[小资料] 宇宙和宇宙起源

卡尔·萨根，Carl Edward Sagan， 1934-11-09 ~ 1996-12-20。

神话， myth。

   “萨根是天文学家，他有三只眼睛。一只眼睛探索星空，一只眼睛探索历史，第三只眼睛，也就是他的思维，探索现实社会……”。美国《每日新闻》报曾对萨根如此夸赞。

   宇宙（universe）：时间和空间以及其中存在的各种形态的物质和能量的总称。

   《淮南子·原道训》高诱注：“四方上下曰宇，古往今来曰宙，以喻天地。”宇宙一般当作天地万物的总称。

   一般把观测到的宇宙称为“我们的宇宙”。

一、卡尔·萨根《宇宙》“第十章 永远的尽头”里的两种

1.1  古代的印度教

   人类各种文化都喜欢自然界中的循环现象。但是，有人认为，如果神不授意于它们，那些循环又怎能出现呢？如果在人类漫长的岁月中存在着循环，那么在永恒的神境里就不可以有循环吗？在致力于阐明宇宙本身经历了许多次，实际上无限多次的消亡和再生方面，印度教是世界上惟一享有盛誉的宗教。它是惟一的一种，其时间尺度无疑是偶然地与现代科学宇宙学的时间尺度相一致的宗教。其循环周期是我们平常的一天一夜到婆罗门的一天一夜，86.4亿年，比地球或太阳的年龄还长，大约是大爆炸发生以来的时间的一半，而且还有长久得多的时间尺度。

   有一种十分引人的深奥信念，说宇宙只不过是一种神的梦境，这神在100个婆罗门年后，自己将消失在无梦的睡眠中。宇宙随着神而消失，直到另一个婆罗门世纪时，他动起来，重整旗鼓又开始做伟大的宇宙梦。同时，别处还有无穷多的其他宇宙，各有自己的神在做着各自的宇宙梦。这些伟大的设想被另一个或许更为伟大的想法所冲淡。据说，人不可能成为神梦的对象，相反，神却能成为人梦的对象。

   印度有许多神，并且每个神又都有多种表现形式。11世纪铸造的青铜像就铸有主神湿婆的几种不同化身。这些不同化身中最高雅、最尊贵的就是体现每个宇宙周期之始创造宇宙的一种化身，即称为主神湿婆的宇宙之舞。在这个叫做纳塔拉亚，即舞王的化身中，湿婆神有4只手。其右上手中拿着的是一面其声音就是创世音的鼓；其左上手中拿着的是火舌，暗示新近创造的宇宙会在数十亿年后被彻底摧毁。

瑞士欧洲核子研究中心的湿婆像，卡尔·萨根在《宇宙》介绍过

The Scientific Symbolism of the Statue of Shiva Nataraja at CERN, Switzerland

https://detechter.com/the-scientific-symbolism-of-the-statue-of-shiva-nataraja-at-cern-switzerland/

印度的原子能局（Department of Atomic Energy）赠送的宇宙之舞状态的湿婆神雕像。

1.2  无限大的宇宙层次

   有一种十分新奇、令人难以忘怀并令人深省的观点——一种科学上或宗教上的最绝妙的推测——这个观点还根本未经证实，也许永远也无法得到证实。但它却能激起人们的热情。据说，有一个无限大的宇宙层次，所以在我们宇宙中像电子一类的基本粒子，一经穿透，将自我显示为一个完全闭关自守的宇宙。在其内部，数量极大而体积小得多的其他粒子，组成星系和种种结构更小的本地对等物，这些更小的基本粒子本身就是低一级的宇宙。永远以此类推下去——无止境地向低一级退行下去——宇宙中的小宇宙，无穷无尽。反向高一级类推，道理也一样。我们所熟悉的包含有星系、恒星、行星和人的宇宙，则是向另一个方向上的无限退行的第一步——高一级宇宙中的单个基本粒子。

   在我所知道的宗教观点中，只有这个观点超过了印度教宇宙论中无限老的循环宇宙的无穷尽的数目。其他那些宇宙会是什么模样呢？它们是否是基于不同的物理学定律而建立起来的呢？它们是否也有恒星、星系和人类世界或一些完全不同的东西？它有可能与一些不可想象的不同生命形式相一致吗？要进入那些宇宙，我们就得设法穿过第4物理维，那可不是一件轻而易举的事情。不过，黑洞也许会给我们提供一条途径。太阳系周围可能有许多小黑洞。在遥远的尽头保持好平衡，我们就将跳离……

二、当代主流天文学

（1）宇宙/universe/邹振隆

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=179816&Type=bkzyb&SubID=87495

   宇宙（universe）：时间和空间以及其中存在的各种形态的物质和能量的总称。

   《淮南子·原道训》高诱注：“四方上下曰宇，古往今来曰宙，以喻天地。”宇宙一般当作天地万物的总称。

   一般把观测到的宇宙称为“我们的宇宙”。

（2）宇宙学/cosmology/王杰，天文学

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=179804&Type=bkzyb&SubID=87495

   大爆炸模型里的宇宙学常数冷暗物质模型（ΛCDM）以最简单的模型形式解释大多数宇宙观测事实而逐渐成为现代理论宇宙学的标准模型。

   2018年公布的普朗克卫星2010年数据给出宇宙中暗能量所占比例为68.9%，暗物质占26.2%，而重子物质占比为4.9%，其他还有一些微量的辐射场能量以及反物质等。暗物质只能通过引力产生的效应而被探测，它不与电磁力产生作用，也无法通过电磁波被观测。而暗能量充盈整个宇宙空间，而且其密度不随宇宙膨胀而变化，所以随着宇宙的膨胀，其在宇宙中所占比例也将逐渐变大。虽然诸多的天文观测证据表明暗物质与暗能量的存在，但其本质尚未知晓。这也是当前物理学界面临的两个巨大的挑战。

   虽然宇宙学常数冷暗物质模型因为获得巨大成功而成为目前标准模型，但仍然在小尺度上存在一些不确定的问题；而且对于暗物质和暗能量的本质依旧是未知，对于该模型的一些替代模型或者扩展模型也逐步出现并处于研究中。其中有替代冷暗物质的温暗物质模型、替代暗物质作用的修改引力的修改牛顿动力学（MOND）和它的广义相对论版本TeVes、各种暗能量模型以及替代暗能量作用的各种修改理论如 f(R) 等。

   此外，也存在一种在物理学界尚未证实的多重宇宙论（平行宇宙论）假说，根据这一假说，在我们的宇宙之外，很可能存在其他的类似于我们宇宙的别的宇宙，这些宇宙其基本物理常数可能和我们所认知的宇宙相同，也可能不同。

（3）大爆炸宇宙学/the big-bang theory/丁太顺

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   该学说认为宇宙起源于137亿年前温度和密度极高的“原始火球”的一次大爆炸。大爆炸后，宇宙经历了物质密度从密到稀、体系不断膨胀的演化过程，并曾有一段温度从热到冷的过程。大爆炸理论是关于宇宙起源问题上最具影响力的理论假说。

   大爆炸宇宙论自提出以来，在学术界得到了广泛的认可，产生了巨大的影响力。在观测事实证据方面，诸如河外天体系统性的谱线红移、各种天体大都是30%的氦丰度、所有天体的年龄都小于200亿年、宇宙微波背景辐射、宇宙原初引力波存在证据等，都是对大爆炸理论有力证据和支撑。

   大爆炸宇宙论虽然有一定的理论基础和事实证据支撑，但也存在一定的缺陷。诸如对最早期宇宙物质——能量的实际形式的猜测有待实证，对阐释星系形成及各向同性的起源等方面存在明显不足，整个理论假说尚待科学理论进一步的论证和检验。同时，美国理论物理学家劳拉·梅尔辛-霍顿在2014年用数学的方法证明“黑洞是不存在的”、S.W.霍金提出的辐射等理论，若这些理论假说被证实的话，都是对大爆炸宇宙论的直接否定。

（4）弗里德曼模型/Friedmann model/陈云

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   一类建立在宇宙学原理和广义相对论基础上的膨胀宇宙模型的统称。又称为弗里德曼宇宙（Friedmann universe）。

   这类模型的理论体系由苏联物理学家及数学家A.弗里德曼（Alexander Friedmann1888-06-16～1925-09-16）于1922～1924年间首次建立。

   后来，G.勒梅特，H.P.罗伯逊和A.G.沃尔克分别于1927年，1935年和1936年独立地得出了相同的时空度规形式。因地域或历史偏好的原因，这种时空度规形式目前有四种不同的命名，即罗伯逊-沃克度规、弗里德曼-勒梅特度规、弗里德曼-罗伯逊-沃克度规，和弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃克度规。

   自1929年E.P.哈勃通过对河外星系的观测发现宇宙的膨胀以来，弗里德曼模型就成为了宇宙学标准模型的基础。当前解释宇宙加速膨胀的各种暗能量宇宙学模型则是在弗里德曼模型的基础上对爱因斯坦引力场方程的物质部分进行了修改，也就是在物质部分加入了产生负压的暗能量组分。

三、古代神话

3.1  圣经·创世纪 תנ"ך · בראשית

   起初，上帝创造天地。

   地还没有定形、混混沌沌，黑暗在深渊上面；上帝的灵覆煦在水面上。上帝说∶「要有光」；就有了光。上帝看光很好，上帝就把光暗分开了。上帝称光为「昼」，称暗为「夜」。有晚上有早晨∶是一日。上帝说∶「众水之间要有穹苍，将水和水分开。」上帝造了穹苍，将穹苍以下的水和穹苍以上的水分开∶就这样成了。上帝称穹苍为天∶有晚上有早晨，是第二日。上帝说∶「天下的水要积聚在一处，让旱地露出来。」就这样成了。上帝称旱地为地，称水之积聚为海∶上帝看这很好。上帝说∶「地要发生青草、和结种子的菜蔬、跟结果子的树在地上，各从其类，果子里有种子∶」就这样成了。于是地生出了青草，和结种子的菜蔬，各从其类，跟结果子的树，各从其类，果子里有种子。上帝看这很好。有晚上有早晨，是第三日。上帝说∶「天穹要有发光之体来分昼夜；它们要做天象，定节令、日子、年岁；要做发光之体在天穹里，来照在地上；」就这样成了。于是上帝造了两个大的发光体∶一个较大的发光体来管白昼，一个较小的发光体来管黑夜；又造星辰。上帝把这些发光之体布置在天穹，让它们照在地上，来管昼夜，分别光暗∶上帝看这很好。有晚上有早晨，是第四日。上帝说∶「水要滋生无数的活物，要有飞鸟飞在地上，天穹之中。」上帝就创造大鱼、和滋生在水中各样能行动的活物，各从其类；又创造出各样有翅膀的鸟儿，各从其类∶上帝看这很好。上帝就给它们祝福说∶「要繁殖增多，充满海中的水；飞鸟也要增多在地上。」有晚上有早晨，是第五日。上帝说∶「地要生出各种活物∶牲口、昆虫、和地上各种走兽∶」就这样成了。于是上帝造了地上各种走兽，各种牲口，和地上各种各样的昆虫∶上帝看这很好。上帝说∶「我们要造人，按着我们的形像，照我们的样式来造；让他们管理海里的鱼、空中的飞鸟，也管理牲口、以及全地、和爬在地上的各样爬行动物。」上帝就按自己的形像创造人∶按上帝的形像创造他∶创造他们有男有女。上帝就给他们祝福说∶「要繁殖增多，充满全地，去征服它；也要管理海里的鱼、空中的飞鸟、和在地上行动的各样活物。」上帝说∶「看哪，我将全地上结种子的各样菜蔬、和各样的树、树上有果实结种子的、都赐给你们做食物。至于地上各样的走兽、空中各样的飞鸟、和爬在地上的各样活物、里面有生命的、我却将菜蔬所有的青叶子给他们做食物∶」就这样成了。上帝看看他一切所造的都很好。有晚上有早晨，是第六日。

   天地与其万汇（或译∶万军）都造齐了。第七日上帝完毕了他所作的工，就在第七日歇了他所作的一切工而休息。上帝赐福与第七日，分别为圣，因为在这一日、上帝歇了他在创造中所作的一切工而休息。天地之被创造，的来历是这样∶当永恒主上帝造天的日子，地上还没有草木（或译∶小树），田野的菜蔬还没有长起来，因为永恒主上帝还没有降雨在地上，也没有人耕种土地；不过有泉源（或译∶雾气）从地里上来，灌溉（或译∶滋润）地面。

3.2  宇宙起源神话/myths about the emergence of the universe/安德明

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   解释宇宙最初起源及现时秩序最初奠定的神话。

   有关天空与大地、天体与其他自然现象、洪水以及宇宙大劫难的释源性叙事，总体上都属于宇宙起源神话。在以汉语记录和讲述的中国神话中，涉及宇宙起源的母题非常丰富。流传最广泛的当属盘古死后，尸体化生为宇宙万物的故事：“首生盘古，垂死化身，气成风云，声为雷霆，左眼为日，右眼为月，四肢五体，为四极五岳，血液为江河，筋脉为地里，肌肉为田土，发髭为星辰，皮毛为草木，齿骨为金石，精髓为珠玉，汗流为雨泽，身之诸虫，因风所感，化为黎氓。”（《绎史》卷一引《五运历年纪》）

   天地分离也是宇宙起源神话中的常见母题，它讲述的是：由于某种原因，天地紧密相连或者距离很近的原初格局被改变，天地之间从此出现了巨大的自然空间。在中国各民族中，讲述天地分离的原因有多种，比如由于人的罪孽（汉族），或由于人类生活的不便（苗族、高山族），或由于复仇的行为（独龙族）等。分离天地的方式也各种各样，比如神用叉子撬开紧合的天地（彝族），或在天地之间建立撑天柱来分离天地（汉族、彝族、纳西族、布依族）等。分离天地的多数是神祇或原初的人类，有时是动物。在古代神话中，最常为学者们提及的是重、黎二神绝地天通。根据《尚书·吕刑》《国语·楚语下》《山海经·大荒西经》等的记载，起初天地之间原本可以相互交通，后来因为蚩尤带着苗民在下界作乱，不讲信义，滥施刑罚，于是天帝颛顼就命令大神重把天往上举、大神黎把地往下抑，从此断绝了天地之间的通路，人无法上天，神也无法下地了。

3.3  盘古神话/Pangu mathology/袁珂、祝鹏程

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   中国关于宇宙诞生与万物化生的神话。

   主要包括“天地开辟”与“垂死化生”两个母题。盘古神话描述的虽是世界初始的状况，但其出现却相对较晚，始见于三国吴人徐整的《三五历纪》和《五运历年纪》。神话的基本内容是远古时天地混沌像个大鸡蛋，盘古孕育于混沌中。经一万八千年，天地分离，阳清为天，阴浊为地。盘古在天地当中，智慧超过天，能力超过地。天每日升高一丈，地每日加厚一丈，盘古的身子也每日伸长一丈。又经一万八千年，天变得极高，地变得极厚，盘古的身子也变得极长。此为“天地开辟”。而“垂死化生”则说，盘古临死时，将自己的身体化生成天地万物，呼出的气成了风和云，声音成了雷霆，双目化成太阳与月亮，四肢五体变成大地的四极和五方的名山，血液变成江河，筋脉变成道路，肌肤变成土地，头发和髭须变成天上的星星，皮肤上的汗毛变成草和树木，牙齿和骨头变成金属的矿物和岩石，精髓变成珍珠和美玉，流出的汗变成雨，身上诸虫则化成黎民百姓。在早期的文本中，盘古的形象尚不明晰，时而被描述成“龙首蛇身”或“龙首人身”。

3.4  印度教/Hinduism/朱明忠

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=362302&Type=bkztb&SubID=172

   道教与印度教在宇宙观和创世说方面是非常相似的。道教的“道”和印度教的“梵”，皆为宇宙最高本体、万物的创造者，两者创造世界的过程都是一种“生化”或“显现”的过程（即把内在固有的东西显现出来），所以，有些道教经典就直接把“道”称为“大梵”。如《空洞迷歌之章魔王灵篇》说：“梵行诸天，迂回十方。无量大神，皆由我生。”这表明，道教思想体系的形成在某些方面曾受到印度教的影响。

3.5  北欧神话/Nordic Myths/石琴娥

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=35703&Type=bkzyb&SubID=49970

   北欧地区几个民族描写宇宙起源、天地开辟、人类起源以及神祇生活等的语言艺术创作。

   18世纪意大利学者G.维柯认为，每个民族大致都经历了3个发展阶段：神的时代、英雄的时代、人的时代，这3个时代相当于人的3个生活阶段：童年、青年、成年。北欧神话也正是北欧地区的几个民族大体上按照上述模式所产生的语言艺术创作。它和古希腊罗马神话、圣经故事等神话一样灿烂辉煌。

   地理概念上的北欧包括5个国家，而人们通常所说的北欧神话，只涵盖斯堪的纳维亚半岛地区的丹麦、挪威、瑞典三国和冰岛。芬兰由于民族背景不同而有自己的一整套神话。

   北欧神话中对世界的创造是这样叙述的：远古洪荒，一片混沌，南北两极分别由火焰巨人苏尔特和冰霜巨人尼弗尔盘踞着。在南极火焰区和北极极寒区中间是一条宽大的、深邃无底的金侬加裂缝。冷热相遇，烈焰和冰块相撞产生烟雾和蒸汽。烟雾和蒸汽冉冉升起将金侬加裂缝的边缘拥堵，漫长时间的拥堵形成了巨人伊米尔。伊米尔喝冰霜里出现的母牛奥拉姆布拉的奶来维持生命,

3.6  希腊神话/Greek mythology/陈洪文

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   希腊神话里的神有新老之分。根据希腊诗人赫西奥德的记载，宇宙中最先生出了卡奥斯（混沌），“胸脯宽大的”盖亚（大地）、塔尔塔罗斯（地狱）和埃罗斯（爱）。卡奥斯生了尼克斯（黑夜）和埃瑞波斯（黑暗），这二者又生了太空和白昼。盖亚生了乌拉诺斯（天空）、高山和大海。乌拉诺斯成为世界的主宰，与盖亚结合生奥克阿诺斯、许佩里翁、伊阿佩托斯、忒亚、瑞亚、忒弥斯、谟涅摩辛涅和克罗诺斯等六男六女，还生了三个独眼巨怪和三个百手巨怪。许佩里翁和忒亚使世界有了赫利奥斯（太阳）、塞勒涅（月亮）和埃奥斯（曙光）。

相关链接：

[1] 2022-07-12，[小资料] 爱因斯坦广义相对论并不是当今存在的唯一引力理论

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1346962.html

[2] 2022-06-14，[小结] 近期关于引力、电磁力统一的思考

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1342966.html

[3] 2022-06-13，[讨论] 引力、电磁力“独立性”的判定实验

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1342826.html

[4] 2014-06-19，[谁愿给我推荐发表] 引力磁、暗能量、G的变化

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-804709.html

[5] 2021-05-15，《科学》杂志的两个 125个科学问题（2005，2021）

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1286678.html

[6] 2008-11-11，[转载] 南开新闻网，2008-11-11，科学素质教育课程骨干教师高级研修班在南开举行

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1256400.html

[7] 2008-11-12，记忆：南开大学2008年《科学素质教育课程骨干教师高级研修班》

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1187783.html

与卡尔·萨根有关的博文：

[1] 2022-07-11，[大讨论，小科普] 人类自我毁灭的主要方式有哪些？

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1346833.html  

[2] 2022-07-09，[小历史，小科普] 三元脑（triune brain），边缘系统（limbic system）

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1346566.html

[3] 2022-07-08，[打听，科普] 为什么有些行星大气风向在不同纬度相反（木星、天王星、海王星）

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1346438.html

[4] 2022-07-06，[算是科普吧？] 商博良，从罗塞塔到菲莱方尖碑和纸莎草纸

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1346113.html

[5] 2022-06-18，[小资料，图片] 关公蟹（武士蟹，平家蟹，Heikeopsis japonica）

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1343513.html

[6] 2022-06-14，[小结] 近期关于引力、电磁力统一的思考

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1342966.html

[7] 2018-09-23，《宇宙》，又想起卡尔·萨根：五味杂陈

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1136538.html

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