当高远的天还没有名字的时候，也没有人给坚硬的土地一个称谓……当没有人为茅屋顶铺上茅草，也没有沼泽，任何神祇都还没有诞生，没有名，也没有目的——就在这时候，神祇们出现了……

《一开始》(Enuma Elish)

巴比伦的创世神话(公元前2000余年)[33]

每种文化都有其创世神话——这是一种尝试，人们想要知道宇宙和宇宙中的一切来自何处。毫无例外，这些神话几乎都是说故事的人胡诌出来的。但是在我们的时代，我们讲述的创世神话是有科学根据的。神话的内容大致如下：我们住在一个不断膨胀的宇宙中，其广袤和古老远超一般人的理解能力。

浩瀚宇宙

宇宙中的星系正急速互相远离，这些星系都是一次巨大无比的爆炸——“大爆炸”(Big Bang)——的遗迹。有些科学家相信，我们的宇宙只是很多个或者无数个宇宙中的一个。有些宇宙可能膨胀后再收缩崩塌，在一瞬间从生到死。有些宇宙则会无限膨胀。有些宇宙的物理条件刚好可以使其在膨胀收缩崩塌后，再次开始膨胀收缩崩塌，如此循环往复许多次，甚至无穷次。我们的宇宙从大爆炸中诞生(或这一次的循环开始)至今，约经过了150亿年。

在别的宇宙中可能有不同于我们世界的自然界物理法则和物质形态。许多宇宙可能不存在生命，也没有太阳和行星，甚至没有比氢或氦更复杂的元素。其他宇宙也许比我们的宇宙更深奥、更多样、更丰富。如果这些宇宙真的存在，我们也许永远都无法探索它们的奥妙，更别说要去拜访它们了。毕竟，现在的我们单是要了解自己的宇宙，就已经忙不过来了。

我们的宇宙中有数千亿的星系，银河星系就是其中之一。我们喜欢称之为“我们的星系”，虽然我们根本没有银河的所有权。银河系内有许多的气体和宇宙尘，以及4000亿颗左右的恒星。处于银河系中的一条旋涡臂上的一颗恒星，就是我们的太阳，也是离我们最近的恒星——据我们所知，太阳只是一颗平淡无奇的普通恒星。太阳绕银河系中心运行的周期为2.5亿年，伴随着太阳一起旋转的是一些小世界。这些小世界有的是行星，有的是卫星，还有小行星和彗星。我们就住在从太阳往外数的第3个小小的行星上，我们称之为地球，而人类只是此星球上进化成长的5000亿个生物物种之一。我们已经送出宇宙飞船勘探过太阳系中的其他70个小世界了。我们曾进入4个小世界的大气，登上其地表。这4个小世界分别是：月球、金星、火星及木星。我们完成了神话似的壮举。

大自然深不可测

预言是一项已经失传的技艺。诚如现代作家查尔斯·麦凯(Charles McKay)所述，我们“极为热切地渴望穿透遮盖未来的黑暗”，但我们常常做得不是很好。科学界中最重要的发现往往是最出乎意料的——不是来自我们已知的推论，而是另一种截然不同的发现。这是因为大自然具有比人类更强的创造力，并且更敏锐、更优雅。因此若有人试图去推测未来数十年中天文学上会有些什么重大发现，勾勒未来宇宙创世论的大概轮廓，似乎是一件极为愚蠢的事。而且从另外一方面来看，现今高科技仪器的飞速发展也暗示着未来可能出现令人震惊的新发现。

让任何一位天文学家选出4个最令人感兴趣的问题，答案代表的都是其个人的兴趣，我也知道有许多人的选择与我的大不相同。比如他们会选择，宇宙中其他90%的组成物是什么(我们至今未知)；找出最近的黑洞；为什么除了离我们中等距离的星系，较远的星系之间的距离似乎是量子化的——即在某一距离以外，我们看到的星系间的直线距离都是某一距离的倍数，而不存在倍数间的数值；伽马射线暴源的本质，在这种爆炸中似乎整个太阳系都将戏剧性地化为乌有；宇宙的年龄比最古老恒星的年龄更短之谜(最近哈勃望远镜的发现也许破解了这一谜题，最近发现宇宙的年龄似乎是150亿年)；在实验室中分析彗星的样品；寻找星际中的氨基酸；最古老星系的特性等。[34]

4个宇宙级问题

除非全球大幅削减天文及太空探险预算——虽然颇令人沮丧，但并非不可能——否则下面就是我认为的，4个很可能有惊人发现的问题：

1. 火星上是否曾有过生命

今日的火星表面是滴水不见的干燥沙漠。但在整个火星地表，可以明显看到古老的河谷遗迹，还有以前存在过湖泊甚至大洋的迹象。根据地表上陨石坑的数量，我们可以粗略估计什么时候火星温度高于现在(该方法估算出的结果已和用更精确的测量法的结果比对过，更精确的测量法利用的是月球表面的陨石坑及放射性物质的半衰期方法，详见第二章)：大约是40亿年前。40亿年前，正是地球上开始出现生命的时候。在两个环境很类似的邻近行星上，是否只有一个出现了生命，另一个则不然？或者，早期的火星也曾出现过生命，而当它的气候起了变化后，所有的生命都被毁灭了？或者生命还有沙漠中的甘泉，或者其他可以避难之处？或者有些生物躲藏在地下，一直苟延残喘至今？因此，火星对我们来说，有两个基本的谜尚未解开——以前是否有过，或现在是否还有生命；以及一个类似地球的行星为何会沦落成现在这样永冻的寒冷世界？后面这个问题也许对我们有启发意义，因为我们这个物种，不仅对我们的环境认知有限，还在恣意糟蹋我们的环境。1976年，“海盗号”火星探测器登陆火星，它们分析了火星的大气，发现其中有许多气体在地球大气中也有，例如二氧化碳，不过有些地球大气中有的气体，火星上并没有，如臭氧。“海盗号”也检测了火星大气中的分子和同位素的丰富程度。许多数据显示，它们和地球上相应的分子同位素的丰富程度不同。在某种程度上，我们发现了火星大气独特的组成。

曾发生过一件奇事——在冰天雪地的南极洲冰地上发现了些陨石。有些陨石在“海盗号”火星探测器登陆火星前就被发现了，有些则在登陆之后才被发现。可是所有这些陨石都在“海盗号”火星探测器登陆之前的数千万年前，就坠落到地球上了。在那洁白明净的南极洲冰地上很容易找到陨石。大部分的陨石都被送到在进行阿波罗登月计划时所设立的“月球样品接收实验室”中去分析。

但当时美国国家航空航天局的经费奇缺，连做一个初步分析的经费都没有，时隔多年才开始对这些陨石进行分析。经研究分析发现，有不少陨石来自月球——巨大的陨石撞击月球表面，把月球的石块打飞到太空，有些石块辗转落在南极洲；有一两块来自金星；令人惊讶的是，结合火星大气独特的组成分析发现，有些陨石来自火星。

1995—1996年，美国国家航空航天局约翰逊航天中心(Johnson Space Flight Center)的科学家们，终于有时间来分析这些来自火星的陨石，其中一块陨石的编号是ALH84001。它看上去其貌不扬，像褐色的马铃薯。当科学家们用精微的化学方法分析时，他们发现了某些有机化合物，主要的一种是多环芳烃化合物(polycyclic aromatic hydrocarbons，PAHs)。从分子结构上看，这种化合物像是浴室里的六角形地砖，每一个顶点上都有一个碳原子。普通的陨石上也有PAHs，星际间的尘粒上也有。我们怀疑在木星及土星的卫星泰坦上也有。有这种化合物并不表示就有生物存在，可是，在这颗陨石上，越到内部，其PAHs含量就越高。这种分布方式表明，这些陨石上的PAHs化合物不是来自地球的(或来自汽车的废气)，而是来自这颗陨石本身的星球。当然，在未沾染地球物质的陨石上发现PAHs，并不表示其他星球上就存在生物。可是，最令人激动的是，在这颗陨石上发现了所谓的微化石，即一个挨着一个的球状物，就像地球上常见的细菌群一样。那么我们能不能断定，地球或火星绝对没有类似形态的矿物质？多年来，我一直坚持宣称看见“不明飞行物”(UFO)要有明确的证据。同样，宣称火星上有生物的证据也不够明确。[35]

这也只是开端而已。这颗特别的火星陨石暗示我们尚有其他未研究的部分。它指引我们去研究来自火星的其他陨石。它建议我们去南极洲冰地上寻找其他全然不同的陨石。它提示我们，不但要去火星上发掘深埋在地底的岩石，还要去找那些浅层的岩石。它催促我们重新思索“海盗号”所得到的如谜般的，像是生物遗迹的实验结果，有些科学家们认为，那些实验的的确确证明了火星上有生物。它建议我们发射宇宙飞船，去火星上最后干涸的水池或湖泊探索。它开启了火星外星生物学(Martian exobiology)这个领域的大门。

如果我们足够幸运，能发现一个简单的火星小细菌，我们就能得到这样一个美好的图景：在两个邻近的行星上，曾在同一时期都有生命。当然，生命有可能以陨石坠落的方式从一个世界传送到另一个世界上，并不一定是在每个世界上独立产生的。我们还可以进一步检视这些生命的生物化学及其形态学上的特性。也许生命只在一个世界上出现，被陨石带往另一个星球上后，就各自发展。如此，我们就可以看到数十亿年来各自发展的进化史。这是生物学上的大金矿。

如果我们真的幸运得不得了，我们真的找到了各自独立发展的生命实体，那么这些生命实体是否依赖核酸(nucleic acid)携带它们的基因密码(genetic code)？它们是不是依赖蛋白质实现酶催化(enzymatic catalysis)？它们用何种基因密码？不论这些问题的答案是什么，整个生物科学界都是大赢家。不管结论如何，这项发现表明宇宙中生物的分布，可能比多数科学家们想象的更广泛。

在下一个10年中，许多国家将提出野心勃勃的火星探险计划，包括绕火星轨道的机器人、着陆器、探测车，及掘地的宇宙飞船，好为解决这些问题打下基础。很可能，在2005年，会有一个机器人降落在火星上，把地表下岩石的样品从火星送回地球。[36]

2. 泰坦是不是生命起源的天然实验室

泰坦是土星的卫星，是一个极为不寻常的世界，其大气密度比地球高出10倍，组成成分大都是氮气(和地球一样)及甲烷(CH4)。“旅行者”1号和“旅行者”2号这两艘宇宙飞船都曾在泰坦的大气中测到简单的有机分子化合物——含碳元素的化合物被认为与地球的生命源起有关。这颗卫星外层围绕着一层不透明的淡红色霾层，它的性质很像地球上实验室里制造出的有机物。当我们分析这些人造的有机物时，我们发现其中许多是地球上生物的基本组成物。你可以把泰坦看作类似地球但还未进行生命演化的星球。因为泰坦距离太阳很远，照理表面上的水会结冰。可是，其表面的冰块可能偶尔被彗星撞击释放出的热融化成水。在45亿年的历史中，撞击处的冰块可能以液态水的形态存在数千年之久。平均来说，泰坦的任何冰块地区似乎都曾被融化为液态水。2004年，美国国家航空航天局发射的宇宙飞船“卡西尼号”(Cassini)会到达土星，之后将放出欧洲空间局制造的子探测器“惠更斯号”(Huygens)，它将通过降落伞慢慢降落在泰坦的神秘表面上。届时我们就会知道在泰坦表面，是否也有过一段生命的历史。

3. 是否存在地外高等智慧生物(外星人)

无线电波以光速穿行。没有比光速更快的速度了。某些频率的无线电波可以畅行无阻地穿过星际空间及行星的大气。如果地面上的射电望远镜或雷达反射碟(二者都是一样的，因用途而得名)指向另一个星球上的射电望远镜，而后者也指向地球，那么即使这两座望远镜相隔数千光年之远，也可以互相通信。因此，目前已有射电望远镜在探测是否有他人(外星人)正向我们传播信息。到目前为止，我们尚未发现任何明确信号，可是，有些十分有趣的“信号”——即这些信号的特性符合我们推测的外星人可能发出的信号特性。但当我们把射电望远镜再度朝向收到信号的方向，再次听取时，经过数分钟、数月、数年后，始终收不到第二个信号。我们才刚刚开启搜寻计划，而一次彻底的搜寻要花上一二十年的时间。一旦我们发现了外星人，我们对宇宙及我们自己的看法将会产生永久的革命性改变。如果我们经过长期系统的搜寻之后，仍一无所获，我们可能会调整某些认知，进一步认识到地球上的生命是多么稀有可贵。不论找到与否，这都是一种很有意义的搜寻。

4. 宇宙的起源和未来是怎样的

现代天文学对宇宙已经有了一个基本的认识：它的起源、特性及整个宇宙的命运。我们的宇宙正在膨胀，所有的星系之间正在互相快速远离。我们称这种运动方式为哈勃流(Hubble flow)，这是证明在宇宙创生之际(或者在现在这个循环之中)曾发生过一次极大爆炸的三大主要证据之一。地球的引力可以把一块丢到空中的石块拉回地面，却拉不住一个速度高到可以离开地球表面的火箭。宇宙也是一样的。如果宇宙中有许多的物质，多到这些物质产生的引力可以把这些互相远离的星系都拉回来，宇宙的膨胀就会停止。膨胀的宇宙最后会停止膨胀，开始收缩，最后崩塌。膨胀的宇宙会变成崩溃中的宇宙。如果产生引力的物质不够，宇宙会永远膨胀，永不回头。虽然目前我们宇宙中的物质还不足以产生阻止宇宙膨胀的引力，但是根据许多其他证据，我们认为还有许多不发光的物质，我们只是无法用光学或其他已知的观测方法探测到它们的存在。如果宇宙的膨胀只是暂时的现象，总有一日宇宙会停止膨胀开始收缩。这就让人想知道，宇宙是否可以创生、膨胀、收缩、崩塌、再生(再次爆炸)、再次膨胀、再次收缩……如此无限循环，宇宙年龄将是无限大，那它就不需要创生，它永远在那里。如果我们发现，宇宙中的物质不足以拉住膨胀的星系，那么宇宙就是从一无所有中创造出来的。这是人类有文化以来，每个文化中的人，都在设法解决的问题。可是只有在我们的时代，其中一些问题才真正有希望被解决，不是基于臆测或编故事——而是经由累积的实际观察得出的。

我想，我们可以做一种合理的展望，在下个10年或20年中，在上述4个方面会有令人惊讶的新发现。我要再次声明，我提出的这4个宇宙级问题，也可以替换为其他的现代天文学问题。可是我对我自己最有信心的预测是，以我们现有的智慧还无法洞见最令人惊讶的真相。