宇宙暗面

什么是“宇宙”？简单来说，宇宙就是时间和空间，以及在时空中所包含的所有物质和能量的总和。宇宙是可能被理解的吗？回顾人类历史，各文明大多流传着某种超自然的伟力创造出时空秩序，随后人类被置于宇宙中心位置的创世神话。古人出于本能认识到时空是生命存在的基础，是一种“先验”的存在。大地和天空、日月星辰都是永恒的体现，是无须质疑，也是无从质疑的形而上的概念。

1993年，美国宇航员斯托里·马斯格雷夫（右）锚定在“奋进”号航天飞机机械臂上，正准备被升至哈勃空间望远镜顶部进行维护任务

人类对于宇宙的概念，以及关于自身在宇宙中位置的认知，也都在逐渐发生着改变。地球真的处于宇宙的中心位置，恒久不变吗？通过天文观测，人类开始逐渐对于宇宙有了理性认识。从16、17世纪开始逐渐认识到太阳才是宇宙的中心，人类的宇宙观艰难地实现了从“地心说”到“日心说”的转变，天文观测紧紧地和物理学联系在一起。在缺乏可靠的计时和测距工具的年代，天文观测是人类唯一可行的观测手段。所谓的“第一次物理学革命”正是通过精确的天文观测得以完成的。

进入20世纪之后，一些更实际的天文学问题需要被解答：如果说太阳系是银河系的一部分，那么银河系是否就是宇宙的全部？在银河系之外是否还有其他天体？天空中的“星云”究竟是什么，它们究竟是银河系中的气体和尘埃的聚集，还是像一些人所猜想的，是距离银河系遥远的“岛宇宙”？这些天体距离我们到底有多远？此时“第二次物理学革命”方兴未艾，天文学家从物理学中获得了一件有力的武器——广义相对论。天文学和物理学以前所未有的紧密方式结合了起来，一个前所未有的鲜活的宇宙终于呈现在人类面前，宇宙学诞生了。

各式各样的太空望远镜被建造出来，这是人类望向宇宙、回望过去的眼睛。人类急于知道宇宙究竟有多大，在宇宙中散落着多少星系，这些星系如何分布，而在这个动态的宇宙中，一切又都从何而来？如果说整个宇宙都处于膨胀之中，那么如果我们回溯过去，是否又说明一切都始于同一个时间和空间的起点？这样的起点又意味着什么？

光对于人类来说如此重要。人不仅主要通过光来熟悉环境，也要利用望远镜捕捉来自百亿年前的微弱光线，探索星系刚刚形成时的样貌。问题在于，我们的所见，就是时空中的全部吗？随着宇宙学的诞生和发展，人们开始意识到，在宇宙总质能中的95%，都无法直接通过光进行探测和研究。人们只能对这些宇宙真正的主宰者冠以“暗物质”和“暗能量”的名字。暗物质、暗能量，以及将时空封闭，连光都无可逃脱的黑洞……弥漫在宇宙之中，与时间和空间共同舞动，塑造着宇宙的未来。人类此前却对此一无所知。进入21世纪之后，随着人类探测宇宙的手段不断丰富，宇宙的可见部分和宇宙的“暗面”终将融合在一起，为我们拼凑出一个完整的时空景象。

刚刚诞生一个世纪左右的宇宙学，从未令人感到如此激动。我们不仅可以“看”到宇宙，更可以通过多种方式感受到宇宙不可见的暗面。人类身处茫茫的银河系之间，依赖银河系中数以千亿计恒星之中的一颗得以生存，却希望能够理解整个宇宙的奥秘——这正是宇宙试图在理解它自己。