通讯。一方面，星际间的距离过于遥远，电子通讯会有严重的滞后效应；另一方面，受太空辐射干扰，信号从外星球表面传回地球过程中清晰度会受损。更难克服的是，信号在某些位置会因为星体运动（有时是因为太阳）被屏蔽。
设想你是一位要去火星开辟殖民地的宇航员，火星距离地球最近距离约为5.6 x 108 Km，最远距离约为2.26 x 109 Km（译者注：由于绕太阳公转，地球和火星位置处于变化之中），这时候你与地面的交流将面临重重难关。如果用现有科技与地面指挥中心实现通话或进行短信交流，通讯滞后效应在3-21分钟之间，这会使交流变得相当困难。假设当你在火星上发现一些不可思议的东西，准备告知地面指挥中心。你或许可以克服重重困难传回一张静物图给他们，但是你可别妄想从火星表面传回一段实时视频。NASA(美国国家航空宇宙航行局)承认当前的设备尚不能支持视频传输。虽然近来技术略有突破，但“漫游者”在火星上也只能实现256K/s的数据传输。对于20世纪90年代的地球而言，这个速度算是比较快的—那时候人们还在使用拨号连接（译者注：拨号连接速度在52-56KB/s, 现在人们普遍使用宽带连接，很少用拨号连接）。在火星上使用云应用或者谷歌的高分辨率地图导航更是不可能的。
如果你敢于一路冒险，越过冥王星，在太阳系的附近寻找一个类地行星，那时候实现与地面通讯的困难更是难以想象的。这是科学家们数十年来绞尽脑汁想要解决的问题，他们希望可以像以前电话公司在广告里说的那样—穿越宇宙那令人生畏的广袤，探寻出向外传递信号并找到外星生物的门径。以下是这些年来科学家们的10个星际交流畅想。
10. 通过通信卫星建立星际互联网
通过卫星，在水星和冥王星之间建立一个能覆盖总长达60亿千米的太阳系网络听起来有些异想天开。然而，时光回到1945年，英国科学家和科幻作家克拉克在杂志上发表了一篇文章，展望通过轨道卫星建立全球通信网络的情形，这在当时看来是个疯狂的设想。但是，在今天，近地太空中卫星随处可见，我们可以通过它们在地球上任何地方打电话、发短信或者发邮件。事实上，在第一颗人造地球卫星没有发射之前，就已经有人设想出像克拉克全球通讯网络一般的星际通讯网络了。
1959年，太空科学家E. 米勒（E. Mueller）和 约翰. E. 泰伯（John. E. Taber）在旧金山的一个电子展会上做了一个名为“星际交流系统”的展示，讲解如何通过无线电波在太空实现长距离数字传输（Digital Transmissions）。40年后，科学家史蒂芬·达维多维奇（Stevan Davidovich）和 乔·惠廷顿（Joel Whittington） 草构了一个精密的通讯网络：将三个卫星放置在绕太阳的极轨上，其他卫星放在不同星球与地球位置相对不变的地方或者放在这些星球的极轨上。
将这些卫星组成一个网络，就可以接收来自宇宙飞船或者机器人探测器发射的信号，然后通过这个网络沿一定路线向上或向下传递，直到抵达地球。或许是由于发射多颗卫星到遥远天体的轨道耗资过大，到目前为止，尚没有任何行动将这样的设想付诸现实。
9. 用激光取代无线电波
正如导语所言，太空数据传输目前无法突破速度难关，其传输速度远小于我们熟知的宽带互联网。除开那些复杂的数学关系，我们可以这样理解其局限，无线电波传播的相对频率限制了它们可以携带的数据量（译者注：无线电频率越高，承载的信息量越大）。如果你家或办公室有人使用无线网络路由器你就会发现这个效应，无线网络的网速不如有线连接网络。
和无线电波相反，激光能量高度集中，频段集中，因而可以承载更多信息。此外，因为激光不像无线电波一样易发散，所以传输数据时候需要能量较少。NASA正在进行的“深空光通信工程”（Deep Space Optical Communications Project），目的便在于设法采用激光取代无线电波发射机和接收器。这意味着太空数据传输将提高至目前最先进的无线电装置传输速率的10~100倍，接近于在地球上宽带网速。但是将激光通信应用起来绝非易事。NASA已经在太空完成了一个小型的、低速率传播的激光传输试验，并着手建立太空激光通信系统，这个系统会用一个月球轨道的卫星来测验。到最后，激光数据传输技术也许可以使从火星传输高清、实时视频成为可能。
8. 将探测器和漫游车嵌入星际通讯网络
之前我们提到一个浩大的工程：建立由专用通讯卫星组成的巨大通讯网络以覆盖整个太阳系。但会不会有更简便廉价而有效的方式来构建这样一个网络呢。直至今日，我们送上天的每架宇宙飞船和卫星通常都会利用量身定制的软件和设备（之后往往废弃）直接与地面站通讯。
但如果科学家和工程师们将发射的每架飞行器或其他物体—包括太空站、轨道望远镜、绕火星或其他行星的轨道探测器，甚至是勘探太空地貌的机器漫游车都装上类似的通讯设备并实现设施之间互联，让它们充当其整个星际网络的节点呢？用地球上现有的东西做一个类比：想象一下将你的手提电脑、平板电脑、智能手机、游戏机网络摄像头以及家庭娱乐中心都连接到你的无线路由器并实现内容共享。
除了信息中转站的作用，这样一个星际网络更理想的功能是能够接入地球互联网。这样一来，科学家们就可以连通轨道卫星或漫游车，随时监测它们的拍摄画面，就跟登录目前NASA网站一样简单。
“NASA将要构建的网络或许比解析出火星地质惊人细节、木卫二冰层底下海洋状况和金星湍流云的系统更出色，”工程学出版物《IEEE综览》2005年的一篇文章说道，“思乡的太空探索者们说不定还有机会给家里发电邮呢。”
7. 太空通用的因特网
上面我们提及将飞行器和探测器互联构建出庞大的太空网络，使科学家能够通过像在地球接入因特网的方式与之相连。但就如一些评论家所说，这种方法可能并非最佳，毕竟因特网的基础设计在太空中可能行不通。我们在地球上所使用的互联网协议是在分解传递信息的基础上实现的。不管是文字、声音还是视频，这些信息在传递之初就被解析为小小的数据段，然后在另一个终端重新合成，这样其他人才能观看或听到它。只要信息传播的速度够快、不出现延误或数据遗失，这种方式无疑是高效的，而在地球上要保证这几点完全没问题。
然而一旦进入太空—除了传输距离明显变远，天体们也各种挡路，更别说满布太空的电磁辐射对信号的影响了——这些都将不可避免地导致信息流的延误和中断。这就是一些科学家要研发出因特网改进版的原因。改进版将使用一种叫做容断网络（DTN）的全新协议。与目前地球上使用的协议不同，DTN并不基于端对端的互联，它能依附在无法即时传送的数据包上，直到连接重新形成。NASA用篮球来解释DTN的工作原理：球员会一直耐心地运球直到他发现队友已到篮下、得到上篮机会，而不是慌忙中胡乱射篮或传球。2008年，NASA对DTN进行了首轮测试，利用DTN从离地约两千万英里（约合3218万千米）外的宇宙飞船向地球传送了几十张照片。
6.为其他行星建造卫星中继站
与火星基地联络最大的挑战是火星的运转。当火星、太阳、地球连成一线时，基地会和地球失去联系，而且这种情况很常见—大概每780天就会发生一次。这种连成一线的排列现象很可能会恶化甚至阻碍地球和火星基地的联系。如果你是宇航员或者殖民者，你会因此感到孤单，前途未卜。庆幸的是，欧洲和英国的宇航员已经找到解决这种进退两难境地的办法。
行星通常绕开普勒（Keplerian）轨道转，轨道的名字是以17世纪天文学家约翰尼斯·开普勒（Johannes Kepler）命名的，他发现了描述行星运行模式的数学公式。而欧洲和英国的研究人员已经计划发射一对绕着火星转的交际卫星。他们的绕行轨迹为非开普勒轨道，这基本上意味着它们有点偏离正常轨道，它们绕火星运行的轨道不会是圆或椭圆，也就是说行星并不在旋转正中心。然而，为了保持在轨道上的位置，卫星不得不脱离重心引力的控制，这很可能会使卫星撞向火星。为了避免这种情况的发生，科学家提出在卫星内装备电离子推进器。这种推进器会用微量氧气作为推进剂，依靠太阳能作为能源。这样卫星就可以持续不断地发送无线电信号，甚至在火星和地球连成一线的时候也可以进行联系。
5.在星际轨道上撒面包屑
星际通讯，当然并不仅仅指在太阳系内进行通讯。自从天文学家在1995年发现第一颗环绕类日恒星轨道运行的行星后，科学家们接连发现了很多其他的类似行星，它们被称为太阳系外行星。2012年10月，科学家甚至发现一颗与地球大小接近的行星。它绕着距离太阳系最近的半人马座B星运行，半人马座星系距离我们约2.35万亿英里（3.78万亿千米）。
毫无疑问，这是一个让人望而却步的距离。即便如此，一些太空科学家仍然设想：有那么一天，我们发射出一艘可支持星际航行的地球微缩版巨型飞船，承载着代代相传的宇航员们探索宇宙，寻找生命星球，甚至让地球与地外文明进行交流。
伊卡洛斯工程就是宇宙科学家和未来学家们对这一星际航行设想最新发布的研究蓝图。他们指出，这样的构想需要考虑到飞船进入未知领域后和地球保持联系的问题。他们想出了一个有趣的解决办法：一路上，巨大的飞船定时丢弃装有传递信号的设备的空燃料罐，从而形成从飞船传送数据到地球的连接。“这个办法是通过在伊卡洛斯飞船和地球之间构建一些中继站进行连接，发送的每一段信号链的距离都比好几光年的全程距离要短得多，”参加伊卡洛工程的英国工程师帕特·加利亚（Pat Galea）在2012年如此描述。通过这一方法，我们可以减少中继站的能量需求，或者缩减伊卡洛飞船上的天线规模，或者灵活地增加传送数据的速度。
4.建造巨型天线阵列接受信息
科学家和未来学家们正在进行的伊卡洛斯工程（Project Icaru）尝试设计出一艘能够抵达邻近星系的星际飞船，该星系距离地球约2.35万亿英里（3.78万亿公里）。他们花费了大量的时间思考飞船在星际穿越时如何与地球保持通讯。本文在之前曾提到过利用像面包屑一样的追踪器连接通讯线路，飞船紧随其后航行。但就地球而言，任务监测团队仍然面临着从飞船上收集信号的挑战，以及如何过滤太空中的电磁噪声的问题——这项任务在可能使信号减弱的地球大气环境下进行更显艰巨。
为了最大程度实现这种可能性，伊卡洛斯工程的设计者们提议建造多个太阳能接收站，这些接收站分布在地球不同的位置，站内巨型天线阵列能够绵延几公里。阵列内的天线能够共同探测和捕捉宇宙飞船返回的微弱信号（想象一下这个类比：棒球运动员在体育馆中的一个本垒打将球击到站台上，如果这时看台上站满人，那这个球很有可能会被某个粉丝抓住）。由于地球自转，某个特定太阳能接收站内的天线仅仅会在每天的部分时间内能够指向遥远的飞船，而且该地天气状况还可能阻挡信号的接收。因此在全球不同地方建造大量天线阵列也许是一个明智的做法，这能够确保我们进行近乎不间断的通讯。
3.把太阳当作信号放大器
这是伊卡洛斯工程研究人员的另一个想法。根据爱因斯坦的相对论，由于引力的作用，光线通过质量很大的物体时位置会发生偏移，并且光线会通过类似手持式放大镜的物体聚焦，这给专家们提供了一种思路，利用聚焦的作用来放大传输信号的方法。当然这个方法对于不是非常精通物理的人来说不太容易理解：一艘能够接受通讯信号的宇宙飞船会停在星际飞船前进方向的反方向，距离太阳约510亿英里（820亿公里）。这其实是非常远的距离——大约是冥王星与太阳之间距离的18倍——假设地球文明足够发达，我们能够发射一艘星际飞船抵达几万亿英里以外的太空。通讯设备将会把太阳当作透镜来放大飞船发送的信号，之后再通过其他系统将信息输送回地球，例如激光卫星通讯网络。
“这种做法将会带来巨大的收益，”工程师帕特（Pat Galea）2012年在发现新闻中这样说道。“洲际宇宙火箭的传输器供能可以在不影响可用数据率的情况下降低到很低的水准，或者说如果供能不变，我们将会比直接传输获取更多的数据。”这看起来似乎很巧妙，但是实行起来就复杂得多了。比如说，必须保持接受信号的宇宙飞船和获取信号的星际飞船保持在近乎同一条直线上，事实证明这真的很难实现。
2.能接收极其微弱信号的超敏锐电子耳
当一个信号从遥远的航天器发射到地球时，已经得非常微弱。简单地说，这时候信号的能量比光子含有的能量值还少。这时的信号真的非常非常微弱。请记住，光子是能量中的最小单位，是一种微小无质量颗粒。微小到什么程度呢？你或许会觉得难以置信！我们平时常用的手机每秒大约就会发射出10到24光子。要从充斥着嘈杂、刺耳的空间中“挑选”出这些令人难以置信的微弱信号并解读出它们是非常困难的，无异于让你在海洋中寻找一个带有信息的漂流瓶。但是，根据美国航空航天局太空技术计划网站（NASA’s Space Technology Program Web site）上所记载的相关问题解决方案，技术研究人员们已经提出了一个有趣的解决方案。
当太空飞船试图与地球取得联系时，它会同时发出许多信号副本而不是只发射一次单独的信号或能量脉冲。当这些被削弱后的信号到达地球后，任务控制中心将使用一种名为“结构化光接收器（structured optical receiver）”或“古哈接收器（Guha receiver，该概念最先由科学家Saikat Guha提出，故因此得名）”的设备。这些设备将从根本上重组这些尚存的、极其微弱的、零零碎碎的信号副本，并最终把它们拼凑在一起重建信息。试着这样去想象一下，将一条信息打印在一张纸上，之后复印几万张副本，将它们放入粉碎机并把由此产生的小碎片混起来。那么即使你将大部分碎纸片扔进垃圾桶，余下的那些纸片也足够重组原本纸上的那条信息了。
1.比光速还快的“中微子粒子”
不管我们开发了多少令人难以置信的复杂“小玩意儿”将那些历经十万八千里从遥远的外太空“挣扎”抵达地球的微弱信号拼凑在一起，我们依然面临着另一个更具挑战性的问题。我们已经习惯地球上方便的即时通讯，例如Skype-style视频对话。而在我们距离宽广的太阳系中，这种技术是否真正可行呢，至少以目前的技术来说，应该是不太可行的。如果我们想要前往太阳系之外的行星上，那可能性更是微乎其微。如果飞船到达离地球最近的，距地球约数万亿英里的半人马座阿尔法星的恒星系统（the Alpha Centauri star system），那么每一次声音、影像或文字要从那边传输到地球，平均需要4.2年，它们要跨越如此之长的距离才能来到我们身边。这也是为什么空想家们已经开始提出“亚原子粒子束（beams of subatomic particle）传输消息的速度将快于光速”的新想法。
哇！这个想法听起来非常简单，不是吗？但，请三思一下，要实行这个方案的前提是，我们必须得打破爱因斯坦的狭义相对论，因为他的相对论中说道，没有任何东西的移动速度能够与光速相比。另一方面，也许比光速移动速度更快的物质并不存在。2012年，两位数学家在英国的某一科学杂志上发表了一篇论文。这两位作者在论文中提出，他们有办法推翻爱因斯坦的相关公式和理论，并声称比光速更快的物质传播速度是存在的。即使最终能证实这些不同意见持有者们的结论是正确的，在此之前，我们还需要在现实中寻找出证明粒子的移动速度快于光速的一些证据，遗憾的是，关于这类言论我们至今尚未找到任何合适的证据。
在2011年一场“大张旗鼓”的实验中， 欧洲核子研究组织（CERN）中的研究人员记录到了一种比爱因斯坦的极限速度快了一点点的中微子粒子。然而最后结果却是，相关研究人员设备上的光纤电缆出错（没完全插好）造成了数据读取错误。所以，关于“宇宙中有快于光速的中微子粒子”这一说法，暂时只能归类为“天方夜谭”。
翻译：Chenling Wan 导语10+9 ;敖-有没8+7 ;瓶子ysq6+5 ;杉杉4+3 ;对方正在输入2 +1
审校/飞扬
via science.howstuffwork
对太空的畅想篇3:【原】宇宙畅想曲
宇宙畅想曲三则 2012.6.30
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宇宙畅想曲三则
倪进明/文
此文已刊《无为文艺》总第57期
序
读者朋友，如果你有兴趣把精力和智慧投向神奇莫测的宇宙深处时。那么当你面对人间纷繁的各种事务时，就会有一颗纯洁和理智的心灵，定能表现出高尚的品质。
（一）宇宙的演绎
小时候，我常对着湛蓝的夜空畅想，眨眼的星星可能是未长大月亮。我正好站在圆形苍穹的中央，日月星辰皆围绕着我而东升西落。而这正暗合了亚里斯多德、托勒密的地心说。上学的时候，老师告诉我说，哥白尼发现了太阳才是我们的中心，后来我才懂得太阳带着我们八大行星围绕着银河系的中心在旋转，而银河系又带着我们随着总星系团在更大的广宇里旋转……
根据哈勃的红移学说，又以他的名字命名的哈勃望远镜于1990年5月30日的升空，使原来模糊的星空清淅起来，再次证明了爱因斯坦时空大爆炸在奇点处开始。宇宙之初只有能量，此刻，宇宙里只有光子、电子和中微子，然后又形成了中子和质子，38万年后才转换成质量很轻的氢、氦、 锂，那时电子才有了自已的核。其中的四分之一的中子和质子变成氦元素，其余全部变成氢元素（这是爱因斯坦质能转换公式e=m/c平方）。宇宙就象一个氢氦大草原，众多的恒星就象一群群吃草的羊儿，它们日夜吞食着草原上的氢和氦。因此，第一代恒星它们的周围应该没有固态行星（生命的载体），因为重元素是在恒星燃烧时产生的，好在我们的太阳是第二代或第三代恒星，太阳系里大约有2%的物质是古老恒星的固体残骸。大暴炸90亿年后，大约60亿年前，一颗超新星暴炸，形成了我们的太阳系初状星云。在后来的10亿年中，它们中的一部分重元素集聚在一起而产生了固体行星，这就太阳系内行星产生的原因，而外行星仍然是由氢氦和甲烷气体组成。现在被认为宇宙还处在膨胀阶段，据欧洲航天局ISO卫星观测：NSC6090星系在6000万年前发送来一幅光照图景：它是由两个碰撞后结合在一起的星系，里面每年竟有23颗左右的恒星诞生，而我们的银河系每年仍有2－3颗恒星诞生。英国的物理学家史蒂芬.霍金告诉我们，宇宙里有90%的暗物质（它们不能发光或任何宇宙线），它们其中有很多是恒星燃烧后暴炸的遗骸，当然它包括中微子等所有的宇宙暗物质。而较小的恒星可能最后不会暴炸，如半人马座距我们约50光年的一颗白矮星，其核心是密度极高的结晶碳，原来是一颗直径4000公里的大钻石！最近，欧洲航天局在我们附近约50光年处就发现了含有大量固态物质的星云存在，那里可能就像我们的小行星带一样，有着无数的殒石存在着。当天宇里所有的氢氦都被恒星消耗殆尽时，可能就是暗物质组成的宇宙长夜。宇宙里的四种形态的物质（气态、液态、固态、等离子态）都受四种力的影响，即电磁力、强核力、弱核力、引力的影响，由于受它们的制约，大爆炸之初宇宙由无序和随机（就象一瓶墨水倒进水里，它的状态是无序和随机的，现在仍能见到一些形状怪异的而不规则的星云）逐步变成了有序，就象太阳系那么有序。设想大质量的物质可能引力稍大于离心力，这样众多的物质就要逐步向中心地带聚集，就像银河系的中心聚集着无数古老的恒星一样。例如：月亮每年远离地球约四公分，就是受大质量的太阳的影响的结果。再如我们的银河系就不断从两个较小的近邻大小麦哲伦星云中吸取尘埃和气体，科学家预计在未来100亿年里会完全吞没它。美国的哈勃望远镜在距地球5000万光年的猎户区域发现了质量为太阳三亿倍的黑洞，测出了黑洞捕获的涡动物质的加速度。人马座ACNGC5128星系中还有一个超级黑洞。总之，宇宙里有无数个黑洞，它的质量每立方厘米就达几十亿吨，如此巨大的质量其引力无比巨大。如果所有的星系中央的黑洞都集中在一个奇点上，其引力会吞噬下总星系里所有的物质和暗物质。大暴炸将从这里重新开始！这可能就是时空轮回（不会只有一个开始）。老子说：道可道，非常道；名可名，非常名。是说天地万物的运行有其可遵循的规律，但在不同的时空其规律和概念是会发生变化的。宇宙象影视一样在演绎着自已的历史。今天，我们看到的宇宙并非它当下的模样，比如4.22光年的星体是它四年前的模样…5000万光年的黑洞是它五千万年前的模样，要知道它现在的模样只有到5000万年后才能观测到。那么几十亿光年的星体呢，它的现在和我们看到的图景根本是两回事！因此说我们看到的宇宙模样是它很久以前的样子，只有几十光年乃至千百万光年以内的宇宙模样才接近它当下的模样。那么宇宙膨胀说是不是适合于当下的宇宙呢？或许时空并非起于一个奇点呢？也许某个奇点处的宇宙膨胀其反作用力就可导至其它宇宙的远离，或者由于重力加速度导致接近质量大的星系中心时速度加快，而后面的恒星或星系速度较慢从而觉得恒星或星系之间都在远离。例如地球冬季轨道接近太阳时其运行速度加快，春季过后地球轨道远离太阳其速度就放慢。于是乎出现我们前后星体都有红移现象，似乎都在远离我们？红移现象或许有重力加速度的造成的成份在其中呢？如果所有物体都在彭胀、远离时，就不会发生星体或星系之间碰撞这种搅混现象。相反星系的合并和碰撞现象，还能说明宇宙在收缩。如果我们看到的宇宙是我们看到的真实模样，那么各方向上的红移现象，也许可能说明宇宙在膨胀着。要知道大质量的恒星变化速度很大，仅一亿年就能让它的氢消耗殆尽！
宇宙是个大舞台：引力是导演，黑洞是主编，星系是编辑。弱肉强食，黑洞吞食星系，星系之间大鱼吃小鱼，和银河系一样大小的仙女座就是吞食无数个小星系长大的。现在它正以每小时50万公里的速向我们的银河系撞来，届时天宙将烟花四溅，暴炸不断 ！别怕，它要用30亿年的时间才能到达！
人类有点像井底之蛙，目前只能站在地球的规道上眺望天宙的一角。瞭望星空，我们还发现了反物质的存在，比如银心就有一个反物质喷泉。1908年在西伯利亚的古通斯一次相当于100颗氢弹的神奇的大暴炸：既没发现有核福射的污染，也没有发现任何殒石的痕迹，只有反物质的出现才能湮灭得如此不留踪影。科学家认为，上帝在创生宇宙的时候给原子核外带负电子的机会应该同样多，可能由于斥力的原因使一个庞大反物质宇宙以经远离到了我们视线达不到的地方，如果是那样的话宇宙也许还会将出现戏剧性的一幕：就是我们的宇宙在正反宇宙相遇时泯灭，从而时空又回到开端？（想像而已！）那么宇宙到底是什么样子呢？一个趣的现象，根据万有引力的原理，凡小质量的物质都受大质量物质的束缚，如基本原素里的正电子总是围绕着原子核旋转，你看它多象我们的太阳系！有八大个行星永远围绕着中间的太阳旋转！而太阳系呢？太阳又带着我们以250千米/秒的速度和银河系里四千亿颗恒星一样共同围绕着银河系的中心在旋转！宇宙在起初好像有规则地创造出像银河系一样规模的一千亿个我们已知的星系，它们在怎样运动呢？它们真的在膨胀而四散开来吗？根据矛盾的普遍性原理，同样的道理，也许它们一样在围绕着总星系的中心在旋转呢？！当然我们无法看到那么远的地方，只能想像而已。总之，电磁力、弱核力、强核力塑造了宇宙里基本物质的形态，而引力和离心力却塑造了大宇宙的的模样，即太阳系和恒星系乃至总星系的模样。
（二）外星智慧的遐想
人的能力还不能到宇宙深处去探个研竟。我们能唯一思考的办法就是用马克思的矛盾的普遍性和特殊性的原理来描述外星智慧的有无。最近科学家在南美洲的天文台发现离我们最近的半人马星座即比邻星（约4.22光年）附近，发现了类似太阳系里的固态行星的存在。天文学家自1995年以来利用各种望远镜发现了450多颗比地球大的外行星，在新发现的行星中一半多被水覆盖着，有一被称为GJ1214b行星，它大约离我们42光年，半径是地球的2.7倍，这颗行星的密度表明其成分中3/4是水和冰，1/4是岩石。并且它有大气。但母星只有太阳的1/5,温度在280－120摄氏度，它是我们发现外行星中最冷的一颗。可能是由于我们的仪器精度不够，类似地球大小的行星难以分辨，天文学家表示他们对最终会找到同地球相似的外行星很有信心。这就说明类似于太阳带有固态行星的恒星可能是宇宙里的普遍现象。那么类似于地球的生命载体可能普遍存在，而非只有一个孤零零的地球。这就为外星人存在的可能大大提高了机率。可是“弱人择”的原理告诉我们，宇宙的演绎不是为了智慧的出现而演绎。智慧生命的出现，是地球无数个自然环境和气候的变化顺序刚好巧合等于智慧进化的条件的必须顺序才有了我们人类。就像摇奖机里出的数字刚好等于你手中奖券上填写的一连串数一模一样时，你才能得到大奖一样。而这还只是机会的一半，而另一半是类似生命载体的地球出现的机率（即地球环境和太空环境）。当这两个机率加起来刚好等于100%才有可能出现类似于地球上有的智慧人类。而霍金的比方更糟糕，他说生命出现的机率就象一大群猴子无目的地敲打着键盘，而它们当中有的刚好敲打出古代先哲的八行诗，太偶然了！生命在宇宙演绎的长河中也许只不过是浪花一朵，人的生命在天地之间宛如白驹过隙，一些如慧木相撞，地球强烈的地质变化、北冰洋甲烷外泄、气候突变等灾难，致使脆弱的地球生态发生灾难性的突变，这一切还急需我们不断探索。看来外星人的有无不容乐观，比如冰山上的雪莲，在广宇里只是寥寥无几的奇葩。看看人猿的进化就知道智慧的出现是多么的不容易：由于太阳带着地球在围绕着银河系中心运行时，地极受远处星系的引力的影响，地轴周期性的倾斜角度的改变，导致阳光照射量的减少，每隔一定时间，可能是四百万年左右，地球上会出现一次冰河期。据考证250万年前，第四次冰河期，寒冷的冰盖，将人类的先祖压缩到只剩一千余人，他们在南方温暖的海岸学会了穿兽皮衣服，才使智慧的火种得以延续。人们还用基因突变的原理证明了这一理论。因此外星智慧可能是矛盾的特殊性。1960年4月8日美国的西弗吉尼亚州的天文台操控着一台射电望远镜，对着天空搜索，然而50年的耐心倾听，我们在夸度10万光年的银河系里，所见依然是一片死寂。再者，从一百年前开始地球生命就以微弱的电磁信号以扩播、电视等形式不断从地球发射出去现在有些电信号传出100多光年之遥，尽管会越来越微弱，离我们较近的外星人应该听到或看到这些声间音和镜头。可我们没有得到任何回音，或者他们与我们相似，是大暴炸后的同期产物？可能性最大的解释是：太空里根本就没有外星文明，或许有生物圈的行星太少了。如果宇宙里（至少是银河系里）有成千上万种文明我们应该能发现点什么。当然低等的生命可能要普及得多。然而我们看到的只是银河系的局部，仅象银河系一样规模的一千多亿个星系的天文数字，就足以给外星智慧的存在予以肯定的答案。问题是他们在哪里，很可能时空就是各种文明无法夸越的障碍。由于人类的文明里的高科技刚刚起步，于是有人寄希望有比我们发达的外星文明。设想他们比我们发达成千上万年乃至几十万年来到地球帮我们进步。于是人们幻想他们已造访过我们地球。比如宇宙飞蝶（即UFO）;古代的某些不可思议的遗存等。例如美洲秘鲁高原的巨幅鸟状地画，只有在高空才能看得清楚；还有英国麦田怪圈等。可是到今天我们也没有得出任何有点令人振奋的理论和证据以证明与外星人有关。值得提醒的是，如果有外星文明要造访我们，很可能是他们的生存环境到了末日，他的到访很可能是为了占领新的地盘。当然一个有能力造访我们的文明，由于时空的障碍，他们的首选应该是改造其附近年轻的恒星里的行星，而不会长途跋涉来占领一个普通的已经年过半百的中年地球。
（三）时空的弯曲和速度
爱因斯坦留给了一个令我们振奋的理论，就是广义相对论。由它推导出空间可以弯曲，时间随着速度的增加而变慢，到近于光速时时间将不再往前流动，而超过光速时时间将会倒流，就是我们从老年可回到童年，从现在可以回到过去。回到…清朝、明朝…秦朝…乃至商朝、夏朝。这正暗合了《西游记》唐僧取经的目的，因为他们取回的经书能让五千年前的古人复活。爱因斯坦的广义相对论有三个假定的数学公式表述质量－时间－空间的原理。而他的量子动力学中引力场方程说“虫洞”是宇宙中时间的通道。两点之间的“纠缠”现象被爱因斯坦称作“遥远地点间幽灵般的相互作用”。（量子动力学在高能物理中是描述夸克的胶子相互作用的理论。量子是波可被吸收或发射的不可分的单位。）在量子状态下，两个纠缠的光子互为一组，互相关联，并且可以在一个地方神秘消失，不需要任何载体的携带，又在另一个地方神秘出现。存放着机密文件的保险箱被放入一个特殊装置之后，可以突然消失，并且同一瞬间出现在相距遥远的另一个特定装置中，被人取出。遥远的恒星或星系他们象排着队一样在宇宙里有规律地运行，就象有一股无形的力量在牵引着它们。[万有引力F=G(M1M2)/R].这种力量远达数百亿光年（囊括总星系），一定是在宇宙诞生之初与物质的出现的同时瞬间产生纠缠的。昨天科学家用爱因斯坦的核理论制造出原子武器，今天的科学家据他的理论为制造出“量子计算机”（量子态隐形传输技术）已取得重大突破——量子解码技术。所幸的是中国科技大和清华大学科学家，2009年5月中旬在芜湖建成的世界上第一个“量子政务网”投入试运行。它有着不可窃听、不可破译的优势呢。一旦“量子计算机”问世，一分中即可完成几十亿年的电脑计算。但愿宇宙间的“虫洞”真的存在啊！而时空弯曲呢：科学家用平面上三内角之和等于180度，凸出的球面上的三内角之和大于180度，而双曲面上的三内角之和小于180度，初步证明了宇宙空间是平直的而并非是弯曲的。物理学家霍金说如果说宇宙是弯曲的我们就看不到端庄的正方体。如果宇宙是平的，那么视界就是一幅平面画，因此平面加垂直的三维空间才组成立体宇宙（平直的宇宙空间），当然如果没有时间的这第四维，宇宙就会变成静止不动的雕塑。现在有人用地球运行到另两颗相隔遥远的恒星一条直线上时，中间的恒星应该遮挡掉最远处的那颗恒星的道理，解释此时此刻最远处的恒星仍在中间那颗恒星的附近闪耀。因此设定中间那颗恒星的四周空间弯曲了。我想啊，光线遇到水玻璃等不同介质时就会改变前进的方向，恒星附近有没有不同介质呢？为什么我的看到海平面上的红日时，其实那时真正的太阳还在地平线以下呢？至于时间，很多科学家目前也认为它是匀速的和直线的。我想啊，时间只不过是人们用假定的小时、一天、一年来人为设定事物发展变化的刻度，以区分事物发展变化的速度。如果电子、原子、分子及分子团是静止的，就无所谓时间，正如前面所述，宇宙也就不会这么丰富多彩。时间不过人为设定，它只不过是一个抽象的数量词，本身并无快慢之分。而它所描述的对象宇宙里的物质运动速度变慢了，才可认为时间变慢了。比如电子绕原子核的速度变慢1/2，元素的衰变周期变慢了，生命细胞分裂速度放慢一半（衰老速度放慢一半）我们可能认为时间流动的速度变慢了一半。作为生命的个体，昨天的你和今天的你是有区别的，这种变化虽然微小，加起来从出生到你100岁过逝时两相比较就截然不同了。组成人体所有原子昨天和今天的位置是不同的，如果你要退回到昨天，那么，组成你个体所有原子必须退回到昨天的位置才行。如果要退回到恐龙时代，那么整个太阳系所有的原子都要退回那时的状态，衰变的原素，其核外电子还跳回到原来的位置，才能还原当时的时空，这是不可能，因此时间只能是永远向前的。总的来说，宇宙里的元素衰变速度，物质运动速度都受温度和质量的影响，温度与物质运动速度成正比。对于短暂的生命来说宇宙的演变其时间可能太遥远，而对于无生命的天宇来说一次大暴炸到下一次大暴炸也许只是昨天和今天的事。所以时间因事物发展变化的速度的比较而存在。时间或许如潮似流，我们感知它时有时大步前进，有时偷偷溜走。神经系统有多种方法计算时间的间隔，这个生物起搏器掌握不了较长时间的间隔。时间确实在无所事事时倍觉缓慢，在大脑从事有挑战性的工作时飞速向前。咖啡咽一类的剌激物往往让人觉得时间过快了。而计算缴税这类复杂的工作有时觉得所花的时间比实际要长。感情的波动，比如分手、升职或异国之旅往往感觉距离今天更近。时间只作为在这个时间中所发生的事件的结果继续存在。大脑确定事件相对时间方式依赖记忆。法国探险家米歇尔木西弗尔在一个洞里生活了两个月，不知昼夜，也没有钟表，出来后他以为自己只在洞里呆了25天。如果让大脑计算时间，大脑就会把时间压缩。古人云：“洞中方一日，世上已千年”时间的快慢也因大脑的感知而存在。古人对时间的感悟是：寄蜉蝣于天地兮，渺苍海之一粟！
尾声
前不见古人，后不见来者。念天地之悠悠，独怆然而涕下。人类的科学技术在以后的历史长河中不过是起点。要打开宇宙的奥密，有待后人不断的探索。要改变人类在宇宙的命运，星际航行是主攻方向，而为星际航行提供强大动力的材料不是核能。因为核燃料是反物质释放能量同等质量的2%，例如0.5千克的正物质和0.5千克的反物质相撞能产生10000千克的能量。就是说同等质量的正物质和反物质相遇时能100%释放能量，这两种物质从而全部湮灭。足够而持久的能量将宇宙飞船加速到光速，宇宙航行才有意义。千百年之后的科学技术，将是我们今天的人类无法想象和比拟的。祝愿我们的一千代一万代子孙用反物质的武器，找到开启宇宙奥妙的钥匙，用广义相对论的理论，掌控人类在宇宙里的命运。
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