博文

物理世界之“蛇图腾” 精选

已有 29398 次阅读 2013-2-10 19:25 |个人分类:科学评论|系统分类:科普集锦| 宇宙, 物理, 世界

初中物理课本扉页上的插图

蛇年到了，在成千上万关于蛇的拜年短信里，你是否还记得，在中学物理课本上，也曾有一张关于蛇的“图腾”？

一条巨蟒，咬住了自己的尾巴，代表了我们生活的物理世界。

这要从古埃及和古希腊传说中的一个神话动物——沃洛波罗斯（Ouroboros）说起。

沃洛波罗斯是一条咬着自己尾巴的神话巨蟒，象征着轮回和重生，即开始也是结束，永无止境。

古埃及《死亡之书》认为这条巨蟒是太阳神阿屯（Atum）的化身，它从混沌之水中靠自身孕育了蛇形的自己，而且每天都将在黎明重生。

古希腊人认为沃洛波罗斯是宇宙中第一个生灵，它是永生的，它不需要眼睛，因为除了它别无他物可见，它也不需要耳朵，因为除了它也无他声可听，它不需要呼吸，因为周围根本不存在空气，它也不需要吃喝和消化器官，因为没有任何东西能被它吃，所以它咬住了自己的尾巴，把自己“吃”下去的同时也重生了自己，如此不断循环往复。沃洛波罗斯就是世界的永恒之魂。

在中国的神话故事里，虽然没有沃洛波罗斯这样的巨蟒，但也有开天辟地的盘古氏。关于盘古的传说，似乎和沃洛波罗斯巨蟒有着某种类似之处。上古时代的盘古从浑沌之中，挥巨斧开天辟地。用现代物理语言来说，就是宇宙起源于一片虚无中的“大爆炸”，从此有了时间和空间。

沃洛波罗斯（Ouroboros）想象图，由Theodoros Pelecanos绘制。

非常有趣的是，“大爆炸”之后形成的当今物理世界（我们的宇宙），就如同一条巨大的沃洛波罗斯蟒蛇。从科学的角度来说，当今宇宙的尺度在10²⁷米，被我们称为哈勃半径，组成宇宙的是各种星系和星系团以及它们之间的粒子辐射和暗能量，星系由亿万颗恒星及其环绕恒星运动的行星等天体组成，地球是一个极其普通的行星，它上面有山川河流海洋和空气，孕育了无数个生灵包括具有智慧的人类，组成生命的个体是细胞，构成各种物质的是分子和原子，原子的内部由原子核和核外电子组成，原子核又由质子和中子构成，质子和中子内部是夸克，万物无限分割的结果是我们的世界可以用有限种类的基本粒子及其相互作用来描述，而几乎所有的这些基本粒子则在宇宙诞生那一刻形成，并且宇宙的未来取决于其中含有的物质的平均密度。

于是，物理世界就从最小的微观尺度紧密联系上了最大的宇观尺度，如同一条沃洛波罗斯巨蟒，用硕大的脑袋咬住了细小的尾巴。