回忆个人日常吧:人类一直没弄不明白的九件事

 



一、宇宙的绝大部分正在消失

　　1997年，天文学家发现：整个宇宙正在以前所未有的速度加速膨胀。没有人知道这究竟是为什么：在这一论点提出之前，大家都以为在大爆炸之后，宇宙的膨胀会渐渐慢下来。我们所能给出的最好解释——一些被称为“暗能量（dark energy）”的神秘现象正在造成这样的加速膨胀——是根本无法解释，因为我们根本不知道这个暗能量究竟是什么。

　　我们只能把它说成是类如“暗物质（dark matter）”的东西。如果你对“万有引力”有绝好的理解，并将其应用于 星系的旋转方式上，你很快就会意识到这样的问题：各星系应该是逐渐趋于分离的状态。由于星系的重力产生了向心力 ，所以星系的物质体是环绕着一个中心点运行的。但是， 由于星系中没有足够的质量，因此产生不了可观察得到的自旋体。物理学家提出的最佳答案是：在那里存在着的东西，比我们能够看到的要多得多，而且这种东西的重力正在把所有的一切都聚拢在一起。正像他们把那种正在神秘加速的东西叫做“暗能量”一样，他们把这种受重力作用的神秘东西叫做“暗物质”。几十年来至今，我们一直在搜寻暗物质，但是，还是不知道它有可能是什么。

　　可能的理由是：这种看起来似乎是共同构成了宇宙全部内容的百分之九十六的暗能量和暗物质，也许是一种宇宙间的海市蜃楼。当我们排除我们在数学上的某些假设——诸如：假设宇宙在任意一个方向上都是相同的，我们会发现：暗能量在逻辑上成为泡影（“vanishes in a puff of logic”亦译：按逻辑的喷团消失——译者）。暗物质可能是我们无法完全理解重力是如何起作用的一个结果。这个问题亟需进一步探索的空间还很大。



二、“拓荒者号”异常

　　公正地说，“拓荒者”第10、11号航天探测器应该已不再能引起人们的兴趣。自1970年代发射 以后，这两艘飞船现在已远远超出了太阳系的边缘，正在向太空深处默默地 飘移。我们与“拓荒者”第10号飞船的最后一次接触，是在2003年的1月10日，当时只有一个微弱的信号返回到了地球。现在距地球差不多有80亿英里，比地球距海王星和冥王星的轨道还要远，我们再也不会从它那里听到任何声音，因为再也不会有什么能量可以使它发出任何信号了。

　　然而，“拓荒者”探测器很有趣。有趣之处在于：它们正在以一种颇为不可思议的方式偏离轨道。在其旅行过程中的每一年，该探测器都要比上一年多偏离预定轨道8000英里。你几乎无需考虑就可以算出：它们一年就走完了2190万英里的路程；与地球对你双脚的引力相比，这种漂移的引力要弱100亿倍。虽然如此，但他确实存在，分析了几十年，也未能发现任何简明易懂的理由，如：探测器有热泄漏。因此，可能的理由是：这两艘迷路的空间探测器正在告诉我们某些非同寻常的东西。也许，牛顿的万有引力定律，这个描述它们的轨道运行状态的定律，大概是疲倦了，需要大修了。或者，有一个新的陌生的力量正等待着被发现？



三、变化着的常数

　　物理学的基本常数，是用以描述自然中力的强度的量。尽管它们的每一个值都是源自于实验，而不是源自于某些基本认识，但对我们所称之为的物理定律来说，它们却是不可或缺的：当我们用它们来描述自然过程的时候，常数就会使定律起作用。由于我们假定物理定律是不可改变的，永恒的，所以我们也不得不假定常数也是不变的。这就是天文学家约翰·韦伯（John Webb）使自己陷于此类困扰中的原因。

　　1997年，在悉尼新南威尔士大学，韦伯的团队分析了从遥远的类星体到达地球的光。奇怪的现象发生了，这个光穿过宇宙到达地球，经历了120亿年：其光谱组态，光内部的各种不同颜色，都发生了改变。唯一可能且合理的解释是：一个被称之为“精细结构常数”或α的物理常数，在临近启程的那段时间产生了一个不同的值。

　　韦伯的这个实验结果，经受了整整十年的测试和争论，我们暗自思忖：其他常数也许也有了改变。物理定律也许比我们想象的更灵活。这些物理定律和物理常数帮助我们界定和征服自然界。然而，要是根本没有不可改变的定律又将怎样？要是这些常数并非常数，又将怎样？或者，当韦伯拿出结果的时候，嘴角绽着一丝苦笑说：“到底是谁定的它们是常数？”



四、冷聚变

　　尽管你也许听说过“冷聚变”，但是它却从来没有真正停止过。自1989年以来，每十年，美国海军实验室都要做200多次实验，以调查产生比其所消耗的能源更多的能源——据称，只有在核星内部才是可能的——的核反应，是否能在常温下进行。许多研究人员一向宣称他们自己相信这一点。

　　如果有可控制的冷聚变，那么，许多世界能源问题就能够化解：难怪美国能源部对此这么感兴趣。2003年12月，一份很长的证明数据评价报告的后面这样写道：报告为新的冷聚变实验提出了一些容易令人们接受的建议。在写这一篇的过程中，我仔细察看过一些科学实验结果，聆听了美国海军研讨会上的对话，会上，一些研究人员讨论了他们仍在继续进行中的工作，其后，我回到马丁·弗莱施曼的房间，他是起初冷聚变的创始人之一。弗莱施曼于1989年失宠，但他依然克尽职守地工作着。



五、生命

　　这看上去就像一个贴着“畸形”标签的怪物，但没有人懂得这就是生命。研究人员甚至放弃了为它下定义的努力。现在，他们又刚刚重新开始从头做起，努力去了解它。这听起来像是一个大胆而又可笑的雄心勃勃的计划，但事实上并不是这样。到底是什么使你如此与众不同呢？你是由无生命的化学物质组成的；那么，又是什么使你有了生命呢？

　　克雷格·温特（Craig Venter）是一个竭力想去发现什么的人。为了创造一个他所认为的人造生命，他剥离出一 个细菌，然后给它注入一组合成基因。但其他人说，他这只是在修修补补，是在搞重组再造。 一个由斯蒂恩·拉斯穆森（S** Ra**ussen）牵头的美国洛斯·阿拉莫斯国家实验室项目，看样子是要从一堆化学物质中创造出某种活的东西来，而这些化学物质，你大都可以从超市上买到。它会活起来吗？在洛斯·阿拉莫斯和拉斯穆森匆匆吃过午餐之后（那地方让我失魂落魄的），我不相信这会是我曾经称为生命的东西。但那可能是因为它太令人担忧。如果我们创造了生命，那么，这生命，对我们自己又将意味着什么？



六、来自火星的沼气

　　美国国家宇航局科学家找到了火星上有生命的证据，于是，他们改变了看法。

　　1976年7月20， 吉尔伯特·列文（Gilbert Levin）坐在他的座位边上。数百万公里外的火星上，“海盗号”登陆舱铲起了一些泥土，然后把它同标有碳14的化学营养物掺合在一。执行这次任务的科学家们都一致认为：如果列文在登陆舱上安装的仪器从土壤中发现含有碳14的沼气，那么，火星上就一定有生命。“海盗号”报告了一个肯定的结果。不知是什么东西正在吞食和消化代谢这些化学营养物，然后喷出带有碳14的气体。按照以往的惯例，这本应有个聚会：以示火星上有生命存在。尽管有这样的证据，但宇航局说：这并不是生命。

　　30年以后，我去列文在马里兰的公司总部拜访了他。他比以往更加确信他的实验是有成效的，在火星上发现了生命。他不再孤独，乔·米勒（Joe Miller），洛杉矶南加利福尼亚大学的一位研究辅助细胞的生物学家，对这些数据重新进行了分析，他认为：那些排放物肯定标示着生命。为了再次飞抵火星，宇航局研究人员现在正在争取一个新版本的列文实验。皇家天文学家，马丁·里斯认为：搜寻外星生命，这是我们这个时代最重要的科学探索。但是，我们已经找到了吗？



七、来自外层空间的神秘信号

　　这个信号长达37秒，而且是来自外层空间。1977年8月15日，它使哥伦布俄亥俄州立大学的天文学家杰瑞·伊曼（Jerry Ehman）情不自禁地发出“喔！（Wow!）”的惊叫，胡乱在特拉华的俄亥俄州射电望远镜“大耳朵”打印出来的材料上写上了“Wow!”。28年以后，没有人知道是什么东西发出的这个信号。伊曼说：“我还在等待明确的讲得通的解释。”

　　这个信号来自人马座方向；这个方向最近的恒星也远在220光年之外。如果他真的是来自那里，它必将是一个非常强有力的天文事件——或者说，一个先进的外星文明正在使用一台大得令人吃惊的强力发射机。



八、特大病毒

　　在法国马赛的一个冷藏库里，栖息着一种病毒，出奇的大，是科学上已知的最大病毒；说它巨大，大约比令你患感冒的鼻病毒大三十倍。它是那样难以消灭，真是令人震惊。多数病毒可以被高温或者被强碱杀死，或者可以被声波震荡成碎片——但这种病毒不是这样。然而，这一点并不是科学家们所特别关注的。

　　这种特大病毒的最大影响，并不会危及全球的医疗保障制度。而很可能的是：它将对地球上的生命发展史产生巨大的影响。米米病毒（Mimivirus）**不符合地球上生命发展的既定历程。病毒一般不被认为是有生命的，然而，米米有一组基因，在某些方面，看起来与人类很相像。米米病毒似乎属于地球生命一族——它甚至也许会改写生命自身的规则。

　　米米病毒（Mimivirus）：是法国地中海大学微生物专家于1992年在英国布拉德福镇一个冷却塔中抽取的样本中发现的。



九、死亡

　　活着的生物为什么会死？ 显然，生物相互残杀——这是自然秩序的组成部分。但是，是什么造成了“自然”死亡呢？在这个问题上，生物学家们是有分歧的。它变得很像一场乒乓球比赛——多年来，由于新的证据人所周知，一些理论，来来回回地讨论。

　　有一种答案是：死亡仅仅是必然——例如：避免过度拥挤。由于进化应该是针对所有的个体生命而言的，因此，进化并不是——也不会——根据什么“死亡开关（death switch）”做选择。然而，又似乎确实存在一个“死亡开关”——研究人员已经设法找到了大大延长了某些线虫纲蠕虫寿命的遗传开关（genetic switches）。

　　这对我们来说，也许看起来就是一段很长的生命之路了，但也确存在有存活时间很长很长的脊椎动物。例如： 布兰汀斯海龟（ Blandings Turtles）恰恰看起来不会变衰老似的。要搞清楚为什么会是这样，的确是件棘手的活儿——但可能是非常值得的。