凯莱布·沙夫(Caleb Scharf),剑桥大学天文学博士,现任哥伦比亚大学天体生物学系主任,主要研究系外行星、外行星以及地外生命,力图为人类找到可以孕育可识别生命的行星并探测生命的存在。
本文为《如果,哥白尼错了》前言
由本书作者凯莱布·沙夫亲自撰写
这一切都起源于一滴水
一位窗帘商人,同时也是位正在成长的科学家,此时正紧闭着一只眼,另一只眼专注地用一个由一小片碱石灰玻璃制成的镜头在看着什么。
在这个亮晶晶小东西的另一头是一滴湖水的样本,是前几天他在荷兰代尔夫特市郊游时舀回来的。当他调整仪器、放松眼睛重新聚焦时,列文虎克突然发现自己一头栽进一个全新的世界、一个充满异域风情的都市。
在这一滴水的世界里,遍布着蜷曲的螺旋状物体、 蠕动的斑点和带有细长尾巴的钟状生物,它们摆动着、 回转着,忙碌地游来游去,对正在注视着它们的列文虎克视而不见。这一切,列文虎克之前从未见过,是令人震惊的一幕。
此时,列文虎克不只是一个渺小的人,还是一个如宇宙般宏大的巨人,观察着另一个不包含他的世界
01
如果这滴水能够自成一个宇宙,那么另一滴,再一滴,以及地球上所有的水滴呢?
这位窗帘商人兼科学家正是安东尼·列文虎克。他于1632 年出生于代尔夫特。列文虎克是一个充满好奇心、有着广泛兴趣的人,他对自己的描述是“渴望知识”,这一性格特征最终促使他留下大量的观察与著作遗产,而这些都是关于他最伟大的发现——微观的世界:如果微小的生命形式能够在一滴水中存活,那么它们就可以在任何地方存活。
我常常会思考,当列文虎克看到这些蜂拥而至的“微生物”时有何感受。不难想象,他一定很惊奇——列文虎克的笔记和著作显示,他对能够揭露之前所有人都看不到的世界满怀欣喜,而且他花费了几年的时间探索和记录越来越多的标本和样本。
但列文虎克是否曾经想过,这些游动、旋转的小生物也在回望着他呢?
他是否好奇那滴水里的占领者会不会正在忙着证明它们是宇宙的中心,并试图推导出它们所在世界的力学也可能包括正在注视着它们的那双巨大的眼睛?
文化一定会发生变化、会改变人类对自然环境和共同居住者的尊重程度,但大部分人认为,人类整体的重要性远超出其渺小。尽管人类也一直想要知道自己是为何并如何存在,但这种唯我论的行为还是一再出现。也许我们感觉到这些问题打开了某种场景的大门,让我们置身于流逝的宇宙时间和无关紧要的碎片构成的虚幻之中。
最关键的证据莫过于哥白尼定律了,它证明是太阳而非地球占据了宇宙中心,自转的地球和其他行星一样,围绕着这颗炙热的球体旋转,这一世界观理论断言,人类并非所有存在的中心,人类并不“特殊”。事实上,我们和某些其他生物一样平凡无奇。
的确,过去的 500 年里,科学见证了人类的重要地位比历史上其他任何时期都动摇得厉害。现代光学、天文学、生物学、化学和物理学的交叠变革揭示出人类只占据自然世界的一小部分;我们通常意义上的世界既不是微观世界,也不是宇宙,只是这两者之间很狭窄的地带。
现在是21世纪,我们正站在颠覆性事件终点的风口浪尖上,探索生命是否存在于地球之外的其他星球的真正可能性
我们也许会发现,人类终究就像代尔夫特湖中一滴水里的微生物一样,只占据了亿万世界中的一个而已。又或者人类在宇宙中是孤独的,在大张的时间与空间之缝,人类不过是身处这个巨大裂缝的一个小小的孤独群体。
02
人类所在的宇宙本身,是否只是那些从最基本概念的真空中诞生的无数宇宙实体之一?
《如果,哥白尼错了》这本书主要讲述我们如何得到这些问题的答案;探索、理解我们的宇宙意义是如何取得实际的进展,以及在此过程中我们如何挑战诸多成见与自负。我会论证目前已经可以得出的一些结论,并展示一个方法,表明它如何使我们对宇宙中生命的认识超越当下,并达到更高的洞察力水平。
得到问题答案的关键是,要非常仔细地将最伟大的定律之一分解剖析,以服务于科学与哲学。这种想法的根源是朴素的,它们不过是我们对头顶这片天空的白天与黑夜的体验。我们会分析哥白尼提出的非中心现实,如何合乎逻辑又令人信服,因为它有效地解释太阳、月球以及天空中行星的运动,并且比以往的理论更加直白浅显地解释这一切。
但对和哥白尼同时期的很多人来说,这是个恐怖的观念,这一观念在神学上毫无吸引力,因为它暗示了人类并不重要,而且观念的某些部分在科学上也令人反感──它挑战了主流宇宙力学分析的核心思想。
随着时间的流逝,人类将非中心化观念扩展得更远。我们现在认为,任何取决于特殊起源或独特视角的科学理论从根本上都是有问题的。而这非常合理。
如果这些归纳总结不是真的,适用于你的物理定律可能并不适用于你住在城里另一边的朋友,这是与我们所知的所有事都背道而驰的一种可能。
正如我接下来将讨论的,哥白尼定律作为普遍科学问题的一个包罗万象的指南,但可能也已经走到它能发挥作用的尽头了
当人类不再是宇宙中心并且现在已经知道宇宙无中心时,我们似乎在宇宙中的时间、空间及规模上占据了一个非常有趣的位置。
环境的特殊性(我们在微生物世界与宇宙之间的地带、在绕着一颗年龄适当的恒星旋转的岩石行星上)对人类在宇宙中意义的推论,以及我们搜索宇宙中其他生命的方式影响很大。为了能够在确定的宇宙状态下实现真正有效的科学进展,我们必须找到一种方式,一种能够看到自身之平凡的方式。而我将展示一种方法来实现这一点。
寻找人类的宇宙意义,解决哥白尼式平凡与我们所认为的特殊之间的矛盾,这样的探索将带领人类从地球最久远的历史到达最大限度的未来,到达我们所在星系的行星系统;带领我们从天文学的伟大宇宙到达生物学的微观世界;也将带领我们到达宇宙起源科学研究的前沿——通过数学魔法与对自然的精妙观察进行探索,引导我们坚定地审视自身所在的特殊的(地球)环境以及人类在宇宙中的地位。
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