惊魂的谜团(彩图精装)
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UFO 难道是近几年才知道地球上有人类吗?不,他们早就知道,而且可能还来过。

UFO解密

长久以来,人们都自以为人类才是宇宙中唯一的生命,可是UFO的出现使人类开始重新考虑并关注其他星球是否存在生命的问题,以及这些生命是否与地球、人类之间存在着某种联系。关于神秘的UFO的故事不断充斥在各种杂志、报刊和影视中,那么UFO是不是外星人的交通工具呢?它真的是天外来客吗?

UFO是英文Unidentified Flying Object的缩写,中文意思为“不明飞行物”,它主要是指出现在地面附近或天空中的一种奇异的光或物体,也称“飞碟”。这个缩写最早是在美国1947年6月24日出现飞碟时由一名记者在报纸上使用的,一直沿用至今。

最早记载不明飞行物出现的时间是在1878年1月,美国得克萨斯州的天空中突然出现了一个圆形物体。当地农民J.马丁发现这一圆形物体后,这条新闻同时登载在美国150家报纸上。1947年6月24日,美国爱达荷州的企业家肯尼斯·阿诺德驾驶私人飞机飞经华盛顿时,发现雷尼尔山附近出现了9个以一种奇特的跳跃方式在空中高速前进的圆形物体。它们就像一种类似鸢形的闪光物,更像是碟盘一类的器具。这些物体以大约2000千米/小时的速度疾飞而过,转眼就在天空中消失了……美国几乎所有的报纸都报道了这一事件,世界性的飞碟热被引发,“飞碟”的名称由于十分形象、贴切而开始流传。

这张拥有经典外观的UFO照片拍摄于1967年美国罗得州。

随着UFO目击事件的日益增多,人类也尝试着想与之较量一番,但是在几次的较量中都以人类的失败而结束。1956年10月8日,一个UFO出现在日本冲绳岛附近,适逢附近正在实弹演习的一架西方盟国的战斗机飞过,机警的战斗机炮手马上向它开炮。结果炮弹爆炸后,“先下手为强”的战斗机碎成残片,机毁人亡,而被攻击的UFO却安然无恙。1996年8月的一天,美国西部某导弹基地附近也出现了一架长期滞留的UFO。自作聪明的人类在对它拍完录像之后,立即启动基地几乎所有的导弹发射装置来攻击它。奇怪的现象又一次发生了,基地所有的装置在同一时刻瘫痪,而UFO依然安然无恙。特别是一束神奇的射线击中了一套最先进的导弹发射装置,使它在顷刻间“熔为一堆废铁”!科学家们闻讯赶来,一致认为可能是一种高脉冲的东西把这套先进的装置“化”为废铁的。

▲“先锋号”携带的与外星生物交流的信息

星球爆炸的地图印在“先锋10号”和“先锋11号”的箔金属上。它标出了地球在银河系中的位置,也可以让外星人知道信息发出的所在地。

几次“以卵击石”的事件造成了巨大损失之后,专门研究UFO的科学家们开始对“妄自尊大”的人们提出忠告:“与UFO相遇时,‘先下手为强’是绝对不可取的;因为与UFO相比,人类的飞机与炮弹就像一个与坦克较量的弹弓。除了无谓的牺牲外,我们别无选择,只能静观其变。”

然而,人类并没有停止对UFO的研究。1967年,由美国政府授权、美国空军协助,以哥诺兰大学著名物理学家爱德华·U.康顿博士为首,组成了歌诺兰大学调查委员会。他们全面分析鉴别了1948年以来美国空军搜集到的12618起UFO报告。整整18个月以后,他们的研究结果被整理成了一份名为《不明飞行物体的科学研究》(亦称《蓝皮书计划》)。这份共有2400页、重达4.5千克的报告认为,由于UFO对国家安全并无具体威胁,所以不应再重视UFO的研究了。英国国防部同期也开展了同样性质的研究,他们调查研究了1967~1972年间英国境内的1631起UFO事件,认为除了极少数“未能查实”的不明飞行物以外,绝大部分只是高空气球、飞行器碎片、大气现象和飞机等物质。

罗勃·D.巴利先生是美国“20世纪UFO研究会”的主席,也是研究UFO的权威人士。据他所知,美国军方目前掌握着一架1962年坠毁在美国墨西哥州某空军基地的UFO的最详尽的资料。这个UFO有16.8米的直径,它的主要原料是一种地球上找不到的金属,外形是典型的碟状飞船。飞碟的飞行速度在着陆时达到144千米/小时,但它的着陆装置未放下来。各种专家对写有文字内容的飞碟碎片进行了分析鉴定,但仍破解不了其中的奥秘。

按照巴利先生的说法,UFO显然真实存在,但事情却另有蹊跷。2001年3月10日,美国中情局首次大规模解密了859份秘密情报文件。这批从1947年至1991年的内容五花八门的秘密文件,包括了美国中情局从20世纪40年代末一直到现在对UFO现象展开的研究。这50年来的研究结果让人瞠目结舌:UFO的存在并没有确凿证据,换句话说,也许根本就没有UFO!

▲美国顾问海奈克展示UFO草图

在1966年3月的一次记者招待会上,美国空军蓝皮书作业组织的顾问海奈克展示一幅密歇根UFO目击者所绘的草图。美国政府自此开始调查UFO事件。

以美国侦察部为研究对象的历史学家海恩斯将20世纪90年代美国中情局所有关于UFO的秘密内参全部翻阅后,得出的结论是:在1950~1960年间,所谓的UFO超过半数都是美军人员驾驶的侦察飞机。

他认为美国一直在撒一个弥天大谎!海恩斯主要由两个方面确定和推测美国政府的行为:一是当时苏联对美国领空的入侵造成了美国民众的恐慌,美政府假借UFO可以安抚民众;二是因为美国当时的SR-71和A-12是最机密的情报收集机,但它们总是在飞临敌方上空时受到致命的威胁。所以中情局就以UFO这枚“烟幕弹”来为其护航,这样就会麻痹被侦察国的防空警报系统,从而改变原来的被动状况,同时达到浑水摸鱼的效果。

根据中情局的一些解密文件和海恩斯的研究,许多人认为:苏联政府在早期曾经创造了UFO现象,目的就是为了引起美国社会混乱。但是这种阴谋反而被美国政府所利用,制造了后期的UFO现象,并指望UFO能够遮掩政府进行的绝密间谍飞机的实验,但到目前为止,这种说法仍缺乏足够的证据。

无论UFO是否存在,全世界仍有约1/3的国家还在对不明飞行物进行持续的研究工作。美国的一些理工大学甚至还把对这种不明飞行物进行分析与讨论正式列入了博士论文的选题。

华盛顿遭遇UFO入侵

号称无敌的美国空军,却被UFO耍得团团转。

UFO光临地球在许多地方都发生过,自称看到UFO的人都对它的奇特性惊呼不已。在1952年,美国爆发了震撼全球的“UFO入侵华盛顿上空”事件,这是一次让美国军方绷紧了神经的UFO事件,其可信度也是极大的。

1952年7月19日晚上11时40分,正当美国公民沉浸在周末的温馨气氛中时,华盛顿国际机场控制塔的雷达屏幕上突然出现了7个闪光点。不仅如此,这7个闪光点中的两个竟然以每小时1.12万千米的超高速在空中飞行,不一会儿就从雷达屏幕上消失了,这显然不是普通飞机所能达到的速度。与此同时,安德鲁斯空军基地的雷达也捕捉到了相同的情况。紧接着,卡塔尔机场807航班、610航班的飞行员也报告说亲眼看到了这些东西。这件事情引起了美国军方的重视。

“入侵”事件发生后,美国空军司令部为了保护美国的领空安全,立即命令先进的F-86型喷气式战斗机出击,以防止不明飞行物的任何危险行为。但战斗机刚一升空,不明飞行物就“唰”的一下消失了,战斗机根本无法追赶。等到F-86返航时,那些不明飞行物又神不知鬼不觉地出现在华盛顿上空。它们就像与美国空军捉迷藏一样,一直折腾到天亮,将不可一世的美国空军彻底戏弄了一番。

第二天夜晚,这些谜一般的飞行物再次成队地飞临华盛顿上空。战斗机又出动了,但又如同上次一样,一直折腾到清晨,仍一无所获,美国空军又被戏弄了一次!

迄今为止,不仅是美国人,所有地球人还从未击落过一架UFO!

古印度人制造宇宙飞船之谜

在人们的印象中,高速飞行器械肯定是现代人的发明。但是,考古学家的发现却给出了不同的答案。因为,考古发现,古人不但能够造飞行器械,还能造宇宙飞船。

近年来,人们竟然根据印度古文献仿造出了飞行速度达5.7万千米/小时的飞船。当然,从现代科技的角度去看,也许这是小事一桩。这份文献是从一座倒塌的史前时代的庙宇地下室中发现的,这份资料以古代梵文木简写成。而这种飞船就是大名鼎鼎的“战神之车”。

这份资料详细记载了“战神之车”飞船的驱动方式、构造、制造飞船的原料乃至飞行员的训练与服装等众多细节,篇幅达6000行之多。据记载,“战神之车”的飞行速度如换算成现代计算单位应为每小时5.7万千米。

这就是说,当人类发明了火车、飞机、飞船并为自己的发明所陶醉的时候,他们根本就没有想到,这些看来非常现代化的工具在几千年前就可能已经存在了,这真让科学家们尴尬了一回。

说起“战神之车”,还要从印度南部古城甘吉布勒姆的424座神庙说起。这些神庙据说最多时曾达到1000座,因而“寺庙之城”就成为这座城市的当之无愧的称号。在这些神庙中,除了湿婆、毗湿奴、黑天、罗摩等众多古印度的神灵雕像外,还有一种飞船的雕塑。这种被雕成不同样式的飞船上面刻有众多神话人物,但“战神之车”却是它们共同的名称。据说这些飞船就是这些神话人物乘坐的坐骑。

研究者们发现,“战神之车”是一种多重结构的飞船,绝缘装置、电子装置、抽气装置、螺旋翼、避雷针以及喷焰式发动机都装备在了飞机上。文献中多次指明飞船呈金字塔形,顶端覆盖着透明的盖子。这简直就是传说中的飞碟。

▲古希腊出土的青铜飞船模型

古希腊也发现了宇宙飞船,它与古印度的“战神之车”似乎有某种联系。这不禁让人猜想,古代地球上真有过外星人光临吗?

这份文献是1943年从印度南部的迈索尔市梵语图书馆一座倒塌的庙宇地下室中发现的。这些神话故事因为它的发现开始变得更加扑朔迷离了,究竟这些人是神话人物还是真实人物?究竟这种飞船是地球人所造还是外星人所造?连科学家们也无法回答这些问题。

飞船的驾驶方法也被记在这份文献中,也就是说早在史前时代,飞船和飞船驾驶员就出现在了印度这个地方。这样看来,人类的科技真像魔术一样神奇。

当然,人类科技的发展是从当代和现代才开始的,这已被众多的事实所证明,那么,对古印度的飞船就只有一种解释看上去显得合理一点,那就是根本就不是人类建造了这些飞船。也许那时的人们看到了一个这样的飞船,而这个飞船却是外星人乘坐着到地球上来考察的,然后根据这个也许被外星人废弃了的飞船,当地人仿造出了其他的飞船,而他们将那些外星人当成了神仙供奉起来了。但一切都只是猜测而已。

地球上的飞碟基地

地球内部可能存在着飞碟基地?根据飞碟专家的深入研究发现,飞碟的来源存在三种可能性,即外太空、内太空和穿过时间隧道的未来人。这里的内太空就是指从地心到大气层的地球本身。

曾任美国海军少将的拜尔德公布的驾机探访地心飞碟基地的神奇经历,使地心存在飞碟基地的说法得到佐证,也使飞碟和外星人再次成为美国人关心的焦点。

根据拜尔德的日记,他曾于1947年2月率领一支探险队从北极进入地球内部,发现那里存在着一个庞大的飞碟基地,并生活着许多种原已在地面上绝种的动植物,并且他们还在这个基地上发现拥有高科技的“超人”。

1939年出版的科幻杂志对UFO的模样做了艺术的再现。

在北极,拜尔德只身驾驶飞机进入一个地方,发现地势更加平坦,而且还分布着闪闪发光的城市,而飞机似乎被某种浮力托着,在这种无形力量的支配下,拜尔德无法控制飞机,这时在舱门右侧和上端出现带有神秘符号的碟形发光飞行器,更不可思议的是,竟从无线电传出英语“欢迎将军的光临”,并让拜尔德放心,说过不了7分钟,飞机将完全降落。话一说完,飞机的引擎停止运转,在轻微的震动中,飞机平安着陆,这时几位没有携带任何武器的、金发碧眼、皮肤白皙、体形高大的人出现了。

在这里,他通过与那些人交谈,得知这个地下世界名叫“阿里亚尼”。这个基地的人对外界的关注始于美军在日本广岛投下两颗原子弹,为了调查那个时代发生的事,他们派遣许多飞行器到地表活动。他们自称地上世界的文化和科技要比地下世界落后数千年,他们原先对地上世界的战争不加干涉,但因原子武器破坏性太强,他们不愿再见到人类使用原子武器,因此曾派人与超级大国交涉,希望能劝他们停止使用原子武器,可惜未成功。这次借邀请将军的机会警告地上世界可能会走上自我毁灭。那些人还对地上世界对他们派出的使者的待遇发出抱怨,声称飞行器经常遭到战机的攻击。但他们也提到人类一旦因战争而陷入劫难,他们会协助重建世界。

结束会晤后,拜尔德沿原路前往通信员停留的地方,与他会合。临行之前,无线电传来英语“再见”。拜尔德等经由两架飞行器的引导而升空至823米,27分钟后,他们平安地在基地着陆。

拜尔德一回到美国就参加了美国国防部的参谋会议,并且向杜鲁门总统作了汇报。为了证明他所作汇报的真伪,他被最高安全部门及医疗小组调查,后被有关方面告知严守机密。拜尔德身为军人,只能服从命令,因此,关于那个基地的秘密,被美国政府封锁了多年,但在1965年12月24日的日记中,他写道:“那块土地在北极,那个基地是一个巨大的谜。”

拜尔德日记的真伪一直为世人所争论。“阿里亚尼”是否真是一个飞碟基地也一直为科学家争论不休,但无论如何,内太空作为飞碟的来源之一的存在可能还有待于科学家的进一步研究来确定。

外星人与地球人亲密接触,你认为是真有其事,还是人们的臆想?

太阳系地外生命探疑

地球是幸运地拥有生命的唯一天体吗?人类是孤独的吗?在广袤无垠的宇宙中,是否还有同样具有生命的天体?

自从人们知道了地球不是宇宙的中心,就开始猜测有地外文明的存在,也创造出了关于外星生命的神话传说。

随着现代天文学、生物学、无线电技术和航天技术的日益发展,更多的人开始接受这样的观点:宇宙中的天体数目如此庞大,其中不可能没有适合生命生存的另一个天体,不可能没有与我们地球人相似的、有智慧的、能创造自己文明的生物存在;甚至很有可能有些球外生物创造出的文明比我们地球上的人类文明更为先进、更为优秀。对地球外文明的研究早已不是人们所传说的神话故事,而成为一门严肃的科学。

通过登月探测,基本排除了月球存在生命的可能。

人类对地外生命的研究由来已久,离地球较近的月球首先进入了人类的视野。早年有人猜想月球很可能是一个空心体,里面居住着外星人。其主要理论依据是因为当年阿波罗登月飞船在月球上登陆的时候,指令舱中的记录仪记录到的持续震荡波长达15分钟,这一结果使科学家感到极为惊异。有学者认为,如果月球是实心体,那么在碰击后产生的震荡波不会回荡这么长时间,至多维持5分钟。由此,便出现了月球可能是空心体的设想。但在仔细研究月岩标本后,科学家发现其中金属含量较高,而且其中的亲氧金属如铁等并没有被氧化。据此有人居然得出了一个大胆的假设:月球很可能是一个空心体,而且是外星人人工制造的。也有了诸如月球的内部可能是一个奇特的生态系统,也许居住着一些比人类更文明的“月球人”,那里可能是外星生命为了监视地球而设置的一个巨大的航天站等各种奇思妙想。但是这种种设想都被无情的事实推翻了,一切不过是人类依据科学观测所做出的主观猜想,也可以认为是半真半假的神话故事。

而在19世纪30年代,曾出现过一个“月亮骗局”的故事,影响极大,轰动一时。事情的经过是这样的:1835年8月,美国新创办了《纽约太阳报》,该报为吸引读者和打开销路、扩大销量,便诚邀英国作家洛克为自己撰稿。当时英国天文学家约翰·赫歇耳正前往非洲南部的开普敦去观测研究南天星空。洛克便选中了这件事,用自己的生花妙笔杜撰出了一个神奇而又引人入胜的月亮的理性生物的故事。他在故事中说,赫歇耳的望远镜在不久以前已能分辨出月球表面有约18英寸,即大小约45厘米的物体。用这样高分辨率的望远镜,他看见了月亮上有鲜花和紫松等树木,也有一个碧波千里的湖泊,还有一些类似野牛、齿鲸等动物的大型动物。他还惊讶地看到了一种长有翅膀并且外貌有些像人的动物。文章这样写道:“他们的姿势看上去充满了热情而且很有力度,因此我们推论这种生物是有理性的。”结果许多人对这一重大新闻深信不疑,人们奔走相告,该报一度成为当时最畅销的报纸。

天文学家们很快把这个骗局拆穿了。科学证明,如果要把月面上45厘米大小的物体分辨出来,光学望远镜的口径至少需要570米那么大,这么大的望远镜到今天人们仍没有能力造出来。同时,当时虽然还没有一位天文学家登上月球亲眼目睹月球的样子,但由地面天文观测分析也能推知,月球上没有水,也没有大气,是一个死气沉沉的荒凉世界。

随着科学技术的发展,人类对地外生命的研究也变得更加科学。为了寻找地外生命,科学家们首先研究了地球人的进化过程。他们认为:地球人虽是“万物之灵”,具有很高智慧,但起源也和地球上的动植物一样,是从地球上进化而来的。换言之,地球上的碳、氢、氧、氮等元素,先是发生了长期的化学变化和物理变化,后来又经历了复杂而漫长的生物演化过程,最后才演化出了人类。科学实验也已经证明,人类生命的化学基础是蛋白质和核酸,而蛋白质又是由各种氨基酸构成的,氨基酸则是由复杂的有机分子组成的。在宇宙中,不仅碳、氢、氧、氮等元素广泛存在,而且在温度极低的星际空间也发现了几十种复杂的有机分子,在许多陨石中甚至还找到了十几种重要的氨基酸的存在。这就可以认定,只要地球外的星球环境适于生命体的存在,那么就很可能会发生大量的有机体演化。

当然,如果以我们地球生命的形成、演化历史作为标准,还需要很多条件才能从氨基酸逐渐演化成生命。如合适的温度、足够厚的大气层的保护、水的存在、液态的氨或甲烷的存在、足够长时间而且较为稳定的光和热。

渺无边际的宇宙

在宇宙中,地球只是一个再平凡不过的行星,但对于人类来说,它是我们生命的摇篮,是最重要也是最熟悉的天体。地球是如此适合我们人类生活,有充足的水,空气中富含氧气,温度不冷不热,这与它距离太阳的位置等条件有关系。譬如水星和金星是离太阳最近的两颗行星,水星的白天热得如火,夜晚却冷得比冰还凉;厚厚的金星大气成分以二氧化碳为主,温室效应很明显,导致环境极为恶劣,任何生物根本就生存不下去。火星在地球轨道以外,虽说距离太阳并不是很远,但比起地球来,不但气候极其寒冷,而且根本没有水,生物在这种情况下也不可能生存下去。土星和木星上没有任何生命存在,这一点十几年前宇宙飞船的空间探测就已证实了。位于太阳系边远空域的3颗大星是天王星、海王星和冥王星,科学家们通过空间探测以及各种地面观测知道,它们同样不具备适宜智慧生命生存的环境。到目前为止,所有的太阳系探测结果都表明,太阳系中的行星中只有地球是适于像人类这种智慧生命生存繁衍的星球。

不过一些科学家,尤其是化学家认为,生命可能不需要以碳和水为基础。在高温情况下,生命的化学基础有可能是硅。另一种有理性的生命不一定有物质外壳,其存在形式可能是以能的形式。

由此看来,太阳系中是否存在有生命的星球,至今仍无定论。不过,随着科学技术日新月异的发展,人类探索太空的足迹将会出现在更多的星球上,到那时这个问题一定会大白于天下。

遗留在地球上的外星人尸体

作为外星人的星际交通工具飞碟,在地球人眼里无疑是非常完美的,转瞬之间旋转即逝,速度之快,令人瞠目结舌。然而,地球上还是会发现飞碟失事的事,或许世界上没有十全十美的事,在整个宇宙中也是通用的。

地球人最早记载的回收外星人尸体的事件至少可以追溯到1950年。1950年12月7日,美国空军上校威廉·克哈姆和上尉巴金斯,在与美国临界的墨西哥境内亲眼目睹了美国军方回收一个坠毁飞碟的情况,在这个飞碟的残骸中就有一个外星人的尸体,这个坠毁的飞碟和外星人的尸体都被运到了美国。美国回收飞碟和外星人尸体的事件在世界各国是最多的,但由于这涉及高度的军事和科技机密,美国政府总是想尽办法掩盖事情的真相,这本来也是可以理解的。日本的著名作家矢追纯一先生花了大量的时间和精力,在美国各地拜访了许多与回收外星人尸体有关的人员,获得了大量的资料。在此基础上,他在1989年出版了一部引起世界飞碟研究界高度重视的著作《外星人尸体之谜》。在这本书中,他详细记载了自己在美国调查访问的情况。他认为这些年来美国回收飞碟和外星人尸体的事件竟有46起之多,现在还有数十具外星人的尸体在美国,他们被冷冻在地下室的秘密器皿中,美国还解剖过外星人的尸体等。

一家房产公司的建筑师塔博驱车行驶在潘帕斯草原的公路上,发现路旁草地上静静地停着一个盘状的金属物体。出于强烈的好奇心,他停车走近物体。从圆形物体的舷窗往内看,他发现舱内有4张坐椅,其中3张坐椅上各坐着一个小矮人,他们纹丝不动,肌肉却已僵硬,显然已经死了。这几个小矮人样子与地球人差不多,有眼睛、鼻子和嘴巴,棕色的头发不长不短,皮肤黝黑,全身套着铝灰色的服装,第四张坐椅则空着。

塔博发现,舱内有灯,有各种仪表,还有电视荧光屏,但看不出有电线和导管。他被眼前的景象惊呆了,知道这一定是一艘坠毁的外星人的飞船。于是,他赶紧驾车逃到旅馆,把自己的奇遇告诉了他的两个朋友。第二天,他和他的朋友驾车赶回原地,但地上只剩下了一堆烫手的灰烬。他的一个朋友抓起了一把灰,手马上就变紫了。后来,塔博得了怪病,连续数月高烧不退,皮肤也像干涸的土地一样破裂了,谁也治不好他的病。

这3个外星人的尸体被人们发现却未能回收到,是不是第四张坐椅上的外星人在飞碟坠毁时幸免于难,最后不得已把飞碟和3个外星人的尸体一同销毁了呢?

原苏联科学家杜朗诺克博士曾在南斯拉夫透露,1987年11月,苏联一支考察队在茫茫的戈壁沙海中,发现了一个被埋于沙丘中的碟形飞行器,其直径为22.87米。苏联科学家们认为,这个飞碟的坠毁距今已有上千年历史了,包括引擎在内的各种装置仍保存完好。在这个飞碟的舱内,科学家们还发现了14具已变成干尸的外星人遗骸。

飞碟残骸和外星人的尸体对地球人的研究是极为重要的。因此,不论在地球的什么地方,只要发现飞碟的残骸或外星人的尸体,那里的政府和研究人员都在极为保密的情况下进行回收,而回收以后的研究情况又从来都是秘而不宣的。所以,有关外星人的尸体以及飞碟残骸的公开记载非常之少,具体的情况人们更是所知无几了。

神奇的麦田怪圈

20世纪70年代末,英国威尔特郡的农民在成熟的玉米和小麦地里收割庄稼的时候,发现许多庄稼遭到了破坏。从高处看,很多庄稼倒伏,并呈现出有规则的和对称的圆圈现象。

经新闻媒体报道后,英国的麦田怪圈引起了很多人的兴趣,到威尔特郡考察观光的游人络绎不绝。但是,因为这种奇观仅仅在收获季节前的几周内出现,而且是在尚未收获的田地里,所以并不是每一个到威尔特郡的人都能看到这种奇观。

科学家根据观察到的现象猜测,可能是一股小的台风导致了这一奇观。但后来却出现了包括三角形在内的其他几何图案,而小旋风的涡旋只能形成圆圈,因此,这个谜团又笼罩上了一层迷雾。这个据说容易出现外星人削平庄稼的地方竟然成了旅游热点,农田主也趁机向来参观的游客收取费用,发了一笔小财。但是这种奇异的现象到底是怎么发生的呢?热衷于此的人对此仍然好奇不已。此后不久,在英国汉普郡的Chilbolton天文台附近的麦田里,人们再次发现了两个图案。其中之一是一个如同电影里常常虚拟的外星人形象的脸形,另一个是人类1974年11月向M13球状星云发射的信息修改后的图案。

自此以后,每年都有麦田怪圈在世界各地被发现,并且地域逐年扩大,形状逐年复杂,数量也逐年增多。

2000年6月24日,一家名为“公众”的俄罗斯电视台插放了一组画面,显示发生在俄罗斯南部斯塔夫洛波尔地区的一块成熟的大麦田里的四个有规则的对称的圆圈,似乎有人以顺时针的方向把圆圈中的庄稼削平。这4个圆圈中最大的直径长达20米,其余3个的直径分别为3米和5米。另外,人们发现一个深20厘米的土洞,位于最大的圆圈的中心处,洞面光滑。

安全官员排除了是人力所为的可能,但是在现场也没有发现任何化学物质和辐射现象。这样,他们就猜测这个麦田怪圈是外星人造成的,而且推测“他们可能使用了与人类不同的起飞和着陆原理”。而当地的一些居民也声称,他们曾经看见了所谓的外星人降落。据说这些外星人从降落到重新起飞离去只用了几秒钟时间,那么,外星人制造的那个深20厘米的土洞又是干什么用的呢?“公众”电视台将此解释为这是外星人用来“土壤取样”的。

这些麦田怪圈究竟是怎样形成的呢?这成了世界各国科学家和相关媒体关注的话题,并提出了各种推断和假说。大致可以分为两类:一种认为是大自然的杰作,一种则说是外星人所为。

支持前种说法的大都是考古学家、气象学家、物理学家、地质学家、动物学家和农学家等等。

麦田呈现出巨大的规则和对称的圆圈

1980年英格兰西部出现的倒伏的麦田怪圈

一些考古学家认为:可能在怪圈生成的地下埋藏有石器时代的圆形巨石建筑,或是青铜器时代的埋葬品呈圆形分布。这些地下的埋葬品和建筑可能影响到土壤结构,因而农作物也作出特定的反应。气象学家则提出:大量尘埃包含在陆地上生成的小型龙卷风中,在风的作用下,尘埃与空气剧烈摩擦产生静电荷。神秘的怪圈就是在带有静电荷的小型龙卷风的作用下产生的。一些地质学家提出了“球形闪电说”:球形闪电和其他因素即“等离子体旋流”共同形成了怪圈,此外,太阳表面黑子活动增强亦与怪圈有一定关系。日本科学家声称,根据“球形闪电说”,他们在实验室里利用球形闪电设备已成功地模拟了怪圈现象。还有一些地质学家认为由地球核心发出的大地射线导致了怪圈这一奇怪现象。植物会因这种射线发生有规则的倒伏,动物和人也会因此而得病。动物学家则提出:动物发情求偶的季节一般在5月~7月,雄性动物围绕雌性动物打圈,从而制造出怪圈。那些有在田间做窝习性的动物如刺猬和一些鸟类也可能有类似的创作。农学家则称:田地之所以出现怪圈地,是因为其土壤成分不一。霉菌病变及施肥分布的不均都有可能使农作物发生某种形状的倒伏,让人们误以为是一种奇异的现象。

除以上说法外,仍有许多人坚持认为:这些出现在各地的麦田怪圈是天外来客——外星人留下的。当他们乘坐飞碟光临地球时,飞碟刚好降落在麦田上,旋转的强烈气流造成了一个个怪圈。

正当持这两种不同论调的人们争论不休时,1990年,8个法国青年向世界宣布:所谓的怪圈不是什么大自然的创作,而纯属某些人的恶作剧行为。

这一年的夏天,8名法国青年出于对自然的热衷慕名来到英国,对麦田怪圈进行科学考察。在多次出现怪圈的麦田附近的山丘上,他们架设了高清晰度的夜视仪及敏感度很高的红外摄像机。7月24日,在发现麦田里出现了10个怪圈、3条直线之后,他们随即观看录像带,结果发现其中有一些模糊的影像。经分析,确认这些模糊的痕迹是人体物质的热辐射留下的。第二天夜里,摄像机里又出现了6个不太清晰的影像。

1991年9月,英国名叫多格·鲍尔和戴维·柯莱的两名男子向公众宣布,是他们制造了麦田怪圈。利用一根弹簧、两块木板以及一个将其固定在棒球罩上的古怪器具,就可以制造这样的怪圈。研究怪圈的英国专家德尔加多闻讯后承认自己上当受骗,并指责这是十分肮脏的把戏。

麦田怪圈真的是某些人的恶作剧吗?但为什么所有怪圈的周围都没有留下任何人的足迹?一些人也曾守候在麦田边,希望当场捉住这些恶作剧者,但至今却什么也没有发现,而怪圈却不断地出现。由此看来,这个问题似乎并没有我们想象的那么简单。怪圈的神秘恶作剧者到底是谁呢?

神秘手印:澳大利亚远古洞穴画

澳大利亚土著部落传统上用树皮盖住所,因而通常在构成屋顶的大块桉树皮上绘画,所画内容都是他们日常生活中的重要东西,如猎获或采摘到的各种动植物,有时也画仪式场景,配有祖先人物和鬼怪,而洞穴中的岩石画则标志着远古神灵降临大地的地点。

在澳大利亚有许多远古时期的洞穴,洞穴中画有许多奇怪的东西,例如军事武器的简化符号、抽象化的飞行器、人的手臂等,还有各种各样的手印。

这些神秘的手印引起了考古学家的注意,他们考察了澳大利亚的民俗传统,发现在澳大利亚中部地区的土著居民中十分盛行一种贮存祖先灵魂的灵牌,当地人称其为“珠灵牌”。这种灵牌用木板或石板制成,外形为长卵形或椭圆形,长度从几英寸到几英尺不等。土著居民把珠灵牌看作是祖先“不朽而又不能被创造的”精神实体,他们认为,自从天地开创以来,祖先一接触地面,珠灵牌就被散布在地上了,这其中还包含着尚未诞生的灵魂。不论男女老少,人人都有一块珠灵牌。据说这块牌上附有死者的特性,其占有者能传承死者的特性,如果占有者将珠灵牌不慎遗失,将会被认为是最大的不幸。

原始壁画中的手印

由于珠灵牌至关重要,所以由部落里权力最高的人——图腾酋长保管。附在牌上的灵魂被分为两部分,收藏于室内的珠灵牌上依附着一部分,另一部分灵魂则会钻入从旁边经过的妇女的身体中,从而再度出生为一个婴儿,所以土著居民认为每个人都是图腾祖先的转世。对于妇女怀孕与男子是否有关系这一点,当地的土著人持根本否定的态度。他们认为妇女怀孕是某一个图腾祖先的神灵进入母体的结果,因此即使某人的妻子生了一个混血儿他们也不会感到丝毫惊奇,而只是觉得这很可能是她吃了欧洲人的白面粉的原因。正因为如此,珠灵牌成为每个人生命中最神圣的东西。据说如果当地土著人为了举行某种仪式,必须从洞穴中移走珠灵牌时,就要在这个洞穴的入口处留下该珠灵牌所有者的手印以“让灵魂知道”。

壁画中的马与赫然醒目的手印

在当地的土著人中还盛行着这样一个习俗:当一个人结婚的时候,应在神庙中留下他右手的印记;而在他死去之后,则在神庙中留下左手的印记。从这些资料中可以推测出原始洞穴里的手印是旧石器时代的,它不仅表示一种企图去控制的力量,也很有可能是作为一种参与神圣仪式而留下的印记。但也有人认为这些手印是岩画作者留下的符号,意思是“我在这里”。

另有一些专家则提出了这样的观点,认为手印与狩猎巫术有关。A.R.韦尔布鲁真就认为在洞穴中印上手印是为了唤起“狩猎者的巫术能作用于被符号化了的动物”,或者是作为一种变感巫术的手段,以祈求使动物不断繁殖。还有人认为,它是一种为多生子而做的巫术留下的印记,目的在于想联系上“母神”。

手形图案

像这样的手形图案可能是把颜料涂在艺术家的手上绘制成的。至少从公元前2.2万年起,在澳大利亚就开始实践这种艺术形式了。在澳大利亚南部和东部的洞穴中发现的图画表明了艺术对这一大陆最早人类的重要性。

S.古德恩则认为手印是一种“自残”行为,他说“自残了的手印像一个悲剧合唱中的迭句那样,在那里永远地呼唤着要求帮助和怜悯”。

此外,还有一种“为艺术而艺术”的解释,认为这些手印仅仅是属于儿童和妇女的,他们或是为了好玩,或是一个“审美显示”,所以在岩壁上印上手印。也有人认为手印只是婴儿的,是成年人把它印在岩石上面的,以此表示婴儿对某种社交活动的参与。而有的专家则认为所有手印均是作为妇女的性符号而存在的,与手印相伴的是一些点和短线的男性性符号。

澳大利亚原始洞穴中的神秘手印会是谁留下的呢?它是在什么情况下留下来的呢?以上种种推测,我们又究竟该相信哪一种呢?目前没有人能够告诉我们问题的答案,看来我们也只有耐心等待谜底的揭开。

谁绘制了最早的古地图

世界的七大洲中,南极洲是最晚被人们所认识的大洲。并且因为南极洲终年有暴风雪,气候条件十分恶劣,鲜有人类居住在南极洲。可是,一幅古地图的发现却打破了人们这固有的观念,这幅古地图说明了早在几千年前,人类就已经开始了对南极的探险,并且绘制了最早的地图,这是多么不可思议的事情,令人惊讶不已又令人高度兴奋。

最早的古地图是皮瑞雷亚斯的地图,它不是任何的骗局,而是1513年在君士坦丁堡绘制成的。1957年,古地图被送到了美国海军制图专家、休斯敦天文台主任汉南姆那里,经过科学分析研究,认定古地图不仅异常准确地描绘了地球外貌,而且包括了一些我们今天也很少勘察或者根本没有发现过的地方。这幅古地图被称为了“古地图之谜”,是世界的重大奇迹之一,那么,它的“奇”究竟在什么地方表现出来的?

在希腊出土的刻有地图的陶瓷残片

第一,南极洲图形之谜。这幅古地图描绘的是“冰层下的地形”,也就是南极洲穆德后地被冰雪覆盖之前的真正面貌。自从公元前4000年,穆德后地被冰雪覆盖以来,世人就无缘一睹它的真面目。直到1949年,英国和瑞典的一支科学考察队抵达南极,对穆德后地展开全面的地震调查,人们才一睹它的“芳容”。

难以想象18世纪之前,在任何人都不可能知道南极洲的真实面目的情况下,古地图的绘制者却绘制了精确而且清晰的南极洲,他们难道到过南极?更令人不解的是,几千年来,人们并不知道南极洲的厚达4500多米的冰层的下面有山脉,但是古地图不但绘制了这些山脉,有的甚至标出了高度。我们今天的地图是借助回声探测仪才绘制出来的,那么古地图的绘制者是怎么知道这一切的?

第二,“泽诺地图”之谜。“泽诺地图”上的挪威、瑞典、德国、苏格兰等地的精确度以及岛屿经纬的精确度,达到了令我们今天的现代人吃惊的地步。除了精确之外,“泽诺地图”还绘有今天并不存在的岛屿,根据专家的猜测,这些岛屿以前确实是存在过,不过现在已经沉入了海底,还有一种可能就是它们已经被南下的巨大的冰块所覆盖了。这些岛屿的存在证明了地图的真实性,难道会有今天的人们来绘制早就已经不存在的岛屿吗?地图的真实反而使我们有了更多的困惑:远古的人类,科学难道已经发达到如此的地步,以至于他们竟然可以绘制这样精确的地图?他们的地图有什么作用吗?他们应该不是为了绘制而简单地描画了远古的地形的,那么,地图的用途是什么呢?难道是古人远航所用的吗?

第三,地图是空中绘制的吗?现存两块羊皮纸的地图残片,这两块羊皮纸的吸引人的地方在于它们的绘制独特。地图上的陆地与海岸线呈现明显的歪斜现象,并且南美洲看上去比实际大了许多。人们本来以为是地图绘制者的失误,然而经过仔细的研究却发现,它们竟然与第二次世界大战中美国空军的地图十分相似,而美国空军的地图是采用正距方位作图法绘制的。正是因为从空中俯视地面,所以陆地与海岸线呈现了明显的歪斜现象。由于地球是一个球体,离开地图中心的区域就好像是“下沉”了,歪斜了,所以南美洲看上去比实际大了许多。古地图的绘制情况是如此的,而美国登月飞船上所拍摄的地球的照片竟然与古地图有惊人的相似之处。难道这又是一个巧合?难道古地图是古人在天空中绘制出来的?有这样的猜测的确是匪夷所思的,但是除此之外,我们还有什么更好的答案呢?

这是18世纪欧洲人绘制的世界地图。从中可以看出人们对世界的认识的不全面。

如果要绘制这样精确的地图,就必须具备两个基本的条件,其一是必须在空中飞行,其二是必须有在空中拍摄的器具与技术。

人类掌握空中拍摄的技术不过是近期的事情,古代的人们是如何掌握了这样的技术?他们的拍摄的器具又是如何制造的呢?如果古人不具备这样的条件,他们又是怎样绘制出地图的呢?并且地图的精确度是这样的令我们赞叹!

是外星人帮助我们的古人绘制的地图吗?很明显,许多学者并不赞同这样的观点。那么,如果不是天外来客的帮助,我们的祖先是怎样绘制出地图的呢?到底是什么人绘制了地图?他们又是采用了什么样的方法来绘制的呢?他们绘制这样的地图的用意是什么呢?他们为什么要绘制在今天看来是超出了他们的实际需求的地图呢?

面对这样的疑问,我们期盼学者们的研究会给我们一个满意的答案,我们或许只能期盼来自未来的回答了。

纳斯卡地画:巨画何人绘

纳斯卡地画被称为“世界第八大奇迹”,在纳斯卡高原荒凉的地面上雕刻这些风格独特的图案,充分展现了设计者的高超智慧。这些奇特的图案过于硕大,线条又极其简洁,以致人们在地面上都无法察觉到这是一幅幅巨画。

在1926年9月,两位考古学家爬上了位于秘鲁西南部的纳斯卡镇的岩石山。一位是秘鲁考古学家托雷比奥·梅嘉,另一位是美国考古学家阿尔弗雷德·克罗伯,他俩正打算去检查附近的一座墓地。当他们停下来正想休息一会儿的时候,往下看着平坦但布满石块的沙漠,突然注意到有很多又长又直的线一直延伸到地平线。两位学者当时认为这些线是某种灌溉系统,因此没有多想。

直到20世纪30年代,当商业飞行开始飞越这片沙漠的上空时,飞行员和乘客们都注意到沙漠上有更多类似的直线——多得超乎他们的预想。他们在空中可以看到数百条线,很多都是从中间的一个圆点向外辐射,它们中的一部分线条非常直并且有几英里长。也有些线条组成了一些图形,比如三角形、矩形、梯形、螺旋形以及一些动物的形状。人类学家安东尼·阿文尼曾经说过,这些图形看起来就像是刚刚结束的几何课所留下来的板书。

回到地面后,考古学家们仔细检查了这些线条和图形,结果发现线条的成因非常简单,就是把覆盖在沙漠上的小石子往旁边清理掉。原先覆盖在石子下面的是一层薄薄的沙子,因为边上的石子是黑色的,所以这样显得线条以及图形的边界很清晰。考古学家们同时也认识到,一旦图形形成,就会长时间保持这种形态:因为纳斯卡附近的沙漠极为干燥(每年降水量只有20毫米),无风,因此这些线条很可能已经有几百年甚至上千年的历史。实际上,在一些线条附近发现的陶器碎片显示,至少已经有2000年的历史了。

有一些比较特别的地画并不在平地上,而是被发现于纳斯卡石谷中。

令科学家们感到疑惑不解的是,是什么原因引发了当时的创作者选择这么复杂而又困难的画布来画画呢?他们为什么要画这么大的图案,以至于在地面上根本看不出来呢?有些人认为,古代纳斯卡人可能已经学会借助某种原始的滑翔机或者热气球而飞行。或者,有些最著名的观点和解释就是,它们根本不是纳斯卡人所画的,而是出自外星人之手;那么根据这种观点来看,这些线就是宇宙飞船的跑道,而各种图形则是它们的降落点。

埃里克·冯·丹尼肯所写的《诸神的战车》是一本关于外星宇宙飞船理论的世界畅销书。它纯粹是一本科幻作品,主要依据是纳斯卡线图中的一小部分与现代机场存在表面上的相似,但是就像书中提出古代纳斯卡人可以飞行这一猜想一样,冯·丹尼肯的书至少还为我们提供了他对这个巨大而又神秘的图画的某种解释。

科学家们如何解释这些画在沙子上但仅能从空中才能辨认出的线条?

对纳斯卡线正式研究开始于1941年,当时美国历史学家保罗·科索科参观了这个沙漠。科索科也是通过抬头仰望天空的方式来探寻谜底。此时太阳正在落山,这激发了他的灵感,并且他突然意识到太阳正好落在一条长线的尽头。他愣了一会儿,很快就意识到这一天恰好是6月22日——也就是一年中白天最短的一天,还是太阳落山最靠近西北方向的一天。

“我们兴奋异常,马上意识到自己揭开了谜底。”科索科后来回忆说,“因为,毫无疑问的是,古纳斯卡人是为了标明冬至而建造这条线的。如果我们的猜测是正确的,那么其他的标记也非常可能在某种意义上同天文学及古人们与天文学相关的活动有关联。”

科索科在他的正式研究工作开展之前,不得不离开纳斯卡沙漠,因此他便求助于玛利亚·里克。里克是秘鲁首都利马的一名出生在德国的数学教师。在1941年年底,里克发现另外12条线或者跟冬至节气有关,或者跟夏至节气有关。科斯克与里克于是便下了这么一个结论:纳斯卡沙漠是“世界上最大的天文学巨作”。在地平线上标注出关键的天文学点位,那么它就可以起到一个巨型日历的作用。

批评科斯克和里克学说的人认为,这么多线条延伸至不同的方向,其中有一些线条与太阳的升落相一致是很容易发生的巧合。需要一种更加系统化的方法来深入研究。

在1968年,杰拉德·霍金斯到了秘鲁,他就是来解决这一问题的。霍金斯看起来是最适合这项工作的。他更像是一名天文学家,而非是一位历史学家。他借助于计算机的辅助分析系统,对巨画上的准线进行了精确分析,确认这些遗迹曾经作为天文观测台。霍金斯最开始派一队观测队员乘坐飞机穿越沙漠,然后拍摄下一系列用于绘制线条和图像精准位置的照片。接着,他把沿着地平线的太阳、月亮和各种星星的位置坐标输入计算机,同时也把过去2000多年以来发生的一些细微变化当作参数输入。最终他从沙漠中的一个特定部分选出了186条线。

画中一只蜂鸟将细长的喙伸到延伸的直线上。

霍金斯发现186条线中有39条与天文学位置相匹配。听起来这很让人鼓舞,虽然有这么多的天文学位置可供选择,结果却让人很失望。预计只有19条线恰好与一些准线相匹配,其他匹配中实际上是“复制品”,因为其中的一条线在一个方向上指向冬至,而在另外一个方向上则指向夏至。另外,超过80%的线条延伸的方向毫无规律可循。

因此这位用天文学解释过英国巨石阵的权威人士,下结论说对于纳斯卡“计算机分析否认了星星—太阳—月亮的日历理论”。

猴子巨画

这幅地画非常形象地展现了巨猴的外貌特征,但在纳斯卡高原究竟是谁完成了如此巨大的工程,结论尚未肯定。

在20世纪80年代初期,加拿大考古学家帕西斯·克拉克森收集到线条边上找到的陶器碎片,然后把它们与史前秘鲁的各种陶器作比较。她惊人的结论是:碎片中的一部分(尤其是那些在动物图案附近发现的那些)年代在公元前200年到公元后200年之间,而其他线条附近发现的碎片则是1000年以后的物品。

对于寻找这些线条秘密的人来说,非常具有戏剧性。如果这些图画和线条产生的年代是如此久远,如果它们在不同的历史时期被视作当时人们生产活动的组成部分,那么它们同样可能还担负着各种各样的目的。换句话说,这些线条有超过一种以上解释的可能。或者说,借用阿文尼的隐喻所讲的那样,这块黑板上面写的是不易擦掉的几何学板书,这不是一堂课就能写成的,而是很多堂几何课才完成的。

20世纪80年代后期,各种解释基本上都与水有关——这毫不意外,因为在沙漠中这是最紧缺的。人类学家乔安·雷哈德认为一些线条把灌溉系统中特定的点与宗教崇拜的地点联系起来,也许是某种生产的仪式。很多鸟型的图案也有了新的含义,尤其是当现代纳斯卡农民看到苍鹭、鹈鹕或者秃鹫就认为是即将下雨的征兆,也许这些鸟状及其他动物状的图形意味着祈雨。

另外两个人类学家,阿文尼和赫莱恩·希尔弗曼注意到这些线条和地理基准位置有某种关系。大部分线条延伸的方向等同于沙漠暴雨后水流方向;很多线条跟附近山谷中流水的方向相同。阿文尼和希尔弗曼不认为这些线曾用作灌溉——因为它们要想起到灌溉的作用,还是有些浅——但是他们同意雷哈德的看法,即在这些线条和水流之间存在某种仪式上的关联。

阿文尼与另外一名人类学家汤姆·祖德玛(古印加问题专家)组成了一个团队。印加人在西班牙人来到美洲大陆之前,统治了秘鲁的大部分地区。祖德玛认为印加的首都就在秘鲁南部的库斯科,而该城被设计为一个从太阳神庙为圆点向外辐射的网络。根据早期西班牙人的记录来看,对印加人来说这种辐射状的线条具有双重的意义:宗教和社会意义。祖德玛和阿文尼推断说纳斯卡沙漠中的类似线条也应当表明他们与印加人有着共同的宗教信仰。

在千奇百怪的地画中,有一幅蜘蛛图。这只蜘蛛以一条单线砌成,是纳斯卡最动人的动物寓意图形之一,这幅图可能是某个特权阶层的图腾,也可能与预卜未来的仪式有关。

另外一位人类学家加里·厄顿从现在居住在库斯科附近大山中的村民的生活习俗中寻找某些相似之处。厄顿描述了在某些节日期间,帕卡里奇坦伯的村民是如何在又长又窄的广场上举办卫生清扫仪式。对于厄顿而言,他认为古代纳斯卡人在沙漠的线条上举办类似的宗教仪式并不是很困难的事情。

与此同时,玛利亚·里克仍然居住在纳斯卡地区,不仅起着纳斯卡线专家的角色,还担任着它们的保护者。当冯·丹尼肯的小说把纳斯卡变成一个旅游胜地之后,里克开始拿出自己有限的资金雇佣保安进行保护。尽管她的年龄日渐变大,但是她仍然坐在轮椅上在沙漠地区不停地巡逻,如果认为旅游者会破坏这些线条的话,她就会开枪示警并把他们赶走。在纳斯卡地区,她是一位不折不扣的女英雄。

在20世纪90年代的早期,至少从一些研究者的角度来看,里克和她的姐姐里纳特·里克是过分警觉了。玛利亚·里克雇佣的保卫人员阻止了克拉克森和厄顿在沙漠里的研究工作,指责前者偷走了陶器碎片,并且认为厄顿有意地破坏这块平原。玛利亚·里克的批评者们一方面认可她的这种保护行为,另一方面又认为她在着力捍卫自己的天文学理论。

如果真的是这样的话,玛利亚·里克可能会从最新的天文学分析中得到一丝安慰,可惜她在1998年去世,享年95岁。这次最新的天文学分析是阿瓦尼和另外一名英国的天文学家克里夫·罗格斯进行的。就跟霍金斯一样,阿瓦尼和罗格斯也发现天体准线跟大多数的纳斯卡线没有什么关联。但是跟霍金斯不一样的是,他们推论说,因为这种准线的数量过多,因此不可能仅仅用巧合来解释。阿文尼也注意到科斯克的一些射线与太阳、月亮和星星的位置排成一条线,因此他得出结论说,天文学在纳斯卡线中确实起到了某种作用,虽然这种作用比科索科或者里克所猜想的要小的多。

冯·丹尼肯的读者们也毫无疑问地会为关于纳斯卡线最新的猜测而感到失望。这些理论相互重叠——包括天文学的、农业的和宗教的——并不能像某种单一的理论那样,能够清晰地予以解释。任何单一的、能够说明这些线条和图案的解释,都是不可能实现的。

时至今日,阿文尼、希尔弗曼、厄顿、祖德玛以及其他学者的发现,跟以往相比,有着很多的共同之处。他们中的每一个人都是从寻找纳斯卡人同秘鲁其他文明之间的联系开始着手的,不管这种文明是历史的还是现在的。它们中的每一种联系都可能会帮助我们解读纳斯卡线的意义。

纳斯卡线被称为“古代世界的一个奇迹”,因为它们是如此与众不同、非凡无比,以至于我们不能以常规的、对南美洲其他古迹那样来解释、理解它们。但是对于现代大部分考古学家、人类学家和历史学家们来说,纳斯卡线仍然无法解释:如果这些线想要被人们所理解,那么也许只有放在它们那个年代才行。

苍茫宇宙,浩瀚无边,除了地球上的生命,还有哪些星球有生命存在呢?如果其他星球上真的有生命存在,他们是如何生活的呢?

寻找宇宙中心

从古至今,人们每天都能看见太阳东升西落,好像太阳在围绕地球运转,自然会产生地球位于宇宙中心的想法,后来这种观点被日心说所推翻,它认为太阳才是宇宙的中心。那么宇宙的中心到底是什么?地球、太阳、银河系还是其他河外星系,更或者宇宙根本就没有中心?其实很久以前就有人思考过这个问题,人们通过大量的观测工作记录了许多测量数据,并根据这些数据形成了一些观点和看法,但到目前为止还未形成一个系统的具有说服力的学说。

早在公元90~168年,古希腊学者托勒密就建立起了世界上第一个完整的地心宇宙体系。他在总结前人的观点和测量数据的基础上,特别是针对那时关于行星的观测结果,提出地球处在宇宙的中心静止不动这一说法。恒星均位于被称作“恒星天”的固体球壳上,其他的天体如太阳、月亮、五大行星等都沿各自的轨道绕行在地球周围,每颗行星都在一个小圆轨道上作匀速转动,人们将这些小圆轨道称为“本轮”。“本轮”的中心又在一个被称为“均轮”的大圆轨道上围绕地球匀速转动。这样,在以地球为中心的轨道上,“恒星天”和太阳、月亮、五大行星等各自作匀速运动。

就当时的科学状况而言,托勒密的地心说中许多内容是比较科学的。例如,托勒密在研究天体运动时,建立了新的几何学模型和坐标参考系。另外,他把恒星固定在被他称为“恒星天”的固体球壳上,俗称“水晶球”,至今人们还将这种假想的“天球”概念保留在天文观测上。但是托勒密的理论是错误的。

中世纪期间,欧洲教会就是利用这个错误来维持统治的,使西方认为地球是宇宙中心的错误历史延续了1400多年。在这段时期,教会总是宣传上帝居住的极乐天堂是最高天堂,“上帝选定的宇宙中心是地球”。教会把地心宇宙观奉为神圣不可侵犯的真理。

托勒密像

但是,教会的统治并不能阻止人们探寻真理的脚步。

从14世纪中期开始,随着人类不断扩大生产活动、发展经济,社会需求提高了,一种新的文化潮流在欧洲兴起。15世纪,航海事业的发展促进了天文学的进步,为了正确导航,天文学家需要精确地观测和预报天体的位置,这时就发现采用托勒密理论计算出来的行星位置与实际偏差很大,因此他的理论显得非常不实用。

即使是这样,仍有一些人坚决地维护地心说理论,他们采取在“本轮”上再加“本轮”的方法来处理出现的偏差,若计算出来的行星位置仍与实际位置存在偏差时,就再加上一个本轮,以此类推进行下去直到不再有偏差存在为止。有时几颗行星的“本轮”数多达80多个,而且某颗行星究竟应该被加上多少个“本轮”才合理,谁也无法确认。天文学由此陷入了尴尬的局面。

1543年,波兰天文学家哥白尼在《天体运行论》一书中向传统的地心说提出了挑战,认为地球是一颗不断转动的普通行星,太阳才是宇宙的中心,其他的天体都围绕太阳运转。那么哥白尼是一个什么样的人,他的宇宙观又是如何形成的呢?

伟大的哥白尼于1473年2月19日诞生在波兰西部维斯杜拉河畔的托伦城。21岁时,哥白尼求学于欧洲最文明的国家,也就是当时文艺复兴的中心——意大利。

在意大利生活的10年当中,哥白尼深受当时文艺复兴思想的影响,例如他曾拜访过达·芬奇这位文艺复兴的代表人物。年长他20岁的画家兼科学家十分蔑视宗教神学,认为教会利用天堂来做买卖,而天堂全是虚构出来的。达·芬奇企图恢复一些古典哲学家的天文学说,主张宇宙的中心不是地球。和达·芬奇一样,意大利天文和数学家诺瓦拉也反对地心说,哥白尼经常和他在一起观测天象,探讨怎样改进“地心说”。当时,哥伦布发现新大陆的消息也将哥白尼创立新的天文学说的热情和勇气激发出来了。

哥白尼仔细阅读了各种古罗马和古希腊的哲学著作后,初步提出了“地动”的思想。这个在今天看来十分古老的科学见解在当时却显得很新鲜。

回到波兰后,哥白尼将全部的精力投入到天文学研究工作上。经过数十年的辛勤工作,他终于创立了新的宇宙结构理论。哥白尼认为,巨大的天球并没有动,人们看到的天球的运动只是一种表面现象。只是因为地球在自转,所以人们产生了错觉,认为天球在动。他大胆指出,地球不是宇宙的中心,地球只是绕着太阳在转,太阳才是宇宙的真正中心。

随着科学技术的发展,有人又提出一种新的观点,认为太阳仅是太阳系的中心,银河系也有中心,它周围所有的恒星也都绕着银河系的中心旋转,但是宇宙是没有中心的,即不存在一个中心,让所有的星系围着它转。这种观点可用宇宙不断膨胀的理论加以解释。因为在三维空间内,宇宙的膨胀一般不发生,只有在四维空间内宇宙才有可能膨胀。四维空间不仅包括普通三维空间的长度、宽度和高度,还包括时间。尽管描述四维空间的膨胀困难重重,但也许我们可以通过气球的膨胀来解释它。

假设宇宙是一个不断膨胀的气球,而星系遍布在气球表面的各个点上,我们人类就住在某个点上。此外还需要假设星系只能沿着表面移动而不能进入气球内部,或向外运动而不会离开气球的表面,在某种意义上我们被描述为一个存在于二维空间的人。假如宇宙不断膨胀,即气球的表面不断地变大,那么表面上的每个点的距离就会越来越大。其中,若以某个人所在的某一点为定点,这个人将会看到其他所有的点都在后退,而且距离他越远的点,其退行速度越快。

现在,倘若我们要寻找气球表面上的点的退行起点,那么我们就会发现它其实已经不在气球表面上的二维空间内了。由于气球的膨胀实际上是在三维空间内从内部的中心开始的,而我们所处的位置在二维空间上,所以我们无法将三维空间内的事物探测清楚。

表现哥白尼《天体运行论》理论的图绘

同样的道理,三维空间内部不是宇宙膨胀的起点,而我们却只能在宇宙的三维空间内运动。在过去的某个时间,即宇宙开始膨胀的时候,或许是亿万年以前,虽然我们可以看到,可以从中获得有关的信息,而回到那个时候却是不可能的。所以说宇宙没有中心。

但这种观点同样无法解释所有的现象,宇宙到底有没有中心仍有待证明。

宇宙的起源:大爆炸理论

宇宙不仅比我们想象得更为奇特,而且这种奇特的程度简直超出了人们的想象能力。宇宙起源于一场大爆炸吗?所有的星星都在相互远离吗?……人类已经开始了解宇宙的运作,但似乎永远也无法真正解释宇宙的起源。

大多数重要科学理论的产生都伴随着一些科学伟人的名字,他们与这些理论牢牢地联系在一起。如果某人提到“地心引力”一词,那么艾萨克·牛顿爵士的名字便会立即浮现在人们的脑海中。提到“进化论”你会立即想到谁?当然是查尔斯·达尔文。那么“相对论”呢?答案自然是阿尔伯特·爱因斯坦。然而,当提到“大爆炸”一词的时候,人们却无法在瞬间想起与之相关的人名。在过去几十年里,大爆炸模式已为宇宙学家们所广为接受,并已作为宇宙起源的标准解释写入各类教科书及大众杂志之中。然而,这一概念与任何特定的科学伟人并无关联。以前,一些反对该理论的人士没把这一概念当回事儿,他们只是轻描淡写地稍带提及,所以根本就没有人真想以此居功自傲。的确,“大爆炸”一词的首创者正是这一理论最大的反对人士之一,即英国天文学家弗雷德·霍伊尔,他用这个词来讽刺该理论的整体概念。然而,不知出于何种原因,这一说法却广为流传下来。1993年,美国科学作家蒂莫西·费里斯、天文学家卡尔·萨加,以及电视记者修·道温斯在一次为该理论选出更佳名字的国际大赛上担当裁判。正如蒂莫西·费里斯在其1977年出版的《宇宙纪事》中指出的:“在41个国家提交的13099个词条中,我们没有找到令人更加满意的名字。”

创世大爆炸示意图

约150亿年前,宇宙经过一次巨大的爆炸(即“创世大爆炸”),开始了它膨胀和变化的过程,而这种膨胀和变化至今仍在继续进行着。经过千百万年之久的变化,星系、恒星以及我们今天所知道的宇宙逐渐形成。

这一概念源自比利时教士乔治斯·勒梅特尔,他曾对物理学产生过浓厚的兴趣。1927年,33岁的乔治斯·勒梅特尔获得了麻省理工学院的博士学位。同年,勒梅特尔作出了这样的推论,根据爱因斯坦在其1915年广义相对论中所阐述的引力定律,整个宇宙一定会从各个方位以相同的速度不断膨胀。勒梅特尔进一步指出,宇宙产生自一种原始原子的爆炸,而这种原子包含着宇宙中的一切要素。爱德文·鲍威尔·哈勃随后发现,遥远的星系正向四面八方移动,离我们越来越远,而这些星系各自之间的距离也在扩大。这种移动的速度与其同银河系之间的距离成正比,这一发现进一步证实了勒梅特尔的理论。爱德文·鲍威尔·哈勃当时并没意识到勒梅特尔的观念,但是他在1929年对宇宙膨胀进行了记录,这无疑会让更多的天文学家思考某种原初爆炸的存在,这种爆炸很可能产生了促使宇宙膨胀的足够能量。

20世纪40年代,支持原初爆炸理论的物理学家们推论,在这样一次爆炸发生之后,所生成的等离子的温度一定会比现存任何恒星内部的温度都要高得多,但是这种高温会随着时间的推移而逐渐降低,最终仍会存留至少一点点温度。物理学家们指出,这一过程的残留物会产生一层厚厚的烟雾,一直存留至今。这一理论现今被称为宇宙微波背景,即指外太空中离我们越远的地方(或是时间上离我们越久远的年代),那里的烟雾就会越厚。这一理论当时在很大程度上受到了忽视,因为大多数天文学家及物理学家并不相信大爆炸理论,而且他们也没法对宇宙微波背景进行测量或是证实其存在。

然而,1965年,美国贝尔实验室的阿尔诺·彭齐亚斯和罗伯特·威尔森宣布,他们已经检测到了一种宇宙微波背景辐射的稳定的“嘶嘶”声,这是他们在为首颗通讯卫星特斯达号开发一个接收器时偶然发现的。这一发现改变了很多宇宙学家的思考方式。在1965年以前,大爆炸理论只是一个无法验证的理论,而现在由原初爆炸所产生的残留物却可以证实这个理论。

此时,虽然很多科学家开始改变立场,转而推崇大爆炸理论,但是支撑该理论的证明还远远不足。20世纪40年代至50年代之间,有人对可能存在的宇宙微波背景的性质进行了几次预测。根据研究结果推测,宇宙微波背景的温度应该在绝对零点之上3度左右——这点温度会在高温下降之后保持下来,使原初爆炸之后残存的物质得以重组。这点温度还应具有一定的等向性,根据蒂莫西·费里斯的解释,这就是说,“在宇宙的任何地方,任何一位观测者无论测量天空中哪块地方,其所测量到的背景温度都应是相同的”。此外,根据量子物理学的要求,宇宙微波背景似乎应显示出一种黑体光谱,它会发出一种最大值的热辐射,波长由其自身温度决定——这种光谱可以通过特殊的量子方程进行测量。

随着宇宙微波辐射的重要性逐渐显现,美国宇航局(NASA)根据形势所需发射了一种用于测量这一“宇宙背景”的微波卫星探测器。宇宙背景探测器不会因地球大气的影响而变形,而且会准确勘测到大爆炸之后50万年的情况。此时,宇宙的温度已下降到一定程度,足以使纯能源开始形成物质,并让光源得以释放。宇宙背景探测器发射于1989年,它不仅实现了宇宙学家们的愿望,而且还证实了宇宙微波背景的等向性,证实了其温度接近绝对零点之上3度。此外,勘探结果与预计中的黑体光谱方程相符,精确程度令人惊讶。

1992年,由宇宙背景探测器卫星编辑的一张全天空图证实了另一种推测:物质一旦开始从大爆炸后冷却的气体中形成,便会生出越来越多的物质,并最终导致充满恒星的星系产生。这一推测与另一种观念一致,即在宇宙形成初期,微观量子的波动会影响物质总体的均匀分布。用平常话来说,摆在我们面前的是一碗疙疙瘩瘩的酱汁——面放得有些不适量,肉块虽然不多,但是却有大有小,突兀不均。

天文学家推测的宇宙诞生理论示意图

早在1939年,美国物理学家汉斯·贝蒂就已指出,重元素(就其原子量来说)可能会在恒星内部产生。这些元素构成了各颗行星的质量以及我们的人体,而它们却只占整个宇宙总质量的2%,余下部分主要是75%的氢气、23%氦气,还有微量锂元素。为了解释恒星中氢气的含量以及氢气对氦气的比例,物理学家们推测,这些轻元素可能就是在大爆炸中形成的。仅在太阳中由氢气转化而成的氦气,便能够释放每秒400万吨的能量,而且如果氢气与氦气在大爆炸的时候还未达到平衡状态,这一过程所产生的能量还会多得多。人们相信,由恒星熔炉“提炼”出来的较重元素最终会被抛散到太空之中,在宇宙中播种可以产生固体物质的原材料。随后,那些最古老的恒星会保留较少量的重元素,因为它们可能一直在排放这些元素。人们认为,正是这一新发现使测量最终成为可能。经证实,这种被称为宇宙元素丰度的元素分布,与大爆炸理论是一致的。

此时,我们似乎有把握认定,大爆炸理论的准确性曾经得到过证实。无论何时,只要一项新的科学理论作出某些可检验的预测,而且这些预测能够为观测或实验所证实,那么科学家们都会在随后的每次证实中感到欢欣鼓舞。当这种证实积累到一定数量的时候,该理论就能够得到充分的验证。然而,虽然大多数宇宙学家都接受了大爆炸理论,但是众所周知,有些问题仍然存在。这些问题意义重大,足以对该理论本身提出质疑。一些问题时常突然出现,大爆炸理论几乎一直处于危机不断的状态之中。

宇宙探测卫星

大爆炸理论看起来为宇宙的膨胀提供了很好的解释,但是直到1992年,也几乎没有证据能证明它。1992年,微波背景探测卫星带回了一组宇宙的照片,照片显示,宇宙微波背景辐射在不同方向上存在着微弱的温度涨落,这被解释为大爆炸的结果,因此,这些照片证明了大爆炸理论的正确性。

弗雷德·霍伊尔带着嘲讽的讥笑首创了“大爆炸”一词,他一直是该理论的主要反对人士之一。1948年,霍伊尔与宇宙学家赫尔曼·邦迪及托马斯·戈尔德一起提出了所谓的“稳态”理论。根据这一理论,同天文观测的结果相比,宇宙似乎要古老得多,它始终存在着,并将一直存在下去。

亿万年以来,各大星系都会经历从形成、发展到消亡的过程,新的星系会不断地从逝去星系的残骸中生成,取而代之。虽然,新的星系不一定会在逝去星系曾经的位置上形成,但是宇宙的总质量始终会保持一定的平衡状态。从这方面来看,即使是我们所能观测到的最古老星系,放到大局中来看其实也是较为年轻的。很多宇宙学家不喜欢稳态理论,因为该理论表明,我们永远也无法将宇宙真相弄个水落石出,而大多数物理学家和天文学家们都认为这是可以实现的。霍伊尔的意见可能有些生硬,他的科学家同事们常常认为他有些傲慢自大,而这对于他的理论来说毫无帮助。另一方面,也许有人会问,认为我们能够将宇宙真相弄个水落石出,这种想法本身是不是傲慢的最大体现?当然,辩论各方似乎都能找到足够的特有说法。

同样,霍伊尔的理论也有其自身的问题。首先,该理论是宇宙常数论的一种改良版本,这是爱因斯坦在其广义相对论中介绍的一种数学经验系数,用以表明一个没有发生过变化的宇宙。1929年,埃德温·哈勃根据远方星系颜色转向光谱红色一端的研究(即所谓的“红移”),得出了这样的结论,随着宇宙的膨胀,各大星系正在迅速地彼此分离。爱因斯坦的宇宙常数论走向终结,即使爱因斯坦本人也称之为他所犯下的最严重错误。

大多数物理学家都对宇宙常数论感到厌恶,再加上1965年宇宙微波背景的发现,霍伊尔的稳态理论似乎即将被迫倒台。不过,霍伊尔可并没打算就此罢休。虽然他自己的理论可能存在着一些问题,但是他仍然坚持认为,大爆炸理论存在着更多的问题。其中一个难题就是,宇宙学家们了解得越多,一个事实就越清晰地摆在人们面前,即宇宙在形成初期并不是按照现行的物理法则运行的。至少在大爆炸之后的50万年里,在物质形成及光源释放(即所谓的“光子减震”,因为光源是由光子传播的)所需的足够低温产生之前,我们现行的宇宙法则并不存在。

这一矛盾迫使大爆炸理论家们不得不转向另一种观念,即原初的宇宙具有一定特殊性,是自成一体的。霍伊尔和他的追随者们(他当时还保留了一些追随者)对这一概念发起了攻击。的确,他们嘲笑道,你找到的证据让你的大爆炸理论陷入一团糟,而你却不去怀疑这个理论,反倒提出一个怪异的想法,把我们所知的一切全部推翻。

1990年,霍伊尔自己的理论开始取得了一些新的进展。他的一位追随者,德国马普研究所的美国宇宙学家霍尔顿·阿普指出,很多关于天体红向移动的观测与天体到地球之间的距离并不匹配。这是一个严重的问题。如果红移观测根本不能准确地指出宇宙膨胀的速度,那么大爆炸理论的要害就会被击中。或许,各大星系彼此分离的移动速度并没有那么快,毕竟它们自己也许并不需要大爆炸理论来启动。1991年,阿普进一步指出:“看来这个理论已经开始露出了马脚,因为我们注意到,为什么望远镜无法观测到这些重要的目标?为什么在讨论这些问题的时候总有人迫不及待地想要压制?”难道是证据受到了忽视?还是辩论受到了抵制?大爆炸理论家们对此作出了愤怒的回应。与此同时,约翰·波斯洛在其1992年《时间的主宰》一书中指出,其他几位物理学家指责大爆炸理论的拥护者们要么就是忽略了证据,要么就是在制造一种无法验证的假设。的确,1986年,薛尔登·格拉肖(1979年诺贝尔物理奖获得者之一)和他在哈佛的同事保罗·金斯帕格一起提出,物理学总体而言正在演变成一种遥不可及的活动,这种情形所造成的后果可能是,“研究地点变成了神学院,研究人员都成了现代版的中世纪神学家”。

1990年发射的哈勃太空望远镜

在有关大爆炸理论的新观念之中,最无法验证的一个就是宇宙膨胀论。这一概念是由阿兰·古斯在1981年提出来的,是指在远古时期,即人们一直以来所说的“瞬息万变”的日子里,宇宙膨胀的速度要比现在快得多,它从一个针头大小瞬间暴胀到了一个橘子或垒球那么大。

这听上去可能算不了什么,但是从数学角度上来说,这种变化简直令人难以置信:这一体积上的增长相当于10~50倍的力量,或是1后面加上150个0。在这种迅速膨胀过程之后,宇宙膨胀的速度开始放慢(相对来说),并一直以这种缓慢的速度运动着。换句话说,宇宙最初表现得就像是一个超人,而瞬间之后便决定甩掉这一特质,变得像《超人前传》中的克拉克·肯特一样,在宇宙历史余下的时光之中慢步前行。

对于普通读者来说,这听上去有些荒唐可笑,但是膨胀论的确吹散了悬在大爆炸理论之上的些许乌云,而且也广为人们所接受。此外,在得到解决的问题之中,还有一个宇宙平坦度的问题。根据人们普遍的理解,尽管从数学的角度来看,平坦度一词的使用似乎是合情合理的,但是用它来描述该理论中相关的物理学却不大合适。物理学家们决定,宇宙要么应是“开放的”,即它会沿一种无限弯曲的平面一直膨胀下去,要么就应是“封闭的”,即地心引力最终会导致宇宙返回自身状态,最后可能会变成那种引发大爆炸的原始原子。然而,遗憾的是,没有任何可观测到的迹象表明,宇宙的状态到底是开放的,还是封闭的。这两种可能性的几率似乎各占一半,而这种状况被描述为平坦度,因为太空的平均曲率等于零,表现为一条“平坦”的轨迹。

令情况更加复杂的是,宇宙的实际密度(产生引力的物质总量)与宇宙自身爆炸所需的密度,二者之比等于一,希腊字母Omega的比率就与此相同。从数学的角度来说,如果宇宙是开放的,那么它的比率应小于Omega,而如果宇宙是封闭的,那么它的比率就应大于Omega。因此,无论是等于零的曲度值,还是等于一的密度值,结论都能表明,宇宙是平坦的。阿兰·古斯的膨胀理论首次使这一结论显得合乎情理,更不用说人们常常将膨胀理论形容为一个针头胀成了橘子,其形状肯定是圆的。这里还要注意一点,一个气球越是膨胀,它的表面就会变得越平滑,而且这种膨胀就发生在一瞬间,因而会产生更大的平滑效果。

有趣的是,膨胀理论的反对者指责,对方竟然在宇宙大问题上也抱着“懒得管它”的态度。阿兰·古斯在研究这一概念期间,遇到了一个问题,造成了其著作延期两年出版的后果。根据该理论的推测,宇宙这种迅速的膨胀会产生大量分散的“气泡”,这些气泡的外壁仍然应是清晰可见的,但事实却不是这样。最终,古斯还是决定出版这一发现成果,以期引起其他宇宙学家的兴趣,从而使这一问题得到解决。当然,全世界的宇宙学家都对此产生了兴趣。俄罗斯物理学家安德烈·林德首先提出了一种解释,随后其他人也得出了这一答案。林德能够从数学角度证明,那些气泡(此后更名为“畴”)可能是独立产生的。此外,我们已知的宇宙可能只占这些“畴”的亿万分之一,而且气泡的外壁产生于十分久远的时期,我们是无法观察到其存在的。这一结论好似把一头莽撞的大象赶出了房间,并将其顺利地栓到了牲口棚里,让人眼不见心不烦。不过,这件事还是让薛尔登·格拉肖谈起了中世纪神学。

红移

我们知道星系正在加快速度,远离我们地球所在的银河系而去,因为它们在“红移”。如果一个光源急速地闪过,每一道光波都会从更远一点的地方发射出来,这样才能延伸出去。当光波延伸出去的时候,光看起来更红。大多数远距离的星系都有着非常巨大的红移,它们运动得非常迅速。红移建立在奥地利物理学家克里斯蒂安·多普勒(1803~1853)观察的基础之上。多普勒观察到,快速运动中的声波也以同样的方式延伸出去。一辆朝向你行驶而来的火车所发出的鸣叫声调很高。当火车从你身边疾驰而过的时候,其音调下降,因为声波变得更长。

然而,同膨胀理论本身一样,这一泡畴理论为大多数宇宙学家欣然接受,包括大名鼎鼎的史蒂芬·霍金,他是人们所熟知的在世的最杰出物理学家。尽管泡畴理论是无法验证的,但是它解决了膨胀理论(同样无法验证)的问题。而且,膨胀理论不仅解释了宇宙平坦度的问题,还说明了大爆炸理论其他一些难点问题,包括物质在宇宙间的同类分布——膨胀瞬间发挥了某种调和宇宙的作用。对于某些批评家(如弗雷德·霍伊尔和霍尔顿·阿普)来说,无论数学有多么神奇,无论理论与理论吻合得多么巧妙,这一切都未免过于顺利了。然而,批评家毕竟只有屈指可数的那几位。尽管还有很多物理学家不太接受大爆炸及膨胀理论的某些内容,但是他们只愿对新观念发起小小的挑战,同时还要保持谨慎,尽量不去嘲笑整体概念。

目前,大爆炸理论仍然是关于我们宇宙起源的最佳解释,这里一定要突出“我们”二字。不要忘记其他那些泡畴,还有那些始终处于我们理解能力之外的泡壁。法国物理学家宣团在其1995年《神秘旋律》一书中写道:“我们的宇宙只是一个微小的气泡,迷失在另一个气泡的浩瀚空间之中。这个气泡就是元宇宙,或超级宇宙,十几万亿倍于当前宇宙的大小。而且,这一元宇宙自身也迷失于大量其他元宇宙之中,这些元宇宙都是在膨胀时期由极其微小的区域空间产生的,它们是彼此分离的。”这种想法很有气魄,极具吸引力,简直令人难以置信。

仙女座星系

仙女座星系是离银河系最近的星系,也是唯一用肉眼能看见的星系。但是当哈勃对造父变星进行研究时,发现即使这一最近的星系也离我们有200万光年以上。那些只能通过高倍望远镜才能观察到的其他的星系,则离我们有数十亿光年。

随着望远镜及计算机的作用与日俱增,我们已经能够用其观测或模拟宇宙中更广阔的空间。随着量子物理学实验对亚原子微粒的钻研不断深入,有一个现象似乎不可避免,即我们已获得的最新认识有时似乎是支持大爆炸理论的,而其他一些发现则为该理论带来了一些有待跨越的新障碍。2000年6月,《纽约时报》头版刊登了这样一则新闻,澳大利亚的一个机器人望远镜拍摄到了首张关于星系凝块的大图,这些星系可能会形成所谓的宇宙大陆。尽管经证实这些大陆已出现很多,但其大小并没有超出大爆炸理论关于这种结构的推测。报纸头版写到,“机器人望远镜证实宇宙起源的推测”。然而,《纽约时报》过去也曾刊登过很多质疑大爆炸理论其他推测的发现。

一些乐观主义者(包括史蒂芬·霍金)认为,我们很快就会了解宇宙的全部真相,而且距离找到那个“一统天下的宏伟理论”也将为期不远。然而,即使在大爆炸理论的捍卫者之中,仍然有很多人表示怀疑,我们只是刚刚了解宇宙的运行情况,而且可能永远也无法解开那些宇宙的基本谜团。

无论如何,就目前来说,大爆炸理论是唯一的标准理论,但是还不能将其称之为真理。

黑洞!黑洞!

为了研究太空中看不见的光线,美国宇航局研制发射了高能的天文观察系统。在其发回的X射线宇宙照片中,天文学家发现了最惊人的一幕:那些人们认为已经湮灭了的星体依然放射出比太阳这样的恒星体更为强烈的宇宙射线。这证明了长久以来人们的一个大胆设想:宇宙中确实存在着看不见的“黑洞”。

什么是黑洞呢?要解释这个问题,我们要先从万有引力谈起。

牛顿的万有引力定律认为,地球和宇宙间的一切天体,都具有强大的相互吸引力,它们能牢牢地吸引住附近的一切物体。比如地球的引力吸引着地表的物质使之不能随意地飞离地球;人们想要把人造卫星送上围绕地球运行的轨道,至少要使发射的火箭有每秒钟8千米的速度。如若不然,因为地球的引力,人造卫星就会被拉回地面,我们称这个速度为第一宇宙速度;如果我们要把一只飞船送到火星上去,也就是说要让飞船摆脱地球引力的控制,那么发射的火箭就要把速度提到每秒钟11千米,这个速度叫做第二宇宙速度,又被称为天体的表面脱离速度。不同天体的表面脱离速度也不同,这与质量关系密切。比如说,月球的质量比地球小,表面脱离速度就比地球的表面脱离速度小很多;而太阳的质量比地球大许多倍,表面脱离速度就会相应大许多。

那么,人们不禁又要问:有没有可能在宇宙中有这样一些天体,它们的表面脱离速度能超过每秒30万千米,比光速还要大?由于它自己的引力如此之大,以至于连它所发射的光都跑不出来?

1798年,法国天文学家拉普拉斯从牛顿力学出发,预言了宇宙中可能存在引力如此之大的大天体。他认为“宇宙中最明亮的天体,很可能我们根本就看不到它”。他大胆地假设说,如果有一个天体的密度或质量很大,达到了一个限度,这时它很可能是不可见的。因为光速也低于它的表面脱离速度,也就是说光无法离开它而最终到达我们这里。他的预测其实就是一种早期的黑洞理论。

近代以来,爱因斯坦发表了广义相对论,越来越多的自然科学家从牛顿力学和广义相对论出发,得出了类似结论,纷纷预言“黑洞”的存在。依据牛顿的万有引力理论,科学家得出,一个球形的天体,一旦它的质量超过太阳质量的2倍,就可能引发“引力崩溃”。也就是说,它可能会向自己的中心引力坍缩,成为一个体积无限小、质量无限大的质点。依据爱因斯坦的广义相对论,德国科学家史瓦西计算出了一个可能具备无穷大引力的天体半径。他进一步阐述说,一个天体一旦半径达到了这个大小,就很可能有无限大的引力,任何物质都不能从它那儿逃脱出来,只能被它吸引进去。即便光线速度极快,也“难逃噩运”。这个有能力把一切吸引住的地方,人们无法看到它,因而称之为黑洞。

当今科学家们更加确切地定义了黑洞,他们认为黑洞是广义相对论能够预言的一种特殊天体。这种天体具有一个封闭的边界称为“视界”,这是它最基本的特征。视界的封闭也是相对而言的,外界的物质和辐射可以进入视界,而视界内的一切都无法逃逸到外面去。更简单地说,黑洞不向外界发射和反射任何光线,人们就没办法“看到”它,这就是黑洞之所以“黑”的原因;同时任何东西一旦进入其中,就再也出不来了。黑洞似乎永远都处于饥饿的状态,是个填不饱的“无底洞”,有人形象地把它叫做“星坟”。

著名科学家爱因斯坦

人们已不再置疑是否有黑洞,那么黑洞里面的情况如何呢?由于目前对黑洞还没有直接的观测依据,科学家们只能从理论上推测。假如有一位无畏的科学家驾驶飞船向黑洞飞去,他最先感到的是巨大的吸引力。他要是从窗口望出去,就会看到一个平底锅似的圆盘在周围星光衬托下很显眼。走得更近,远方似乎有“地平线”,发出X射线,那似乎深不见底的黑洞便是被这“地平线”包围着。光线在黑洞附近变形,成为一个光环。宇航员这时要返航已是不可能的了,双脚受到的巨大引力使得他向黑洞中心飞去。他如同坐在刑具台上,头和脚之间出现巨大的引力差,这巨大的引力差早在距“地平线”4800千米之外的地方就把他撕碎了。

旋转黑洞的构造

所有的黑洞基本结构相同,中心的奇点部分被一个不可见的边界围着,我们称它为“视界”,没有东西可以从里面逃出来。视界的尺码叫史瓦西半径,它的名字得自于一个认识到它重要性的物理学家。旋转的黑洞就更复杂了,它有一个能层(一个像宇宙漩涡的区域),里面还有一个内部视界,它奇点的形状像个戒指。

科学家一直在寻找能说明黑洞存在的证据。黑洞本身是不能被直接观测到的,但它有相当大的引力场,这就会影响附近天体的运动。于是人们找到了间接观测黑洞的方法,那就是由附近天体的运动来推测黑洞的存在。如果有物质落向黑洞,当它接近但还没有到达视界时,就会围绕着黑洞外围做高速旋转,运动轨迹呈盘状或喇叭状,而且这些物质在高速旋转时会因摩擦而产生高温,同时释放出强大的高能X射线。人们用仪器是可以探测到X射线的,所以这类高能辐射也成为科学家们寻找黑洞的重要线索。根据这一点,天文学家开始在浩瀚的宇宙中细细搜寻。终于人们发现在天鹅座附近有奇特的强X射线源,这就是著名的“天鹅X-1射线源”,有一颗比太阳大20倍的亮星和它相互围绕着旋转。估计这个X射线源便是一个黑洞,而且这个黑洞大概拥有8倍太阳的质量。人们还估计,在一个名叫M87的椭圆星系的核心,很可能有一个质量巨大的黑洞,而它竟有90亿倍太阳的质量。

从这些结果出发,科学家们大胆地做了更深一步的设想。他们认为,在整个宇宙中,普遍存在着黑洞,而且组成宇宙的主要天体很有可能就是黑洞。他们还进一步预言,在银河系中心,很可能也存在着一个质量相当于500万个太阳质量的巨大黑洞。正是由于它巨大的引力,才将成千上万颗恒星吸引住,这些恒星和气体的运行速度极快,而且都围绕着银河系中心旋转,成为一个十分巨大的集合体,银河系由此而成。

那么,什么原因导致宇宙中黑洞的形成呢?有人认为,恒星到了它的晚年,耗尽全部的核燃料,由于自身引力发生坍缩。如果坍缩物质的质量比太阳质量大3倍,那么最终的坍缩产物就是黑洞。此类黑洞的质量一般不会很大,不超过太阳质量的50倍。另外有人还认为由于在星系或球状星团的中心部分密集分布了很多恒星,以致于星与星之间极易发生大规模的碰撞,导致超大质量天体的坍缩,质量超过太阳1亿倍的黑洞就这样形成了。还有一种说法认为,也许是在宇宙大爆炸时,产生了极为强大的力量,一些物质被如此强的力量挤压得非常紧密,于是产生了“原生黑洞”。

一旦证实了黑洞的普遍存在,那么宇宙不但神秘如同我们的想象,甚至神秘得超乎我们的想象。我们知道宇宙仍处于不断的扩张中,这是宇宙大爆炸的结果,爆炸中心的宇宙核仍是一切物质的来源。宇宙是否会在宇宙核的物质变得很稀薄时停止扩张?是否会因为各天体的自身引力而导致收缩?相对论的回答是肯定的,黑洞的存在部分地证实了相对论的判断。也许宇宙不会消失在一个黑洞中,那么很可能会消失在几百万个黑洞中。因此,彻底地揭开黑洞之谜,还关系着人类对于宇宙归宿的追问。

太阳末日

太阳是我们这个星系赖以生存的能量源泉。如果没有太阳,地球上的人类、动物和植物都无从生长,我们美丽的地球将会一片死寂。太阳如同烈焰,带给人类温暖和光明,从古至今都被视为至高无上的象征。太阳会有衰老死亡的一天吗?它的未来将会如何?

宇宙中,太阳是离地球最近的恒星。其核心温度高达1500万~2000万K,每秒都有6亿多吨的氢聚变为氦,每4个氢原子核在这一过程中聚变为1个氦原子核,太阳也就因此向外辐射出一小部分的能量。地球植物的生长和光合作用,煤、石油等矿藏的形成,大气循环、海水蒸发、云雨生成等等,均源于太阳的活动。10亿年来,地球的温度变化很小,不超过20℃。这是太阳稳定活动的证据,这也为生命的孕育、演化打下良好基础。

太阳上的氢聚变反应至今为止已经历了几十亿年,从不间断。氢持续减少,氦不断产生,太阳的未来是怎样的呢?

太阳的演变过程

恒星演化理论诠释了“主星序阶段”,即从恒星中心核内的氢开始燃烧直至全部生成氦。恒星在主星序阶段上称为“主序星”。各恒星体根据各自质量在主星序中存在的时间是不同的。天文学家爱丁顿发现,恒星体的质量与它为抗衡万有引力而产生的热量成正比;星体膨胀速度与产生热量成正比。产生的热量越多,星体膨胀速度越快,相应的留在主星序中的时间越短。太阳现在就处于主星序阶段,科学家计算,太阳最多有100亿年左右的时间停留在主星序阶段,至今为止它已有46亿年处于这一阶段了。大于太阳15倍质量的恒星只能在主星序阶段停留1000万年,相当于1/5太阳质量的恒星则可以存在长达10000亿年之久。

高倍太空望远镜下的太阳

恒星漫长的青壮年期——主星序阶段一旦度过,进入老年期就会成为“红巨星”。在这个阶段,恒星将膨胀到大于本来10亿多倍的体积,因此被称为“巨星”。之所以被加上“红”,是由于随着恒星迅速膨胀,其外表面越来越远离中心,温度也随之降低,发出的光也愈发偏红。红巨星尽管温度降低,光度却增大,变得极其明亮。人类肉眼能看到的亮星,就有许多是红巨星。我们熟悉的即是猎户星座的“参宿四”,其直径为太阳直径的800倍,达11亿千米。若“参宿四”在太阳的位置发光,红光会遍及整个太阳系。“主序星”到“红巨星”的衰变过程,变化不仅是外在的,内核也发生了巨大的转变——从“氢核”成为“氦核”。氦核逐渐增大,氢燃烧层也不断向外扩展。

一旦形成红巨星,它便会发展到恒星演化的下一阶段——“白矮星”。外部区域迅速膨胀,氦核受反作用力向内收缩,其中的物质温度增高,内核温度最终将超过1亿℃,引发氦聚变。氦核经过几百万年燃烧殆尽,而恒星的外壳混合物仍然以氢为主。这时恒星结构复杂了许多:氢混合物外壳下隐藏着一个氦层,还有一个碳球埋藏在内。这样,恒星体的核反应更加复杂,其内部温度上升,最终使其变为其他元素。红巨星外部与此同时也开始急剧地脉动振荡:恒星半径大小不定,稳定的主星序恒星变为多变的大火球。火球内部的核反应更加动荡,忽强忽弱。恒星内部核心的密度增大到每立方厘米10吨左右,此刻一颗白矮星便诞生在红巨星内部。

白矮星的特征是体积小、亮度低、质量大、密度高。例如天狼星伴星,体积类似地球,却差不多和太阳一样重!它的密度为每立方米1000万吨左右。由白矮星的半径和质量,算出其表面重力差不多是地球表面重力的1000万~10亿倍。任何物体在这样高的压力下都将毁灭,即使是原子也会被压碎;电子也将脱离原子轨道而自由运动。

由于没有热核反应来为单星系统提供能量,白矮星一边发光,温度一边降低。100亿年的漫长岁月过去后,白矮星将停止辐射而死亡,躯体会变成硬过钻石的巨大晶体——“黑矮星”,在宇宙中孤单地飘浮。

一些科学家们认为,几十亿年后,太阳会在快要灭亡时迅速膨胀,所有太阳系内的星体和星际物质都会被“吞噬”掉。到那时,太阳会剧烈地抖动,大量物质在脉动过程中被抛入星际空间,而太阳会失掉大部分的质量,其余部分则缩为白矮星。银河系中发现的大量变星表明,恒星死亡过程中脉动和质量的抛失极为普遍,一些变星每年能够抛出等于地球质量的大量物质。为了更好地了解包括太阳在内的恒星如何灭亡,可以研究这种质量的抛失。

一些科学家认为,虽然目前还不太清楚恒星的演化过程,但50亿年后,可以基本肯定太阳会成为红巨星。随之地球上的一切生命都会灭亡,地面温度将高于现在两至三倍,北温带夏季最高温度会达到100℃;而地球上的海洋也会蒸发成为一片沙漠。太阳大概会在红巨星阶段停留10亿年,光度会提高到今天的几十倍;体积也将会极大地膨胀,若从地面观察,会看见整个天空都是太阳。

当然“世界末日”距现在还很遥远,但因为提前几十亿年了解这样的“大结局”,人们不禁会疑惑:“生命的进化必将是一场悲剧,那其意义究竟为何呢?”

暗物质之谜

宇宙大爆炸理论认为:宇宙诞生之前,没有时间,没有空间,没有物质,也没有能量。约150亿年前,一个很小的点爆炸了,逐渐膨胀,形成了空间和时间,宇宙随之诞生,并经过膨胀、冷却演化至今,星系、地球、空气、水和生命便在这个不断膨胀的时空里逐渐形成。

最近的天文观测和膨胀宇宙论研究表明,宇宙的密度可能由约70%的暗能、5%的发光和不发光物体、5%的热暗物质和20%的冷暗物质组成。也就是说,宇宙中竟有九成是看不见的暗物质,其中可能包含宇宙早期遗留至今的一种看不见的弱相互作用的重粒子——冷暗物质正是支持膨胀宇宙论的关键。

正因为宇宙中的暗能、暗物质至今尚未被发现,所以科学家们给我们留下了一系列关于宇宙中的暗物质问题的谜团。人类共同关心的问题是:宇宙中的暗物质究竟有多少?它们在宇宙中占有多大的比例?目前天文学家还无法确知。只是给出了一些估计的数字:在宇宙的总质量中,重子物质约占2%,也就是说,宇宙中可观测到的各种星际物质、星体、恒星、星团、星云、类星体、星系等的总和只占宇宙总质量的2%,98%的物质还没有直接观测到。在宇宙中非重子物质的暗物质当中,冷暗物质约占70%,热暗物质约占30%。

紧接着,下一个问题又来了:宇宙中存在的大量非重子物质的暗物质组成成分究竟是些什么粒子?它们的形成及运动规律又是怎样的呢?于是寻找暗物质,探求暗物质的性质就成了世界高能物理研究的热点之一,寻找的途径包括在超大型加速器上的实验,还包括在地下、地面和宇宙空间对宇宙线粒子的测量。中国科学院高能物理研究所在寻找暗物质的研究方面在国际上一直处于领先地位。1972年高能所云南高山宇宙线观测站曾观测到一个奇特现象,即观察到一个从宇宙射线中来的能量大于3000亿电子伏特的粒子碰撞石墨中的粒子后,产生了3个带电粒子。分析表明,其中一个是负介子,一个是质子,还有一个是能量大于430亿电子伏特、寿命长于0.046纳秒的带电粒子。许多科学家认为若此事能被证实,它将肯定是超出标准模型的新粒子,而这个新粒子就可能是暗物质的粒子。

1979年,科学家发现,在仙女座背景方向的温度比天空其他方向的要高,那里存在着巨大的未知质量。“失踪”的物质哪里去了呢?按照牛顿物理万有引力定律,星系中越往外的行星绕该星系中心的转动速度越慢。太阳系中的行星运转正是这样的。但已观测到有许多星系,其外边缘行星比中心附近行星绕转得更快。这说明除看得见的星系或星系团外,还有大量暗物隐藏在其中,它们像晕一样包围着星系和星系团。那么这些像晕一样的东西是由什么物质构成的呢?有人认为是X射线和星系际云,但它们远没有估算的暗物质那么多;也不是年老的恒星,如体积很小的中子星和白矮星,它们行将死亡时会抛出大量物质,但人类并未观测到。英国剑桥大学的物理学家霍金认为有可能是黑洞。还有不少科学家认为是“中微子”,并提出了暗物质的“中微子”模型。但研究这个模型还存在一定的困难,例如,按此模型只有在超星系团周围才有晕,但实际上在星系周围也观测到晕;而且中微子是否有质量,科学实验也未最终确证。

宇宙幻景

这张哈勃图像上发光的弧弦就像宇宙蜘蛛网的一缕缕网线。这为暗物质的存在提供了强有力的证据。阿贝尔2218是距地球30亿光年的一个星系团,它相当于一个引力透镜。来自更遥远星系的光的射线受到其引力的影响,聚集而成为明亮的曲线。聚集光所需的引力要比可见星系提供的引力强10倍,所以这个星团90%的质量必定存在于暗物质上。

20世纪80年代,美国和苏联的一些科学家提出了暗物质的“轴子”模型。按照这个模型,混沌伊始(宇宙爆炸后不久有一个混沌不分的时期),宇宙就如一坛重子和轴子混合交融的浓汤。后来重子由于辐射能量,慢慢地转移到团块中心去了,结果普通发光物质的核被冷子晕包围,形成了星系似的天体。这个模型简洁美妙,有人用计算机对这种模型进行了模拟演算,最终得到的宇宙演化图像与我们今天观测到的宇宙十分吻合。但这个模型毕竟是假想的产物,它能否成立,还需要更多的实验来验证。

从理论上说,冷暗物质粒子应该具有一种质量很重的中性稳定粒子,它不直接参与电磁相互作用,但可以参与弱相互作用和引力相互作用。这种粒子肯定是超出标准模型的粒子,如果能在实验中直接观测到这种粒子,将是探讨物质微观世界结构和基本规律方面的重大突破。目前中科院高能所参加了由意大利罗马大学牵头的意中DAMA(暗物质)合作组的冷暗物质粒子研究。为了避免各种信号干扰,意大利国家格朗萨索实验室建在一个高速公路穿过的山洞下,岩石厚度有1000米。中意科学家研制的100千克低本底碘化钠晶体阵列安装在意大利格朗萨索国家地下实验室。经过8年的实验,已经探测到这种物质粒子偶尔碰撞碘化钠晶体中的原子核时发出的微弱光线,已获得了这种信息的3个年调制变化周期,并据此推算出这种粒子很重,它的质量至少是质子的50倍。实验的初步结果提供了宇宙中可能存在一种重粒子,即冷暗物质粒子的初步证据。

科学家们认为,这种粒子的存在将非常有力地支持暴胀宇宙论和超对称粒子模型,困扰天文学家70多年的谜团就能澄清,粒子物理、天体物理、宇宙学将会有突破性发展。但实验上要确认冷暗物质的存在及特性,尚需进一步的观测数据和可靠证据,我们期待着关于暗物质的一系列谜团早日揭开。

银河系的中心到底是什么

在科学技术不发达的古代,无论是中国人还是西方人,都毫无例外地把人类居住的地球看成是宇宙的中心,这就是有名的“地心说”。直到16世纪,哥白尼才提出了“日心说”向“地心说”挑战。经过长时间艰苦的努力,哥白尼的“日心说”才逐渐占了上风,取得了这场争论的胜利。“日心说”的主要贡献是把地球降为一颗普通行星,而把太阳作为宇宙中心天体。到18世纪,赫歇尔又进一步指出,太阳是银河系中心。到20世纪,卡普利批驳了太阳是银河系的中心的说法,他把太阳流放到银河系的悬臂上,认为太阳离银河系中心有几万光年之遥。

当太阳“离开银心”之后,谁坐镇银河系的中心就成了天文学家特别关注的大问题。因为,银心距离人类并不算太遥远,理应把它的“主人”搞清楚。但是,由于银心处充满了尘埃,对银心的观测并不容易,要想透过这层厚厚的面纱,看清银河系中心的真相,实在不容易。

银心射电图片

这一射电望远镜所呈现出的银心的射电,覆盖了一个跨幅约450光年的区域。在图片中心的下方就是人马座A复合体(白色的明亮块),而弯曲的特征区就是弧弦,图左上端是人马座B2的巨型分子云。

随着科学技术的进步,观测银河系的手段也在不断改进,人们对银心的了解也在不断增加。这种方法主要是接收尘埃无法遮挡的红外线和射电源,然后再对之进行分析研究。就像医生测人体心电图一样,天文学家们从红外线和射电波送来的大量有用信息来观测银河系的内部结构。

最先接收到银心射电波的科学家是美国贝尔实验室的工程师詹斯基。

由于银心核球的红外线和射电波信号很强,詹斯基认为,它似乎不是一个简单的恒星密集核心,而很可能是质量极大的矮星群。1971年,英国天文学家提出了这样的假设:核球中心部有一个大质量的致密核,或许还是一个黑洞,其质量约为太阳质量的100万倍。这种假设有一个前提,那就是如果核球中心真有一个黑洞,那么银心应有一个强大的射电源。于是,天文学家们开始了对银心射电源的探测。

20世纪80年代,美国天文学家探测到以每秒200千米的速度围绕银心运动的气体流,这种气体流离中心越远速度越慢,他们估计这是银心黑洞射电源的影响造成的。另一些美国天文学家也宣布探测到银心的射电源,这说明银心可能是一黑洞。

但这种说法遭到了苏联的天文学家的质疑,他们认为证明银心是黑洞的证据不足,并提出了另一种假设:银心可能是恒星的诞生地,因为其中心有大量的分子云,总质量为太阳质量的10万倍,温度为200~300K。

由于天文学家对于银心是否为黑洞的问题争论不休。为了解决这个问题,美国天文学家海尔斯提出了一个假设,即一对质量与太阳相当的双星从黑洞旁掠过时,其中一颗被黑洞吸进后,另一颗则以极高速度被抛射出去。这个判据得到了天文学家们的认同。但经过计算,根据掠过黑洞表面的距离,这样的机会并不大。海尔斯的判据虽不能最终解决问题,但不失为一条探测的路子。然而,要最终搞清楚银心的构成大概仍有许多工作要做。

银河系的自转原理示意图

银河系并不是匀速自转的,其速度受各方面引力的影响各不相同,位于猎户臂中的太阳就是一个高速运行着的天体。

月亮背面

自古以来,人们就喜欢仰望月亮,然而无论何时何地人们看到的总是月亮的同一面。为什么人们无法观察到月亮的另一面呢?原因在于月球绕轴自转的周期与绕地球公转的周期刚好相同,因此人们用肉眼始终只能观察到月球的半个球面。

地球的公转轨道面和月亮的公转轨道面存在一个交角,这就使月亮自转轴的南端和北端,每月轮流朝向地球,因而在地球上有时也能看到月亮两极以外的一小部分,占月亮表面的59%。那么其余的41%的月面(月亮的背面)呢?它始终背着地球,让人难窥其实。有人说,月亮的背面,也许有空气和水的存在,重力可能要比正面大一些;也有些人预言那里有一片既广阔、又明亮的环形山;还有一部分人认为月亮正面的中央部分是最高地,而背面的中央部分则是一片“大海”——呈暗色的平原。

1959年1月2日,苏联发射的“月球1号”探测器在1月4日飞抵离月亮6000米的上空,并拍摄了一些照片传回地球。1959年10月4日,苏联又发射了“月球3号”。它于10月6日开始进入月球轨道飞行,7日6时30分,转到月亮背面大约7000米的高空。当时在地球上的人们看到的是“新月”景象,而在月亮上正是太阳照射其背面的白天,是照相的大好时机。就这样有史以来拍摄到的第一批月亮背面的照片公之于众。

月亮的背面也像正面一样,中央部分没有“海”,绝大部分是山区,其他地方虽有一些“海”,也都比较小。背面的颜色相较于正面稍红一些。

1966年美国“月球太空船”所拍摄的照片,使人们能够看清同美国西北部的圆丘相似的月面上那些大量错落、形状不一的圆丘。科学家认为,是月亮内部熔岩向月面鼓涌形成了这一月貌。

科学家对现代科学仪器观测的结果和宇航员带回的月亮岩石进行分析,提出了这样的假设:在月貌的形成过程中,火山活动和陨星撞击这两种自然力量都起了作用。在火山活动中形成了许多圆丘和较小的环形山,而那些大环形山则是陨星撞击月亮时造成的。

而随着科学家观测的深入,产生的有关月背的疑团却愈发复杂。第一件怪事是月球的最长半径和最短半径都在月背。月球半径最大处比平均半径长4千米,最小处比平均半径短5千米(月球半径的平均值通常被认为是1738千米)。

第二件怪事则是月球的正面集中了所有的月瘤。月瘤也叫月质量瘤,是月球表面重力比较大的地方。科学家们估计,在这些地方的月面以下有许多高密度物质。此外,月球上还有些地方重力分布小于平均值。令人不解的是,月瘤所在的正异常区和重力偏小的反异常区都在正面,而月背上却没有一处。

另外,月球“海洋”、“湖”、“沼”、“湾”等凹陷结构占了月球正半球面积的一半,共有30余处这样的凹陷分布在月球上,但90%以上都集中在正面,完整的“海”只有两个是在月背上,不足背半球面积的10%,月背其余90%的面积都是由起伏不平的山地所组成,山地的分布结构呈现出几个巨大的同心圆,地形凹凸悬殊,剧起剧伏,而这种地势是正面所没有的。

陨星撞击月球的外壳

40亿年前:月球在诞生后的第一个7.5亿年中,经历了一个由陨星造成的破坏性的撞击阶段。陨星的碰撞破坏了月球外壳,并在月表各处形成环形山。

熔岩通过月球外壳的裂缝喷发出来

30亿年前:碰撞的次数降低。当又大又深的环形山被月表下100千米处向上涌的熔岩(熔化的岩石)注满时,火山剧烈活动期就来临了。熔岩固化形成了月海。

火山活动已经全部停止

现在的月球:在过去的16亿年中,月球表面变化不大。一些明亮年轻的环形山,例如哥白尼环形山显露了出来。大部分原始外壳已在形成环形山时被破坏。

月球绕地球旋转示意图

月球围绕地球旋转的时间和它围绕自己的轴运行的时间相同,因此月球的同一面,也就是正面,总是面向地球,而月球的背面则总是背离地球。

人们不禁要问,月球正面与背面的这些差异是怎样形成的?自从看到了月球背面的“本来面目”,科学家们便对这一问题从各种角度展开了研究。经过长期的努力,科学界形成了几种不同的见解。

有人认为,在地球引力的作用下月球发生了“固体潮”,即月球地层也出现类似地球上的潮汐现象,结果就导致了正背面的差别。也有人认为,月球正背面的差异是由巨大的温差所造成的。当地球运转到太阳与月亮之间,月亮上便会发生日全食,此时月球正面的温度会急剧降低,因而形成巨大温差,反复的温度骤变引起了正背面的差别。

木星上有生命吗

木星是具有生命的天体吗?争论仍在继续。

也许我们能十分有把握地断定,在太阳系的诸天体中,除地球外,没有任何一个天体拥有智慧生物,但仍无法肯定,在这些天体中也不存在任何生命活动,特别是那些低等的原始的微生物。除火星外,如今木星也被列入了“怀疑名单”。

木星之所以被怀疑可能有生命存在,是因为它的生态条件与地球比较接近。但是,这颗太阳系体积最大的行星上根本没有可供登陆的固态地表,这是一颗由气体构成的巨大星体,大气层中充满了氢气、氦气、氨、甲烷、水,这样的条件对生命的生存有着极大的障碍。

随着科学技术的进步,人们对木星了解得越来越多。科学家们对木星大气层的成分进行研究后发现,木星大气成分和形成于早期地球海洋的物质十分相似。因此,木星上存在生命形式也成为一种可能。

然而,进一步的调查显示,木星大气层具有强烈的乱流,而且大气下方温度极高,在这种情况下,很难形成生命。任何生物只要一碰到这股乱流,就会被卷入下方的高温中,化为灰烬。

科学家认为,唯一可以在这种环境下维持生命的办法就是在被烧焦之前复制新的个体,并且借助气流的力量把后代带到大气层中较高、较冷的地方。这种极少的生命形态可以在大气层外侧飘浮,其生命活动的能量主要来自所取用的食物。

令科学家欣喜的是,美国“伽利略号”探测器前不久拍摄的照片显示,在木星的一颗卫星(木卫二)的表面下可能隐藏着一片海洋。如果这片海洋真的存在,那么其中就可能存在生命现象。“伽利略号”探测器拍摄的照片揭示出木卫二表面上有一个网状系统,该系统中的一些山脊和断层很像地球上板块构造形成的形态。有人在“旅行者号”飞越木星以后就猜测木卫二经历过火山活动,此次“伽利略号”拍下的近景照片为这一猜测提供了有力的证据。

据此,某些理论工作者假定,有一片深达200千米的液态水海洋被掩盖在木卫二的冰壳之下。这一观点进一步论证了下述推测:木卫二可能存在类似于在地球深海温泉处富含矿物质的水中繁衍生息的那些有机体的生命形态。

总之,对于木星是否存在生命这一问题,目前我们还无法做出肯定的回答。

神秘的“太白”金星

用望远镜观看,金星只是一个模糊不清的淡黄色圆面,在金星大气的笼罩下,根本无法看清其“庐山真面目”。

金星是全天空最明亮的一颗星星。晚间在西方天空出现时,被叫做“长庚星”。早晨在东方天空出现时,被叫做“启明星”。它距太阳的平均距离为1.08亿千米,与太阳的角距离约为47°,人们之所以能时常看到它,主要是因为其大部分时间同太阳的角距离较大。夜空中除了月亮以外,其他所有的星星在亮度上都比不上它。由于常有银白色的、像金刚石的闪光从金星发出,所以,它在中国素有“太白”的别称。

科学家们后来知道,金星非常明亮的原因与其周围有浓密的大气层有关,大气反射了照在它上面的75%左右的太阳光。金星离地球最近时,平均为4000多万千米。人们常将金星视为地球的孪生姊妹,因其大小、质量和密度与地球差不多。金星的公转周期约为225天。20世纪60年代初,通过用雷达反复测量,天文学家得知金星的自转周期为243天——竟然长于它的公转周期。另外,金星的自转方向是逆向的,确切地说,它的自转方向是自东向西的,在金星上太阳西升东落,昼和夜(一天)的时间远远长于地球,在那里看到的太阳约是我们所见到太阳大小的1.5倍。

金星有厚厚的大气层,这一点天文学家很早就知道了。用望远镜观看,金星只是一个模糊不清的淡黄色圆面,在金星大气的笼罩下,根本无法看清其“庐山真面目”。人们现在所掌握的金星表面及其大气等知识,主要来自空间飞行探测。

自1961年以来,苏联和美国先后向金星发射的探测器有30多个(虽然有几个发射失败),获得了大量的研究成果。1970年8月17日,苏联的“金星7号”无人探测器成功地实现了在金星表面上着陆探测,曾测得金星温度高达480℃,表面为100个大气压。此后还有多个苏联的探测器都在金星表面实现了成功着陆。美国于1989年5月发射了“麦哲伦号”探测器对金星进行空间探测,为期5年,取得了大量的研究成果。

人类根据对金星的探测结果得知,它那厚厚的大气层几乎全部由二氧化碳组成,因此,它具有巨大的温室效应。其高层大气中的二氧化碳达97%,而低层处可达到99%。从许多宇宙飞船发回的照片来看,金星的天空呈橙色,大气中有激烈的湍流存在,还有强烈的雷电现象,有人推算金星上的风速约达100米/秒。更让人惊讶不已的是,厚厚的浓云笼罩在金星表面上30千米~70千米的高空,云中有具有强腐蚀作用、浓度很大的硫酸雾滴。

金星的大气层

总体上看,金星大气层好似一个巨大的温室或蒸笼。尽管金星大气将约3/4的入射太阳光反射掉了,但其余那部分阳光到达金星表面并进行加热。大气中的二氧化碳、水汽和臭氧好似温室玻璃,阻止了红外辐射,结果金星蓄积了大量所接受到的太阳能,因而使那里的温度高达465℃~485℃。

与水星不同的是,金星上面环形山很少,表面比较平坦,但也有高山、悬崖、陨石坑和火山口。金星上的凹地与月面上的“海”(平原)相似,“海”上有火山。金星有十分活跃的地质活动,其表面有众多的火山、巨大的环形山、许多地层断裂的痕迹以及涌流的熔岩。

金星表面最高的麦克斯韦山位于北半球,远远高于地球上的珠穆朗玛峰;在南半球赤道附近并与赤道平行的地方,是阿芙洛德高原。金星上一处横跨赤道的大高原有近10000千米长、3200多千米宽。有些探测器成功地完成了在金星上的自动钻探、取样和分析任务,人们因此知道了金星表面最多的是玄武岩。

随着科学技术的发展和进步,人类有关金星的探索和研究将会取得更大的成就,金星也将不再神秘。

金星上的神秘城墟

据人类目前所知,相对于火星来说,金星的自然环境要严酷得多。其表面温度高达500℃,大气中的二氧化碳占到90%以上,时常降落巨大的具有腐蚀性的酸雨,还经常刮比地球上12级台风还要猛烈的特大热风暴。金星的周围是浓厚的云层,以致于二十余年间(1960~1981)从地球上发射的近20个探测器仍未能认清其真面目。20世纪80年代,美国发射的探测器发回的照片显示金星上有大量城墟。

经分析,金星上共有城墟2万座,这些城墟建筑呈“三角锥”形金字塔状。每座城市实际上只是一座巨型金字塔,门窗皆无,可能在地下开设有出入口;这两万座巨型金字塔摆成一个很大的马车轮形状,其圆心处为大城市,呈辐射状的大道连着周围的小城市。

研究者认为,这些金字塔式的城市可以有效地避免白天的高温、夜晚的严寒以及狂风暴雨。

苏联科学家尼古拉·里宾契诃夫在比利时布鲁塞尔的一个科学研讨会上首次披露了在金星上发现城墟的消息。1989年1月,苏联发射了一枚探测器。该探测器带有能穿透浓密大气的雷达扫描装备,也发现了金星有2万座城墟这一重大秘密。

刚开始的时候,人们还不敢断定这就是城墟,认为可能是探测器出了问题,也可能是大气层干扰造成的海市蜃楼的幻象。但经过深入研究,人们确信这些是城市的遗迹,并推测是智能生物留下来的。不过,这些智能生物早已绝迹了。

里宾契诃夫博士在会上指出,“我们渴望弄清分布在金星表面的城市是谁造的,这些城市是一个伟大的文化遗迹”。这位苏联科学家详细地介绍说:“在那些以马车轮的形状建成的城市的中间轮轴部分就是大都会。根据我们推测,那里有一个庞大的呈辐射状的公路网将其周围的一切城市连接起来。”他说:“那些城市大多都倒下或即将倒塌,这说明历史已经很悠久了。现在金星上不存在任何生物,这说明那里的生物已绝迹很久了。”

由于金星表面的环境极差,因此不具备派宇航员到那里实地调查的条件。但里宾契诃夫博士强调说,苏联将努力用无人探险飞船去看清楚那些城市的面貌,无论代价多大,都在所不惜。

而在1988年,苏联宇宙物理学家阿列克塞·普斯卡夫则宣布:金星上也存在“人面石”,这一点与火星一样。联系到金星上发现的作为警告标志的垂泪的巨型人面建筑——“人面石”,科学家推测,金星与火星是一对难兄难弟,都经历过文明毁灭的悲惨命运。科学家还说,800万年的金星经历过地球现今的演化阶段,应该有智能生物的存在。后来,金星中的大气成分中二氧化碳越来越多,以至于温室效应越来越强烈,进而使得水蒸气散失,最终使得金星的环境不再适合生物的生存。

航天探测器拍摄的金星照片

起伏不大的火山平原,覆盖了金星的大部分地区。而9000多米高的玛亚特山是金星上最大的火山之一。

迄今为止,人们在月球、金星、火星上都找到了文明活动的遗迹和疑踪,甚至在距离太阳最近的水星表面也发现了一些断壁残垣被发现。地球、月球、火星、金星上都存在金字塔式的建筑。人们将这些联系起来后认为,地球并不是太阳系文明的起点,而是其终点。

倒塌的金星城市中,究竟隐藏着什么秘密呢?那个垂泪的人面塑像到底是否经历了金星文明的毁灭呢?由于这实在太令人捉摸不透了,所以只有等待人类未来的实地探测,但愿这一天能尽早到来。

火星上人头像的困惑

火星上是一片荒漠,然而在卫星图片上却出现了清晰的人头像,这是怎么回事呢?

1994年,为了进一步探测火星的秘密,美国发射了“火星观察者号”探测器,准备在火星上作实地考察。然而,在进入火星轨道时,“火星观察者号”突然失踪,再也没有了联系。

不为人知的是,就在美国“火星观察者号”失踪的前13天,探测器曾经传回两张神秘的照片。一张照片是火星上的一座巨大的人头雕像,它是从火星上空另一个角度近距离拍摄的。另一张照片更令科学家们百思不得其解,照片上竟出现一只巨大无比的鱼形太空生物。它长着一条鲸鱼般的大尾巴,扁圆状身躯,金鱼一样的大眼睛,张着三角形的大嘴,俨然是“太空鱼怪”。背景上充满着大大小小闪烁着的宇宙星光。

美国航天局的专家们认为:在对火星的考察进入关键时期,发生“火星观察者号”失踪和地面接收到它发回的“太空鱼怪”照片两件事并非偶然。也有人认为,“火星观察者号”的神秘失踪,可能是火星上的智慧生物将它击落。“太空鱼怪”可能是火星上的智慧生物制造的一种用特殊动物外貌作伪装的大型宇宙星际母舰。

其实,早在1975年,美国就先后发射了“海盗1号”和“海盗2号”两艘火星探测飞船,这两艘飞船的着陆器分别于1976年7月和8月在火星上成功着陆。同年7月底,美国宇航局公布了一张“海盗1号”拍摄到的火星表面照片——看起来它很像一张人脸,冷冷地向上凝视。而科学家们在“维京1号”火星观察卫星发回的数千张的火星照片上,也发现了几张巨大无比的“人脸”像,非常清晰。照片上显示着一个人的面部,眼睛、眉毛、头发、嘴唇和鼻子十分清楚,就连两个鼻孔都能看见。这是一位长相英俊、潇洒的男性脸,因为它嘴唇上有胡须。

照片的出现,引起了科学界的震动。美国宇航局的专家解释说,“人脸”其实是巨大的岩石,看起来像“人脸”完全是由光影造成的错觉。尽管如此,这张照片还是激起了公众对火星的强烈兴趣,成为各大媒体的热门话题。这块大石头被越传越神,有人称它像埃及法老的脸,有人干脆说它是火星上曾经存在高度发达的文明的证据,而“人脸”所在的火星北部基多尼亚地区则被奉为“圣地”。

火星是一个荒漠的世界,那里没有空气、水,气温低得不可能使任何生物生存。据计算这“人脸”的面积约有100平方千米。这样大的巨幅“人脸”像又是谁造的呢?又是怎样造成的呢?因此,有些科学家们怀疑,这些 “人脸”照片是有些人恶作剧,通过美国太空总署的宇航微波接收网络传来的。为此,美国太空总署在1989年聘请了一些优秀的电脑专家对“人脸”照片作分析、鉴定,识别真伪。

火星北极的地形

在火星北极有被称为冰帽的永不融化的冰层,大气层中的二氧化碳凝华形成干冰。

著名的电脑专家通过使用最新的电脑绘图技术对“人脸”照片作分析后,确定了这些照片确是从“海盗1号”和“维京1号”火星观察卫星上发回来的。此外,还发现“人脸”、“狮身人面像”、“建筑物”照片,并非光影上的错觉,而是一个个庞大的实体。所以就有人认为:那些“人脸”、“建筑物”照片是数百万年前,曾在火星上出现过文明的一个标志。显然那个文明已在火星上消失了,但它留下了永恒的标志。

奇怪的是,从1992年9月开始,从火星上拍回的照片,那张“人脸”突然消失,变得无影无踪了。此事使火星文明之谜,更蒙上了神秘的色彩:为什么图像会忽隐忽现呢?

1997年7月4日,美国“火星探路者号”探测器在火星着陆,当时数百万美国电视观众坐在电视机前焦急地等待着“火星探路者号”从火星上传回震惊世界的新发现。但令人遗憾的是,“火星探路者号”在火星着陆和“外来者号”漫游车在火星上行驶的镜头虽已向观众播放,但另外一个震惊世界的场面并未向观众们播放。“外来者号”漫游车上的摄影机镜头上清晰地出现了一艘酷似地球上的挪亚方舟的高大船体,它半埋在一片沙滩上。美国航天局的科学家们立刻接到一道严格的命令:“在官方当局尚未决定向社会公众发布这一令人绝对难以置信的震惊世界的新闻之前,必须守口如瓶!”

据说地球上曾经发生过洪水,是挪亚方舟拯救了人类,难道火星上曾发生过巨大洪水?这场大洪水也给火星上的智慧生物带来了巨大的灾难吗?

“火星上可能存在生命”的观点已经流行了几个世纪,但科学家对火星生物究竟是什么模样可以说是一无所知,要知道,迄今为止,还没有任何实际观测证据可以断定火星上存在生命,哪怕是最简单的生命,更不要说最高级的生命——人。要想查明火星上究竟有没有过生命,最好的办法还是派人上火星去实地寻觅,但是这一天恐怕还要等若干年才能到来。

宇宙中相互“残杀”的星星

一般人都知道,宇宙中星体之间的距离非常遥远,彼此接近的机会很少。但经过天文学家的观测和研究,发现星球之间也存在彼此吞食、互相残杀的现象。科学家们把这类星球称为宇宙中的“杀星”。

前不久,美国天文学家就发现了这种互相吞食的现象。主角是两颗恒星,并且是一对双星,都已进入衰亡期,均属白矮星。这两个星球体积很小,可质量要比太阳大得多。经观测发现,这两颗星体靠得很近,彼此围绕着对方旋转运动。其中一颗大的恒星,在不停地吞吃比它小的那一颗。大恒星把小恒星的外层物质剥下来吸到自己身上来,自己变得越来越胖,质量和体积不断增大。而那颗被吞食的恒星,变得越来越小,最后只剩下一个光秃秃的星核了。

不止是星球之间存在着彼此吞食的现象,星系之间也在互相吞食和残杀。现在有一种理论认为,宇宙中的椭圆星系就是两个漩涡扁平星系互相碰撞、混合、吞食而形成的。有人曾经用计算机做过模拟实验:用两组质点代表星系内的恒星,分布在两个平面里,由于引力作用,星系内的恒星在一定的规律作用下相向而行,逐渐融合成一个整体。

加拿大天文学家科门迪通过观测还发现,某些巨大的椭圆形星系,其亮度分布异常,仿佛中心部位还有一个小核。他认为,这是一个质量较小的椭圆星系被巨椭圆星系吞食的结果。

但由于星系之间、天体之间距离都极为遥远,碰撞和吞食的机会很少,所以,要想证实以上说法是不是成立,还需要一段时间。

小行星会撞击地球吗

近年来,关于地球的命运有一个很敏感的话题,即小行星会撞击地球。的确,在茫茫宇宙之中,地球只是一个很不起眼的星球。既然宇宙中每时每刻都在发生星体碰撞,那么地球也就存在被撞击的可能。但是这里是人类的家园,就目前而言,我们舍此别无居所。因此人们自然会想到一个很令人担忧但不容回避的问题:地球的命运如何?小行星真的会撞击地球吗?

实际上,这并非杞人忧天。尽管各种星体在茫茫太空的运行都井然有序,大家“井水不犯河水”,按各自的轨道来回穿梭运行。但是,偌大的宇宙太空,天体运行中的“交通事故”经常发生。经研究,彗星和小行星对地球的威胁最大。太阳系的外部边缘是彗星的活动范围,这种活动范围时时急剧地倾向地球的轨道。这种情形就像一辆车在双向高速公路上行驶,不断有车辆迎面而过,也不断有人从旁边的快车道超车。不过与彗星相比,太阳系小行星对地球的威胁要大得多,毕竟彗星的物质构成还很稀薄。

1807年,灶神星被发现以后,一直到1815年,8年间再没有人发现过小行星,直到1845年发现了第5颗之后,每年都有新的发现,小行星的数量急剧增加。23年后,小行星的数目突破100颗,数量达到200颗时只用了29年。又过了33年,小行星的数量已经达到449颗。截止到1999年1月初,已有1万多颗小行星被人类正式编号记录下来。据估计,约有50多万颗的小行星能通过天文望远镜用照相的方法记录下来。

小行星与大行星一样,都紧紧地围绕着太阳旋转,但它们大小不同,形状各异。小行星一般都不大,最大的谷神星直径只有700多千米。据统计,只有100多颗小行星直径大于100千米。约有一两万颗小行星的直径都不到1000米,大多数小行星的直径仅有几米、几十米。此外,已发现有小卫星绕着部分行星运转。

1991年10月,“伽利略号”探测器(其主要任务是探测木星)拍摄到大小约为19×12×11立方千米,自转周期约2.3小时的第951号小行星加斯帕拉。其表面有几百个较小的陨击坑,这可能是当它在碰撞时,大陨击坑被强烈的大星震夷为平地。

小行星有时会移动到离地球很近的位置,然而大多数小行星都停留在远离太阳的所谓小行星带内。彗星会横穿太阳系运行到远方,偶尔还会从地球身旁经过。

体积最大的小行星为巨大的岩石块,但是很少有这么大的小行星落到地面上。

“伽利略号”探测器还拍摄到一颗具有磁场的叫“艾达”的小行星,同时还发现了艾达的卫星也具有磁场。小行星艾达呈不规则的长条形状,大小约为56×24×21立方千米,自转周期是4.6小时,其表面有许多撞击坑。距离艾达1000千米的小卫星直径为1.5千米。据分析,可能是一颗直径达250千米的母体分裂而形成的艾达小行星及其卫星,迄今它们仍保持着磁场。有趣的是,一年后“伽利略号”宇宙飞船观测到的4179号小行星,也是一对形状很不规则的小行星,其中最大的直径为6.5千米,其上均有许多陨石坑。

1997年6月27日,美国“近地小行星会合号”空间探测器拍摄了一张距离小行星2400千米的照片,这颗小行星就是253号行星“玛蒂尔达”。它属于碳质小行星,大小为57×53×50立方千米,其自转周期为17.4小时,表面反射率很低,有4%的入射阳光能被反射回去。玛蒂尔达表面上布满了陨石坑,陨石坑比小行星艾达上的陨石坑要大,有一个陨石坑的直径至少在19千米~20千米,相当于它本体直径的2/5。

小行星通常是由下列物质构成的:石头、碳、金属、石与金属的结合。按它们所在的空间区域分,主要有以下3类:(1)位于火星与木星之间的小行星带。在该区域中,小行星围绕太阳运行,轨迹近似圆形。多数小行星,尤其是较大的小行星都位于这一区域。(2)特洛伊小行星群,包括两个小行星群,它们与木星在同一轨道上运行,其中一个小行星群在木星之前60度,另一个小行星群在木星之后60度。这些小行星的命名是用特洛伊战争中的英雄命名的。(3)绕太阳运行时穿过地球轨道且自身轨道明显伸长的一群小行星,它们的轨道不规则。这类小行星以古希腊与古罗马神话中的太阳神阿波罗命名。

在上述小行星中,只有阿波罗型的小行星对地球有危险。这些小行星通常每隔若干年穿越地球轨道一次,它们穿过地球运行轨道时,虽说距离地球相对比较远,但少数的近地小行星仍有可能与地球碰撞。它们主要是平均直径略超过0.8千米的石质小行星,直径从6千米~39千米不等。迄今已发现近200颗阿波罗型小行星,而且这个数字还在继续增长。

天文学家认为,可以排除直径小于数十米的近地小行星对地球构成威胁的可能,因为它们往往在与大气摩擦时产生巨大热量,在未到达地面前就已经被燃烧殆尽。直径大约100米~1000米的小行星对地球构成了较大的威胁。直径1000米以上的中等小行星对地球的威胁最大,这是因为它们撞击地球的机会相对比较大,而且它们数量众多。撞击如果发生,会释放出极其巨大的能量,而且会使世界上1/4的人口死亡。假定一颗小行星撞上地球,它的密度为3克/立方厘米、平均速度为20千米/秒,直径为1000米,那么它所造成的冲击相当于数十亿吨黄色炸药的爆炸力,其能量为1945年在广岛上空爆炸的原子弹所释放能量的几百万倍。

事实上,从诞生伊始,地球便在漫长的年代里不断受到撞击。说起来人类应感谢这些撞击,因为正是由于这些撞击,地球才会有水或其他生命所需的有机物质出现。大约45亿年前,天文学家认为在一团旋转的气体和尘埃云中诞生了太阳系。岩石等物质凝聚为包括地球在内的行星。由于岩石在互相碰撞中释放出巨大的能量,地球最初像一个熔融的球体,热度很高,表面的水、二氧化碳、氨、甲烷等挥发性的物质都沸腾逸散了。随岩石逐渐减弱了撞击,地球慢慢冷却下来,地壳凝结成固体。这时太阳系边缘的寒冷的彗星,携带着水等有机物质撞击地球,于是生命开始了漫长的进化过程。

然而,这些不速之客的光临并非总给地球带来好运。古生物学家认为由于小行星或彗星撞击地球,地球进化史上曾发生了几次50%以上的物种灭绝事件。如5.05亿年前和4.38亿年前,海洋生物被灭绝;3.6亿年前,海洋和陆地有机体被灭绝;6500万年前,统治地球1亿多年的恐龙被灭绝。特别是恐龙的灭绝,由于距我们时间最近,一直最为人们关注。近来有越来越多的研究人员认为,小行星的撞击造成了这种庞然大物的灭绝。

小型小行星在到达地球表面前一般都会被地球的大气层烧尽,而大型小行星与地球相撞并摧毁地球的几率则非常小,像图中所示的景象几乎不会出现。

如果说只能推测和想象上述撞击事件,那么发生在20世纪的险情则让我们有了真切的感受。100年间,天文学家发现过许多次近地小行星与地球近距离“照面”的情形,真是“险象环生”。令天文学家们大吃一惊的是,1932年首次发现阿莫尔型小行星离地球最近时只有2200万千米。1989年,在“1989FC”小行星远离地球半年之后,曾引起一场轰动世界的风波,人人都以为小行星可能撞击地球,后来证实这只不过是新闻报道的失误,让人虚惊一场。1991年1月18日,人们发现“1991BA”小行星离地球的距离只是月球到地球距离的一半,仅17万千米,当时堪称“近地之冠”。“1997BR”小行星是中国天文学家发现的第一颗距地球距离小于7.5万千米的近地小行星,其运行轨道与地球轨道相切。像这样与地球轨道相切的近地小行星,是已知的对地球潜在威胁最大的小行星。2000年12月底,一颗小行星从伦敦上空“飞过”,吓得不少人直冒冷汗,当时这颗直径为46米的小行星距地球仅仅80万千米,如果它撞上地球,将会撞出一个1200米宽的大坑,后果不堪设想。

相对于这些有惊无险的事件,20世纪初的那次撞击更让我们感到了它的威力和可怕。1908年6月30日凌晨,一个来自太空的火球拖着长达800千米的尾巴在通古斯河谷上空爆炸,通古斯河谷位于贝加尔湖西北800千米处。大片森林被强烈的冲击波击倒,燃起一场冲天大火,浓烟积聚成的黑云许久不散。遥远的伦敦甚至也听到了爆炸声,约有1500只驯鹿葬身火海,所幸没有人死亡。后来人们发现在爆炸中心出现了一个巨大的“坑”, 200多个直径1米~50米的洞穴遍布在周围3000米的范围内,30千米~60千米范围内的树木全部倒下,树根齐刷刷地冲着爆炸中心。这一事件被称为“通古斯事件”。由于科学家们在现场没有找到陨石碎片,因此他们几十年来一直在苦苦探索。近年来,有一种为越来越多的人所能接受的解释是:一颗石质小行星从东北方向以30°角进入大气层,这颗直径30米的小行星的速度是15千米/秒,它的冲击波的震荡和压力化解了自己,当辐射能达到临界值时,发生的威力相当于1000多万吨TNT炸药的爆炸。让人庆幸的是,它发生在荒凉的西伯利亚地区,虽然当时它没有直接造成人员死亡,但却使周围牧民受到了辐射的损伤。在他们及其后代身上,出现了许多像广岛原子弹事件的受害者一样的怪病。

据科学家预测,21世纪里小行星与地球“照面”的机会将有7次,这7次都发生在距离小于300万千米的情况下。近来,英国天文学家已计算出一个位置,在这里,小行星带有可能接近地球。这个小行星带可能会增加碰撞地球的机会,而且都是灾难性的。报告说,在适当的条件下,这些天体可以在非常接近地球的轨道上运行。虽说并不能确定地球与小行星是否会发生大碰撞,但这种危险的确存在。也就是说,那些数百万年或数千万年才会有一次的碰撞事件的确可能存在,尽管概率很低,但不能排除这种可能性。

我们只有提前探测到潜在的有巨大杀伤力的小行星,才能避免悲剧的发生。为此世界各国制定了观测计划,都是针对近地小行星的。比如美国的“太空监测计划”、“近地小行星追踪计划”,中国的“施密特CCD小行星计划”等。再者,就是考虑如何拦截小行星或使其偏离原来的轨道而远离地球。形形色色的方案随之被提出来了。方案一为“打击”,有人提出可用一系列的钨弹排列起来打击小行星,或将数万发至数十万发钨弹用轻质纤维串在一起形成一个打击自投罗网的小行星的三维网络;方案二是“蒸发”,即在小行星轨道上引发使其汽化的核爆炸;方案三称“转向”,即通过发射火箭或利用核爆炸拦截或改变小行星运动方向。但以上3个方案产生的碎片极有可能会对地球造成更大的伤害。因此,方案四是:利用太阳能让小行星“光荣妥协”。具体方案是:在小行星活动区域附近安置一面巨大的由超薄片制成的凹面镜,来搜集太阳能;然后利用第二面镜子将能量聚集到小行星上的某个区域,使其发热;在受热不均匀的情况下,小行星会自动转向。甚至有人提出,干脆利用地球上发射的超高能激光,直接推动小行星偏离其轨道。

另外,科学家们设想,或许有一天,人们可能要到小行星上去采集稀有金属,小行星自然就成了天然的航天中转站。