翻出来的旧文：Cosmic Evolution: An Introduction to Astronomy节译

花棂

其实这也是我第一次试着翻译东西……同时这本书也算是我天文知识的启蒙读物吧，我最喜欢的事这本书的很极为美妙的结构，视野从人逐渐拉大到整个宇宙，然后又重新从宇宙拉回到人本身，在全书结束时人会感到一种莫名的感动……本文节译自全书的最后一章，讲的是宇宙生命的终结原文如下：

半个月前（花棂按：是指写本文的半个月之前）看完了一本Cosmic Evolution: An Introduction to Astronomy，大受震撼，本来是想把最后一章翻译出来然后好好写篇书评的，结果翻译了两节就放在那里了。单单从这两节之中，其实就能够窥见这本书的精彩之处了。这本书大概类似于《普通天文学》这样的性质，是我近来看过的少有的好书。不得不承认，在科学技术著作方面，国内的水平跟国外差得太远。

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宇宙的未来：开放(open)模型
对于宇宙的未来，或许大部分人并不会感到兴奋。不管怎么说，有史以来，似乎宇宙并没有发生过什么激动人心的事情——既然如此，那又有什么理由说将来会发生这样的事情呢？

人们心目中的宇宙是不是一成不变的取决于人类寿命的长短。相对于大爆炸以来已经有了一百到两百亿年历史的宇宙，人类几十年的生命只不过是时间长河之中微不足道的一小部分而已，所以宇宙即使在一个人类穷其一生中所发生的改变也是小得很难被察觉到的。

当然，大爆炸本身倒是一件极为壮观的事情。那么，像那样令人激动的事情再次发生的几率有多大呢？或许我们的巨大的望远镜能够帮助我们解答这个问题。为了解释清楚这个问题，设想一下，你是地球上某个前哨军事基地的雷达操作员。如果你发现了另一个国家发射的一群导弹，你绝不会因为这些导弹是向上朝着地球外面飞去而感到安心。相反地，你一定会赶紧拿起电话报告，因为你知道，在重力的作用下，升到天空中的东西一定会再次落下来。

宇宙跟这个例子是一样的道理。在第九章中，我们已经看到，整个宇宙的未来取决于能够把那些不断远离的星系重新拉回一起的引力的大小，而这个引力的大小又取决于宇宙中物质的总量。尽管我们采取了各种各样的方式试图测量出它的大小，它仍然还有大约100倍的不确定范围（参见第十章）。这个范围实在太大，因此我们现在仍旧无法确定我们的宇宙究竟是开放的还是封闭的(closed)。

如果说宇宙是开放的话，未来的时间中宇宙中的星系仅仅只会互相无限地远离。将来的天文学家将会被迫采用越来越强有力的望远镜才能够将任何一个星系看清。在每一年中，星系们将会变得越来越暗，以至于每一年都会有星系从我们的视野中消失，直到我们所能看到的星系只会剩下本星系群以外离我们最近的那几个。到了最后，就连它们也会消失，银河系以及它在本星系群中的其他同伴将成为我们视野中仅存的星系。不过，在这样的事情发生之前，恒星们的燃料就会用尽，星系之中的繁星将不再闪耀。而恒星的形成过程也将同样终止。

而银河系，最终也将无情地熄灭。由于恒星的燃料是有限的，它们将会一个接一个地死去。就像我们在第十一章见到的那样，低质量的恒星，比如太阳，将会变成白矮星，然后白矮星将会冷却成为不在活动的黑矮星。质量更大的恒星则会经历各种各样的绚烂的过程，称为超新星，但是最终它们同样也会变成致密而不活动的物体，比如中子星或者黑洞。这样，每一年星系都会变得更加了无生趣，而新恒星的形成所需要的星际物质也会剩余得越来越少。我们无法想象出任何一种能够干涉这种缓慢死亡的过程的东西，除非是整个星系的一场大爆炸。

封闭宇宙的未来
在另一方面，如果宇宙是封闭的话，它的未来就会变得更富于戏剧性。根据爱因斯坦方程的预测，几十亿年之后，引力最终会使宇宙膨胀的速度放慢，并且会在一小段时间之内，膨胀的过程会被完全地终止。不久（几百万年）之后，由于引力仍然存在，星系系统将会开始坍缩的过程。那时天文学家将会发现星系的谱线开始蓝移。哈勃定律(The Hubbles of the future)将会得出这一结论。星系将会逐渐靠近——这预示着它们很可能会开始互相碰撞——另一方面每一年星系的速度都会越来越大。

在这种情况下，与我们的银河系碰撞到一起的那些星系在碰撞进程中的速度大约会是500km/s。不过，就算速度这么大，某个星系从来到银河系边缘到真正进入银河系里面也将会是一个需要一亿年的悠闲的过程。天文学家现在已经计算出了那个时候将会发生什么样的事情。奇怪的是，虽然两个星系之中的恒星之间的引力会使星系变形，但是这些恒星本身却将会直接一个接一个地互相错开而完全不会发生碰撞。这是因为，相对于恒星的大小来说，它们之间的距离实在太大，因此恒星之间根本就不会互相影响。

不过，每一个星系之中的巨大的星际云却会以一个很大的速度头对头地碰上，碰撞产生的震荡波(shock waves)将会把它所经过的星际气体加热到10⁸度（图16.1）。这些高温气体将会与来自其他星系的气体遭遇，然后开始压缩，温度进一步升高。在这整个过程中，天空将会变得越来越亮，最终整个天空都会燃烧着来自各个方向的耀眼星光；这时奥尔伯斯佯谬就再也不会是一个问题了，因为这时就算是夜晚的天空也将会与白昼一样明亮。

与此相似，虽然第一个与银河系碰撞的星系很快就会离开，立刻就会有十几个星系接踵而来，因为对于每个星系来说，它们现在可用的空间已经萎缩成了它们原先大小的零头。在最初的十几个星系进入银河系之后，恒星也将开始互相碰撞，最开始是每10000年发生一次碰撞，然后这个频率会越来越快。这样的碰撞将会把其中一些恒星撞碎，使得它们向宇宙空间中喷射出高达10⁷度的气体。

在所有这些过程中，宇宙的黑体辐射将会变得越来越强烈，波长会变得越来越短，最终导致整个天空将会充满着10000度的炽热光芒。天空会变得比星星还要热，此时，恒星就会停止发光。射线将不再从恒星中发出，相反地，辐射将从宇宙空间中进入恒星的外层，把外层蒸发掉，将原来隐藏在其下的核子火焰暴露出来。最终，原来的恒星将不复存在，唯一剩下的，将是一个巨大的气体球，向里以一个更快的速度坍缩。从相对论方程中我们可以知道，这时离一切物质的最终融合只剩下10⁴年的时间了。接下来的过程将会是大爆炸的反向重演。在大爆炸以及整个超新星历史中形成的原子核将会在几分钟的时间内被撕碎。温度将会毫不留情地持续攀升，直到在这炽热辐射中的伽马光子再次形成电子和正电子。然后，在特定的某一天，在特定的某一分某一秒，宇宙会被最终挤压成一个奇点，宇宙的历史就此终结。

谁也不知道，宇宙究竟会以这样的一种方式死去还是以无限膨胀的方式死去。如果爱因斯坦是正确的话，这两种方式将是宇宙唯一可能的命运，而且通过测量现在宇宙密度的方式，我们是能够计算出究竟哪一种才是宇宙最后终结的方式。

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在以下的章节中有如下内容：在爱因斯坦的理论可以得到修正的情况下，封闭的宇宙可以在最后的10^-23秒时扭转自己被重新压缩成奇点的命运；星系的命运；太阳将在若干亿年之后变成红巨星，将水星与金星吞噬，将地球融化，而后太阳会变成寒冷的白矮星，地球表面温度将降至30K，整个太阳系就此死寂；宇宙中生命活动的最终命运；寻找地外生命对人类的意义。

这本书不仅仅具有大多数外国科技著作一般的通俗易懂的特点，而且结构上也独具特色：本书开篇从地球本身开始，然后讲到太阳系，银河系，总星系，再到整个宇宙，接下来又把镜头以一种相反的方向从宇宙经由总星系、银河系、太阳系再到地球，并且叙述了地球上生命演化的简史，一直到人类的诞生，最后将生命这个话题推广开来，介绍了有关地外生命的情况。最后一章收束全书，讲述了从宇宙到宇宙中所有生命的终结，同时也是全书的终结。这一切无不向我们传达着这样一种讯息：天文学不仅仅是关于天体的科学，更加是一种关于一切生命、关于人类本身的科学。

本书原作者：

George B. Field (Havard-Smithsonian Center for Astrophysics)

Gerrit L. Verschuur (University of Colorado)

Cyril Ponnamperuma (University of Maryland)

本书由Houghton Mifflin Company于1978年出版。

SPY

看到这些文字时我很希望“平行宇宙”的假设成立，只是如果成立的话不知道最终是人类对宇宙说byebye还是宇宙对人类来个沙扬娜拉。

beta1

{:4_111:} 终有一天我们会知晓一切问题的答案，而且我们会看着那一天的到来。









好吧我YY的。。。

小R

我不认为我们能看到那一天，过个几十年我会先死，过个几十亿年人类也会先死的。
哎嘿嘿~

wangchao

其实这两个都没啥 大撕裂才是最可怕的= =

shuai5103

人类生命的消亡并不令我恐惧，我担心的是上百万年的人类文明随宇宙的终结而终结。那样，人类的历史将被抹去，多少光辉岁月所创造的文明成果将一去不复返。

花棂

人类生命的消亡并不令我恐惧，我担心的是上百万年的人类文明随宇宙的终结而终结。那样，人类的历史将被抹去，多少光辉岁月所创造的文明成果将一去不复返。 ...
shuai5103 发表于 2009-6-12 16:08

说到这个，因为原作是在70年代冷战阴影下写的，那时侯的人们甚至怀疑人类文明或许最多只能再坚持一千年而已……这节译文之后的讨论就涉及到这一点……

zzm

嗯,在这个问题上,我已经有所觉悟了

roy986

你说说看……

lwslayer

{:4_111:} 终有一天我们会知晓一切问题的答案，而且我们会看着那一天的到来。
好吧我YY的。。。
beta1 发表于 2009-6-8 21:24

那可真是相当YY....嘿嘿
话说回来,我还是认为人类能够坚持走很长的路,几十万年估计不成问题,只要别太有野心,反而引火上身.
这本书国内有卖么?我也想买来看看.