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奇妙可畏的宇宙是碰巧產生的嗎?警醒!2000年 | 10月8日
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奇妙可畏的宇宙是碰巧產生的嗎?
有些人說:「不錯,宇宙不過是碰巧產生的。」但有些人,特別是有宗教信仰的人,卻不同意。另一些人則不置可否。你相信什麼呢?
不管你的看法是什麼,你無疑也同意宇宙是奇妙可畏的。請想想天上的星系。據估計,可見的宇宙裡大約有一千億個星系,而組成個別星系的星,則從少於十億到超過一萬億不等。
另外,大部分星系又都組成星團;星團裡星系的數目有少至幾十個的,也有多達幾千個的。舉個例,有人曾說,我們的銀河系跟鄰近的仙女星系是雙生星系。兩者都是巨大星系,因引力而互相牽制,並且跟少數相鄰星系共同組成一個星團。
宇宙裡的星團多不勝數。有些星團跟其他星團受引力約束,形成超星系團。可是,在超星系團之間,引力就發揮不了什麼作用。科學家發現,超星系團之間的距離正不斷增加,換句話說,就是宇宙正在膨脹。這個發現叫人驚訝,因為這暗示宇宙是有起源的,而當時的規模比現在的要小得多,密度則高得多。科學家常常以大爆炸來解釋宇宙的起源。
對於宇宙是怎樣誕生,人最終能否疑團盡釋,有的科學家表示懷疑。有的科學家則在推測各種可能,如果宇宙的誕生跟智慧、設計,扯不上半點關係,宇宙就必然是這樣或那樣產生的。雜誌《科學美國人》1999年1月刊,曾探討「宇宙怎樣開始」這個課題。科學家的一些理論已被發現是不盡不實的。《科學美國人》說:「很可惜,天文學家要驗證一下這些說法……恐怕挺困難。」
要相信宇宙是碰巧產生的,人就得相信科學家所說許多「幸運的意外」或「巧合」確曾發生。且舉個例,宇宙是由巨量結構最簡單的原子——氫和氦的原子——所形成的。可是,要產生生命,就不單得有氫,還得有大量結構較複雜的原子,特別是碳和氧原子。科學家也曾納罕,這些寶貴的原子究竟從哪裡來。
這些維持生命所必需、結構複雜的原子,其實是在某些巨大星體裡製造的。這只是巧合嗎?這類巨大星體有些像超新星般爆炸,使其蘊藏著的寶貴、稀少的原子泉湧而出,又是碰巧發生的嗎?弗雷德·霍伊爾爵士有分發現上述事實。他說:「核物理學的定律是特地設計出來的。我相信任何科學家查看過證據以後,都一定作出這樣的結論。」
那麼,就讓我們進一步看看形成宇宙的物質吧。
[第4頁的附欄或圖片]
宇宙暴脹論
有的科學家相信,宇宙初期的若干特色,例如宇宙精確的膨脹速度,是可以解釋得來,不一定要跟什麼智慧、設計,扯上關係的。這些科學家常以宇宙暴脹論來解釋這件事。不過,宇宙暴脹論並沒有解釋宇宙的由來。要相信宇宙暴脹論,就得相信宇宙碰巧產生前,有些形成宇宙的東西已經存在。
宇宙暴脹論說,宇宙本來比原子還要小,但在少於一秒之內,已膨脹到比我們的星系還要大,而打從那時候起,宇宙就以較慢、正常的速度繼續膨脹。科學家認為,今天宇宙可見的部分只是更大的宇宙的一小部分。支持宇宙暴脹論的人聲稱,宇宙可見的部分四面八方都井然有序,不過是巧合而已。他們說,更大宇宙中不可見的部分可能不一樣,甚至可能是雜亂無章的。天體物理學家傑弗里·伯比奇說:「要驗證宇宙暴脹論是壓根兒不可能的事。」事實上,宇宙暴脹論跟最近觀察得來的證據更對不上碴兒。科學家已看出,要確立宇宙暴脹論,就非有股新的投機的反重力不可。哈佛大學的科學家霍華德·耶奧伊說,宇宙暴脹論是個「動聽的科學神話,至少 跟[他]聽過有關創造的神話不相上下」。
[第3頁的圖片]
在這個從哈勃太空望遠鏡看到的景象,差不多每個物體都是星系
[鳴謝]
Pages 3 and 4 (blurred): Robert Williams and the Hubble Deep Field Team (STScI)and NASA
[第4頁的圖片]
「核物理學的定律是特地設計出來的。」——弗雷德·霍伊爾爵士,背景是超新星1987A
[鳴謝]
Dr. Christopher Burrows, ESA/STScI and NASA
Photo courtesy of N. C. Wickramasinghe
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元素是碰巧產生的嗎?警醒!2000年 | 10月8日
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元素是碰巧產生的嗎?
《恆星與原子百科全書》說:「宇宙萬物都是由原子組成的,連最遙遠的星體也不例外。」原子體積小,肉眼看不見,但原子緊密地排列起來,就成了人所熟悉的化學元素。有的化學元素是固體,是我們看得見的,有些則是看不見的氣體。這些化學元素的存在,是一句「巧合」就解釋得了的嗎?
元素1到元素92
在所有原子當中,氫原子的結構是最簡單的,但氫卻是一些像我們太陽般的星的燃料,是維持生命所不可或缺的。氫原子的核裡有一顆質子,另外有顆電子繞著原子核活動。其他化學元素,例如碳、氧、金和汞(水銀),也是由原子組成,至於這些元素的原子,不管是原子核裡的質子、中子,或者是繞著核活動的電子,數目都更多。
大約450年前,科學家只知道12種元素。後來,他們發現了更多元素,還留意到元素是可以自然而然地順序排列起來的。科學家把元素編制成表,使元素縱排成列,橫排成行以後,發現同列元素的特性相近。不過,元素次序表上還有些空白處,代表一些未知的元素。於是,俄國科學家德米特里·門捷列夫就預言,有種元素是原子序數32(鍺),以及這元素是什麼顏色、重量、密度和熔點如何。1995年出版的科學教科書《化學》說,門捷列夫「對另外兩種未知元素——鎵和鈧——的預測,也十分準確」。
後來,科學家也預測有某些未知元素存在,以及它們的若干特性。最後,所有遺漏的元素都給發現,元素次序表上再沒有空白處了。科學家所發現元素的自然規律,是元素可按照原子核裡質子數目遞增順序排列,從元素1,氫,一直排列到最後一種天然元素,即元素92,鈾。元素這麼井然有序,是純屬巧合的嗎?
請也想想,化學元素種類紛繁。金和汞這兩種元素都光彩奪目。金是固體,汞是液體,但在元素周期表上,金是元素79,汞是元素80,兩種元素是相鄰的。金的原子裡由79顆電子、79顆質子和118顆中子組成,而汞比金不過多一顆電子、一顆質子,中子的數目則差不多。
原子粒子(即電子、質子和中子)的數目稍稍不同,結果產生了各種各樣的元素,這難道又是巧合嗎?束縛著原子粒子的各種力又怎樣?《恆星與原子百科全書》說:「在宇宙裡,不管是最小的粒子,還是最大的星系,萬事萬物都依從物理的法則。」試想像一下,如果其中一條規則改變了,例如,約束電子,使電子不斷繞著原子核活動的力一旦起了變化,情形會怎樣呢?
各種物理力強弱適中、毫厘不爽
請想想電磁力要是減弱了,結果會怎樣。戴維·布洛克博士在個人著作《仰觀繁星》裡說:「電子的活動範圍就不再局限於原子裡面。」他的話到底是什麼意思呢?他補充說:「宇宙裡就不可能發生任何化學反應了!」既定的法則使化學反應能夠發生,這多麼值得慶幸!且舉個例,兩顆氫原子跟一顆氧原子結合,就形成寶貴的水分子了。
強核力使原子核結構緊湊,大約比電磁力強一百倍。這兩種力的比例一旦改變,會發生什麼事呢?科學家約翰·巴羅和法蘭克·蒂普勒說:「如果強核力和電磁力的強弱比例稍稍不同,碳原子就不能存在了。」所有生物的重量有百分之20都是碳原子,沒有碳,世上就不會有生物了。
另一個關鍵的地方,是電磁力跟引力的強弱比例。《新科學家》週刊說: 「引力跟電磁力的比例有丁點兒不同,像太陽一般的星就會變成藍巨星[太熱,生物受不了],或紅矮星[溫度太低,生物生存不了]。」
另一種力是弱核力,是控制太陽內核反應的速度的力。物理學家弗里曼·戴森說:「這種力強弱適中,使太陽裡的氫緩慢而穩定地燃燒。」我們還可以舉出許多其他例子,表明人的生存取決於宇宙裡巧妙平衡的法則,以及恰到好處的情況。科學作家保羅·戴維斯把這些宇宙法則和情況比作一批旋鈕,說:「不同旋鈕看來都調校得分毫不爽,不然生物就無法在宇宙中生存下來了。」
牛頓爵士發現引力定律以前許多年,聖經已提及這些既定的法則或定律了。根據《現代中文譯本》,在約伯記38:33,約伯被考問說:「你曉得天體移動的定律嗎?你能決定地上的自然法則嗎?」同一章還有以下問題:「我立大地根基的時候,你在哪裡呢?……你若曉得就說,是誰定地的尺度?」這些問題叫人看出,人實在微不足道。——約伯記38:4,5。
[第6頁的附欄]
不可或缺的元素
人體約百分之98的原子,都是化學元素氫、氧和碳。然後就是氮,佔百分之1.4。其他元素佔人體很少部分,卻都是維持生命所不可或缺的。
[第6,7頁的附欄或圖解]
(排版後的式樣,見出版物)
到本期《儆醒!》出版為止,科學家已製造出元素93和其他序數較大的元素,包括元素118在內。他們預料這些元素仍可以像周期表裡其他元素一般依次排列。資料來源:洛斯阿拉莫斯國家實驗室
[鳴謝]
Source: Los Alamos National Laboratory
元素名稱元素符號原子序數(質子的數目)
氫 H 1
氦 He 2
鋰 Li 3
鈹 Be 4
硼 B 5
碳 C 6
氮 N 7
氧 O 8
氟 F 9
氖 Ne 10
鈉 Na 11
鎂 Mg 12
鋁 Al 13
硅 Si 14
磷 P 15
硫 S 16
氯 Cl 17
氬 Ar 18
鉀 K 19
鈣 Ca 20
鈧 Sc 21
鈦 Ti 22
釩 V 23
鉻 Cr 24
錳 Mn 25
鐵 Fe 26
鈷 Co 27
鎳 Ni 28
銅 Cu 29
鋅 Zn 30
鎵 Ga 31
鍺 Ge 32
砷 As 33
硒 Se 34
溴 Br 35
氪 Kr 36
銣 Rb 37
鍶 Sr 38
釔 Y 39
鋯 Zr 40
鈮 Nb 41
鉬 Mo 42
鍀 Tc 43
釕 Ru 44
銠 Rh 45
鈀 Pd 46
銀 Ag 47
鎘 Cd 48
銦 In 49
錫 Sn 50
銻 Sb 51
碲 Te 52
碘 I 53
氙 Xe 54
銫 Cs 55
鋇 Ba 56
鑭 La 57
鈰 Ce 58
鐠 Pr 59
釹 Nd 60
鉕 Pm 61
釤 Sm 62
銪 Eu 63
釓 Gd 64
鋱 Tb 65
鏑 Dy 66
鈥 Ho 67
鉺 Er 68
銩 Tm 69
鐿 Yb 70
鑥 Lu 71
鉿 Hf 72
鉭 Ta 73
鎢 W 74
錸 Re 75
鋨 Os 76
銥 Ir 77
鉑 Pt 78
金 Au 79
汞 Hg 80
鉈 Tl 81
鉛 Pb 82
鉍 Bi 83
釙 Po 84
砹 At 85
氡 Rn 86
鍅 Fr 87
鐳 Ra 88
錒 Ac 89
釷 Th 90
鏷 Pa 91
鈾 U 92
鎿 Np 93
鈈 Pu 94
鎇 Am 95
鋦 Cm 96
錇 Bk 97
鐦 Cf 98
鎄 Es 99
鐨 Fm 100
鍆 Md 101
鍩 No 102
鐒 Lr 103
糪 Rf 104
糫 Db 105
糬 Sg 106
𨨏 Bh 107
糮 Hs 108
糰 Mt 109
110
111
112
114
116
118
[圖解]
(排版後的式樣,見出版物)
周期表裡的元素井然有序、互相協調,這純粹是出於巧合,還是巧妙的設計呢?
氦原子
電子
質子
中子
[第7頁的圖解或圖片]
(排版後的式樣,見出版物)
四種物理力怎麼會強弱適中、絲毫不差的呢?
電磁力
強核力
引力
弱核力
水分子
原子核
藍巨星
紅矮星
太陽
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