他是約克郡人,名叫弗雷德·霍伊爾?;粢翣査烙?001年,在《自然》雜志的悼文里被描寫(xiě)成一位"宇宙學(xué)家和好辯論的人",二者他都受之無(wú)愧。《自然》雜志的悼文說(shuō),他"在一生的大部分時(shí)間里都卷入了爭(zhēng)論",并"使自己名聲掃地"。比如,他聲稱,而且是毫無(wú)根據(jù)地聲稱,倫敦自然史博物館里珍藏的那件始祖鳥(niǎo)化石是假的,與皮爾當(dāng)人頭蓋骨的騙局如出一轍,這使得博物館的古生物學(xué)家們非常惱火。他們不得不花了幾天工夫來(lái)回答記者們從世界各地打來(lái)的電話。他還認(rèn)為,地球不僅從空間接受了生命的種子,而且接受了它的許多疾病,比如感冒和腺鼠疫。他有一次還提出,人類在進(jìn)化過(guò)程中有了突出的鼻子和朝下的鼻孔,就是為了阻止宇宙病原菌掉進(jìn)去。
是他1952年在一篇廣播稿中開(kāi)玩笑地創(chuàng)造了大爆炸這個(gè)名字。他指出,我們?cè)诶斫馕锢韺W(xué)的時(shí)候,怎么也解釋不了為什么一切會(huì)聚合成一點(diǎn),然后又突然戲劇性地開(kāi)始膨脹?;粢翣栙澇珊惴€(wěn)態(tài)學(xué)說(shuō),該學(xué)說(shuō)認(rèn)為宇宙在不斷膨脹,在此過(guò)程中不斷創(chuàng)造新的物質(zhì)。霍伊爾還意識(shí)到,要是恒星發(fā)生爆聚,便會(huì)釋放出大量熱量--溫度在1億攝氏度以上,足以在被稱之為核合成的過(guò)程中產(chǎn)生較重的元素。1957年,霍伊爾和別人一起,展示重元素是如何在超新星的爆炸中形成的。由于這項(xiàng)工作,他的合作者福勒獲得了諾貝爾獎(jiǎng)?;粢翣杽t沒(méi)有,很難為情。
根據(jù)霍伊爾的理論,一顆爆炸中的恒星會(huì)釋放出足夠的熱量來(lái)產(chǎn)生所有的新元素,并把它們?yōu)⒃谟钪胬?。這些元素會(huì)形成氣云--就是所謂的星際媒介--最終聚合成新的太陽(yáng)系。有了這些理論,我們終于可以為我們?cè)趺磿?huì)來(lái)到這個(gè)世界的問(wèn)題構(gòu)筑一個(gè)貌似有理的設(shè)想。我們現(xiàn)在認(rèn)為自己知道的情況如下:
大約46億年之前,一股直徑約為240億公里、由氣體和塵埃組成的巨大渦流,積儲(chǔ)在我們現(xiàn)在所在的空間,并開(kāi)始聚積。實(shí)際上,太陽(yáng)系里的全部物質(zhì)%的物質(zhì)--都被用來(lái)形成了太陽(yáng)。在剩下的飄浮物質(zhì)當(dāng)中,兩顆微粒飄到很近的地方,被靜電吸到一起。
這是我們的行星孕育的時(shí)刻。在整個(gè)初生的太陽(yáng)系里,同樣的情況正在發(fā)生。塵?;ハ嗯鲎玻瑯?gòu)成越來(lái)越大的團(tuán)塊。最后,這些團(tuán)塊大到了一定程度,可以被稱做微行星。隨著這些微行星無(wú)休止地碰撞,它們或破裂,或分解,或在無(wú)休止而又隨意的置換中重新合并,但每次碰撞都有一個(gè)贏家,有的贏家越來(lái)越大,最后主宰了它們運(yùn)行的軌道。
這一切都發(fā)生得相當(dāng)快。據(jù)認(rèn)為,從小小的一簇塵粒變成一顆直徑為幾百公里的幼星,只要花幾萬(wàn)年的時(shí)間。在不過(guò)2億年的時(shí)間里,很可能還不到,地球就基本形成了,雖然仍是灼熱的,還經(jīng)常受到仍在到處飄浮的碎片的撞擊。
在這個(gè)時(shí)刻,大約在45億年以前,一個(gè)火星大小的物體撞上了地球,炸飛了足夠的材料來(lái)形成一顆伴星--月球。據(jù)認(rèn)為,不出幾個(gè)星期,被炸飛的材料已經(jīng)重新聚成一團(tuán);不出一年,它變成了那個(gè)現(xiàn)在還陪伴著我們的巖石球體。據(jù)認(rèn)為,構(gòu)成月球的大部分材料來(lái)自地殼,不是地核,這就是月球上極少有鐵的原因,而地球上鐵卻很多。順便說(shuō)一句,這個(gè)理論幾乎總是被說(shuō)成是最近提出的,而事實(shí)上,它最初由哈佛大學(xué)的雷金納德·戴利于20世紀(jì)40年代提出。關(guān)于這個(gè)理論,惟一最近的事兒就是人們已經(jīng)不大重視它了。
當(dāng)?shù)厍蜻€是它最終大小的大約三分之一的時(shí)候,它很可能已經(jīng)開(kāi)始形成大氣,主要由二氧化碳、氮、甲烷和硫組成。我們幾乎不會(huì)把這些東西與生命聯(lián)系起來(lái);然而,在這有毒的混雜物中,生命形成了。二氧化碳是一種強(qiáng)有力的溫室氣體。它是一樣好東西,因?yàn)楫?dāng)時(shí)太陽(yáng)已經(jīng)弱多了。要是我們沒(méi)有受益于溫室效應(yīng),地球很可能已經(jīng)永久被冰雪覆蓋。生命也許永遠(yuǎn)找不到一塊立足之地。但是,生命以某種方式出現(xiàn)了。
在之后的5億年里,年輕的地球繼續(xù)受到彗星、隕石和銀河系里其他碎塊的無(wú)情撞擊。
這個(gè)過(guò)程產(chǎn)生了蓄滿海洋的水,產(chǎn)生了成功形成生命所必不可少的成分。這是個(gè)極不友好的環(huán)境,然而生命還是以某種方式開(kāi)始了。有一小袋化學(xué)物質(zhì)抽動(dòng)一下,變成了活的。我們快要來(lái)到這個(gè)世界上了。
40億年以后,人們開(kāi)始想,這一切到底是怎么發(fā)生的?下面,我們就來(lái)講講這個(gè)故事。