第三章　埃文斯牧師的宇宙

羅伯特·埃文斯牧師是個(gè)說話不多、性格開朗的人，家住澳大利亞的藍(lán)山山脈，在悉尼以西大約80公里的地方。當(dāng)天空晴朗，月亮不太明亮的時(shí)候，他帶著一臺又笨又大的望遠(yuǎn)鏡來到自家的后陽臺，干一件非同尋常的事。他觀察遙遠(yuǎn)的過去，尋找臨終的恒星。

觀察過去當(dāng)然是其中容易的部分。朝夜空瞥上一眼，你就看到了歷史，大量歷史——你看到的恒星不是它們現(xiàn)在的狀態(tài)，而是它們的光射出時(shí)的狀態(tài)。據(jù)我們所知，我們忠實(shí)的伙伴北極星，實(shí)際上也許在去年1月，或1854年，或14世紀(jì)初以后的任何時(shí)候就已經(jīng)熄滅，因?yàn)檫@信息到現(xiàn)在還無法傳到這里。我們至多只能說——永遠(yuǎn)只能說——它在680年以前的今天還在發(fā)光。恒星在不斷死亡。羅伯特·埃文斯干得比別人更出色的地方是，他發(fā)現(xiàn)了天體舉行告別儀式的時(shí)刻。

白天，埃文斯是澳大利亞統(tǒng)一教會一位和藹可親、快要退休的牧師，干點(diǎn)臨時(shí)工作，研究19世紀(jì)的宗教運(yùn)動(dòng)史。到了夜間，他悄悄地成為一位天空之神，尋找超新星。

當(dāng)一顆巨大的恒星——一顆比我們的太陽還大的恒星——坍縮的時(shí)候，它接著會壯觀地爆炸，剎那間釋放出1000億顆太陽的能量，一時(shí)之間比自己星系里所有的恒星的亮度加起來還要明亮。于是，一顆超新星誕生了。"這景象猶如突然之間引爆了1萬億枚氫彈。"埃文斯說。他還說，要是超新星爆炸發(fā)生在離我們只有500光年遠(yuǎn)的地方，我們就會完蛋——"徹底把鍋砸了。"他樂呵呵地說。但是，宇宙是浩瀚的，超新星通常離我們很遠(yuǎn)很遠(yuǎn)，不會對我們造成傷害。事實(shí)上，大多數(shù)遠(yuǎn)得難以想像，它們的光傳到我們這里時(shí)不過是淡淡的一閃。有一個(gè)月左右的時(shí)間，它們可以看得見。它們與天空里別的恒星的惟一不同之處是，它們占領(lǐng)了一點(diǎn)兒以前空無一物的空間。埃文斯在夜間滿天星斗的蒼穹里尋找的，就是這種很不尋常、非常偶然發(fā)生的閃光。

為了理解這是一種多么高超的本事，我們來想像一下，在一張標(biāo)準(zhǔn)的餐桌上鋪一塊黑桌布，然后撒上一把鹽。我們把撒開的鹽粒比做一個(gè)星系?，F(xiàn)在，我們來想像一下，再增加1500張這樣的餐桌——足以形成3公里長的一條直線——每一張餐桌上都隨意撒上一把鹽。現(xiàn)在，在任意一張餐桌上再加一粒鹽，讓羅伯特·埃文斯在中間行走。他一眼就看到了那粒鹽。那粒鹽就是超新星。

埃文斯是個(gè)杰出的天才人物，奧利弗·薩克斯在《一位火星上的人類學(xué)家》中有一章談到孤僻的學(xué)者，專門用一段文字來描述埃文斯——但他馬上補(bǔ)充說："絕沒有說他孤僻的意思。"埃文斯從來沒有見過薩克斯，對說他性格孤僻也罷，一位學(xué)者也罷，都報(bào)以哈哈大笑，但他不太說得清自己怎么會有這種天才。

埃文斯的家在黑茲爾布魯克村邊緣的一棟平房里，環(huán)境幽靜，景色如畫，悉尼就到這里為止，再往前便是無邊無際的澳大利亞叢林。有一次，我去拜訪了他和他的夫人伊萊恩。"我好像恰好有記住星場的本事。"他對我說，還表露出不好意思的樣子，"別的事我都不特別擅長，"他接著說，"我連名字都不太記得住。"

"也記不住東西擱在哪兒。"伊萊恩從廚房里喊著說。

他又坦率地點(diǎn)了點(diǎn)頭，咧嘴一笑，接著問我是不是愿意去看一眼他的望遠(yuǎn)鏡。我原來以為，埃文斯在后院有個(gè)不錯(cuò)的天文臺——一個(gè)小型的威爾遜山天文臺或帕洛馬天文臺，配有滑動(dòng)的穹形屋頂和一把移動(dòng)方便的機(jī)械椅子。實(shí)際上，他沒有把我?guī)С鑫萃?，而是領(lǐng)著我走進(jìn)離廚房不遠(yuǎn)的一個(gè)擁擠不堪的貯藏室，里面堆滿了書和文獻(xiàn)。他的望遠(yuǎn)鏡——一個(gè)白色的圓筒，大小和形狀像個(gè)家用熱水箱——就放在一個(gè)他自己做的、能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的膠合板架子上面。要進(jìn)行觀測的時(shí)候，他分兩次把它們搬上離廚房不遠(yuǎn)處的陽臺。斜坡下面長滿了桉樹，只看得見屋檐和樹梢之間一片信箱大小的天空，但他說這對于他的觀測工作來說已經(jīng)綽綽有余。就是在那里，當(dāng)天空晴朗、月亮不太明亮的時(shí)候，他尋找超新星。

超新星這個(gè)名字，是一位脾氣極其古怪的天文物理學(xué)家在20世紀(jì)30年代創(chuàng)造的，他的名字叫弗里茨·茲威基。他出生在保加利亞，在瑞士長大，20世紀(jì)20年代來到加州理工學(xué)院，很快以粗暴的性格和卓越的才華聞名遐邇。他似乎并不特別聰明，他的許多同事認(rèn)為他只不過是個(gè)"惱人的小丑"。他是個(gè)健身狂，經(jīng)常會撲倒在加州理工學(xué)院飯廳或別的公共場所的地板上做單臂俯臥撐，向任何表示懷疑的人顯示他的男子氣概。他咄咄逼人，最后變得如此氣勢洶洶，連他最親密的合作者——性格溫 和的沃爾特·巴德——也不愿意跟他單獨(dú)在一起。茲威基還指責(zé)巴德是個(gè)納粹分子，因?yàn)樗堑聡?。其?shí)，他不是。巴德在山上的威爾遜山天文臺工作。茲威基不止一次揚(yáng)言，要是他在加州理工學(xué)院校園里碰上，他要把巴德殺了。

然而，茲威基聰明過人，具有敏銳的洞察力。20世紀(jì)30年代初，他把注意力轉(zhuǎn)向一個(gè)長期困擾天文學(xué)家的問題：天空中偶爾出現(xiàn)而又無法解釋的光點(diǎn)——新的恒星。令人難以置信的是，他懷疑問題的核心是否在于中子——英國的詹姆斯·查德威克剛剛發(fā)現(xiàn)的，因而是新奇而時(shí)髦的亞原子粒子。他突然想到，要是恒星坍縮到原子的核心那種密度，便會變成一個(gè)極其堅(jiān)實(shí)的核。原子實(shí)際上已經(jīng)被壓成一團(tuán) ，它們的電子不得不變成核子，形成了中子。這樣就形成了一顆中子星。想像一下，把100萬枚很重的炮彈擠壓成一粒彈子的大小——哎呀，這還差得遠(yuǎn)呢。一顆中子星核的密度如此之大，里面的一調(diào)羹物質(zhì)會重達(dá)900億千克。只是一調(diào)羹??！然而，不僅如此。茲威基意識到，這樣的一顆恒星坍縮以后會釋放出大量的能量——足以產(chǎn)生宇宙里最大的爆炸。他把這種由此產(chǎn)生的爆炸叫做超新星。它們會是——實(shí)際上也是——?jiǎng)?chuàng)建宇宙過程中最大的事件。

1934年1月15日，《物理學(xué)評論》雜志刊登了一篇論文的簡短摘要。論文是由茲威基和巴德前一個(gè)月在斯坦福大學(xué)發(fā)表的。盡管摘要極其短小——只有24行字——但它包含了大量新的科學(xué)知識：它首次提到超新星和中子星；它令人信服地解釋了它們的形成方法；它準(zhǔn)確地計(jì)算出它們爆炸的等級；作為一種結(jié)論，它把超新星爆炸與所謂的宇宙射線這一神秘的新現(xiàn)象的產(chǎn)生聯(lián)系起來。宇宙射線大批穿過宇宙，是新近才被發(fā)現(xiàn)的。這些理念至少可以說是革命性的。中子星的存在要再過34年才得以確認(rèn)。宇宙射線的理念雖然被認(rèn)為很有道理，但還沒有得到證實(shí)?？偠灾?，用加州理工學(xué)院天文物理學(xué)家基普·s.索恩的話來說，這篇摘要是"物理學(xué)和天文學(xué)史上最有先見之明的文獻(xiàn)之一"。

有意思的是，茲威基幾乎不知道這一切發(fā)生的原因。據(jù)索恩說："他不大懂物理學(xué)定律，因此不能證明他的思想。茲威基的才華是用來考慮大問題的，而收集數(shù)據(jù)是別人——主要是巴德——的事。"

茲威基也是第一個(gè)認(rèn)識到，宇宙里的可見物質(zhì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足以把宇宙連成一片，肯定有某種別的引力影響——就是我們現(xiàn)在所謂的暗物質(zhì)。有一點(diǎn)他沒有注意到，即中子星坍縮得很緊，密度很大，連光也無法擺脫它的巨大引力。這就形成了一個(gè)黑洞。不幸的是，他的大多數(shù)同事都瞧不起他，因此他的思想幾乎沒有引起注意。5年以后，當(dāng)偉大的羅伯特·奧本海默在一篇有劃時(shí)代意義的論文中把注意力轉(zhuǎn)向中子星的時(shí)候，他沒有一次提到茲威基的成就，雖然茲威基多年來一直在致力于同一個(gè)問題，而且就在走廊那頭的辦公室里。在差不多40年的時(shí)間里，茲威基有關(guān)暗物質(zhì)的推論沒有引起認(rèn)真的注意。我們只能認(rèn)為，他在此期間做了許多俯臥撐。

令人吃驚的是，當(dāng)我們把腦袋探向天空的時(shí)候，我們只能看見宇宙的極小部分。從地球上，肉眼只能見到大約6000顆恒星，從一個(gè)角度只能見到大約2000顆。如果用了望遠(yuǎn)鏡，我們從一處看見的星星就可以增加到大約5000顆；要是用一臺5厘米的小型天文望遠(yuǎn)鏡，這個(gè)數(shù)字便猛增到30萬顆。假如使用像埃文斯使用的那種40厘米天文望遠(yuǎn)鏡，我們就不僅可以數(shù)恒星，而且可以數(shù)星系。埃文斯估計(jì)，他從陽臺上可以看到的星系可達(dá)5萬-10萬個(gè)，每個(gè)星系都由幾百億顆恒星組成。這當(dāng)然是個(gè)可觀的數(shù)字，但即使能看到這么多，超新星也是極其少見的。一顆恒星可以燃燒幾十億年，而死亡卻是一下子的事兒。只有少量的臨終恒星發(fā)生爆炸，大多數(shù)默默地熄滅，就像黎明時(shí)的篝火那樣。在一個(gè)由幾千億顆恒星組成的典型星系里，平均每二三百年會出現(xiàn)一顆超新星。因此，尋找一顆超新星，有點(diǎn)像立在紐約帝國大廈的觀景臺上，用望遠(yuǎn)鏡搜索窗戶外的曼哈頓四周，希望發(fā)現(xiàn)——比如說——有人在點(diǎn)著21歲生日蛋糕上的蠟燭。

因此，要是有一位滿懷希望、說話細(xì)聲細(xì)氣的牧師前來聯(lián)系，問一聲他們有沒有可用的星場地圖，以便尋找超新星，天文學(xué)界一定會認(rèn)為他的腦子出了毛病。當(dāng)時(shí)，埃文斯只有一臺5厘米的天文望遠(yuǎn)鏡——這供業(yè)余觀星之用倒差不多，但用那玩意兒來搞嚴(yán)肅的宇宙研究還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠——他卻提出要尋找宇宙里比較稀罕的現(xiàn)象。埃文斯于1980年開始觀察，在此之前，整個(gè)天文學(xué)史上發(fā)現(xiàn)的超新星還不到60顆。（到我2001年8月拜訪他的時(shí)候，他已經(jīng)記錄了他的第34次目視發(fā)現(xiàn)；3個(gè)月以后，他有了第35次發(fā)現(xiàn)；2003年初，第36次。）然而，埃文斯有著某些優(yōu)勢。大部分觀察者像大部分人口一樣身處北半球，因此身處南半球的他在很大程度上獨(dú)自擁有一大片天空，尤其是在最初的時(shí)候。他還擁有速度和超人的記憶力。大型天文望遠(yuǎn)鏡是很笨重的東西，移動(dòng)到位要花掉好多操作時(shí)間。埃文斯可以像近距離空戰(zhàn)中的機(jī)尾射手那樣把5厘米小型望遠(yuǎn)鏡轉(zhuǎn)來轉(zhuǎn)去，用幾秒鐘時(shí)間就可以瞄準(zhǔn)天空中任何一個(gè)特定的點(diǎn)。因此，他一個(gè)晚上也許可以觀測400個(gè)星系，而一臺大型專業(yè)天文望遠(yuǎn)鏡能觀測五六十個(gè)就很不錯(cuò)了。

尋找超新星的工作大多一無所獲。從1980年到1996年，他平均每年有兩次發(fā)現(xiàn)——那要花幾百個(gè)夜晚來觀測呀觀測呀，真不劃算。有一回他15天里有3次發(fā)現(xiàn)，但另一回3年里也沒有發(fā)現(xiàn)1次。

"實(shí)際上，一無所獲也有一定價(jià)值，"他說，"它有利于宇宙學(xué)家計(jì)算出星系演變的速度。在那種極少有所發(fā)現(xiàn)的區(qū)域，沒有跡象就是跡象。"

在望遠(yuǎn)鏡旁邊的一張桌子上，堆放著跟他的研究有關(guān)的照片和文獻(xiàn)?，F(xiàn)在，他把其中一些拿給我看。要是你翻閱過天文學(xué)的通俗出版物，你就會知道，上面大多是遠(yuǎn)處星云之類的色彩鮮艷的照片——那是由天光形成的彩色云團(tuán) ，華美動(dòng)人，異常壯觀。埃文斯拍下的形象根本無法與之相比。它們只是模模糊糊的黑白照片，上面有帶有光環(huán)的小亮點(diǎn)。他讓我看一幅照片，它描述了一大群恒星，上面有一點(diǎn)兒光焰，我不得不湊近了才看得清楚。埃文斯對我說，這是天爐星座的一顆恒星，天文學(xué)上稱之為ngc1365。（ngc代表"新編總目錄"，上面記錄著這些材料。過去是都柏林某人書桌上的一本笨重的書；不用說，如今是一個(gè)數(shù)據(jù)庫。）在6000萬年時(shí)間里，這顆恒星的壯麗死亡時(shí)所發(fā)出的光，不停地越過太空，最后在2001年8月的一天夜里以一點(diǎn)微光的形式抵達(dá)了地球。當(dāng)然是身處桉樹芬芳的山坡上的羅伯特·埃文斯發(fā)現(xiàn)了它。

"我想，這還是挺令人滿意的啊，"埃文斯說，"想一想，那個(gè)光在太空里走了幾百萬年，抵達(dá)地球的時(shí)候恰好有個(gè)人在不偏不倚地望著那片天空，結(jié)果看到了它。能親眼目睹這樣一個(gè)重大事件，這似乎是挺不錯(cuò)的。"

超新星遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止讓你產(chǎn)生一種驚奇感。它們分為幾種類型（有一種是埃文斯發(fā)現(xiàn)的），其中之一名叫ia超新星，它對天文學(xué)來說尤其重要，因?yàn)檫@類超新星總是以同樣的方式爆炸，擁有同樣關(guān)鍵的質(zhì)量。因此，它們可以被用做"標(biāo)準(zhǔn)燭光"——用來衡量其他恒星的亮度（因此也是衡量相對距離）的標(biāo)準(zhǔn)，從而衡量宇宙的膨脹率。

1987年，由于需要比目測所能提供的更多的超新星數(shù)目，加利福尼亞州勞倫斯·伯克利實(shí)驗(yàn)室的索爾·珀?duì)栺R特開始尋找一種更加系統(tǒng)的搜尋方法。珀?duì)栺R特利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)和電荷耦合器件設(shè)計(jì)了一個(gè)絕妙的系統(tǒng)——實(shí)質(zhì)上是一流的數(shù)碼相機(jī)。它使尋找超新星的工作自動(dòng)化了?，F(xiàn)在，天文望遠(yuǎn)鏡可以拍下幾千幅照片，然后利用計(jì)算機(jī)來發(fā)現(xiàn)能夠說明發(fā)生了超新星爆炸的亮點(diǎn)。在5年時(shí)間里，珀?duì)栺R特和他的同事們在伯克利利用這種新技術(shù)發(fā)現(xiàn)了42顆超新星。如今，連業(yè)余愛好者也在用電荷耦合器件發(fā)現(xiàn)超新星。"使用電荷耦合器件，你可以把天文望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)天空，然后走開去看電視，"埃文斯不大高興地說，"那種神奇的味道已經(jīng)不復(fù)存在了。"

我問埃文斯，他是不是想采取這種新技術(shù)。"哦，不，"他說，"我很喜歡自己的辦法，而且，"他朝新近拍攝的一幅超新星照片點(diǎn)了點(diǎn)頭，微微一笑，"有時(shí)候我仍能超過他們。"

很自然產(chǎn)生了這樣的問題：要是一顆恒星在近處爆炸，情況會怎么樣？我們已經(jīng)知道，離我們最近的恒星是α星，在4.3光年以外。我曾經(jīng)想像，要是那里發(fā)生一次爆炸，我們在4.3年時(shí)間里都看得到大爆炸的光灑向整個(gè)天空，仿佛是從一個(gè)大罐子里潑出來的那樣。要是我們有4年零4個(gè)月的時(shí)間來觀看一次無法逃脫的末日漸漸向我們逼近，知道它最后到達(dá)之時(shí)會把我們的皮肉從骨頭上刮得一干二凈，情況會怎么樣？人們還會上班嗎？農(nóng)民還會種莊稼嗎？還有人把農(nóng)產(chǎn)品運(yùn)到商店去嗎？

幾個(gè)星期以后，我回到了我居住的那個(gè)新罕布什爾州小鎮(zhèn)，向達(dá)特茅斯學(xué)院的天文學(xué)家約翰·索爾斯坦森提出了這幾個(gè)問題。"哦，不會了，"他笑著說，"這么一件大事的消息會以光的速度傳開，還有那個(gè)破壞性，你一聽頓時(shí)會被嚇?biāo)馈２贿^，別擔(dān)心，這種事情不會發(fā)生。"

至于超新星爆炸的沖擊波會要你的命的問題，他解釋說，你非得"離得近到荒唐可笑的程度"——很可能是10光年左右之內(nèi)。"危險(xiǎn)來自各種輻射——宇宙射線等等"。輻射會產(chǎn)生驚人的極光，像閃閃發(fā)亮的怪異光幕，充斥整個(gè)天空。這不會是一件好事情。任何有本事上演這么一幕的事兒會把磁層——地球高空通常使我們不受紫外線和其他宇宙襲擊的磁場——一掃而光。沒有了磁層，任何倒霉蛋只要踏進(jìn)陽光，很快就會看上去——比如說——像個(gè)烤焦的比薩餅。

索爾斯坦森說，有理由相信，這種事情在星系的我們這個(gè)角落里不會發(fā)生，這是因?yàn)椋紫?，形成一顆超新星要有一種特別的恒星。恒星非得要有我們的太陽10-20倍那么大小才有資格，而"我們附近沒有任何符合這個(gè)條件的星球"。非常運(yùn)氣，宇宙是個(gè)大地方。他接著說，離我們最近的、很可能有資格的，是獵戶座；多年來，它一直在噴出各種東西，表明那里不大穩(wěn)定，引起了大家的注意。但是，獵戶座離我們有5萬光年之遠(yuǎn)。

在有記載的歷史上，只有五六次超新星是近到肉眼看得見的。一次是1054年的爆炸，形成了蟹狀星云。另一次是在1604年，創(chuàng)造了一顆亮得在3個(gè)多星期里連在白天都看得見的恒星。最近一次是在1987年，有一顆超新星在宇宙一個(gè)名叫大麥哲倫云的區(qū)域閃了一下，然而僅僅勉強(qiáng)看得見，而且僅僅在南半球看得見——它在16.9萬光年以外，對我們毫無危險(xiǎn)。

超新星還有一方面對我們來說是絕對重要的。要是沒有了超新星，我們就不會來到這個(gè)世界上。你會想得起來，第一章快結(jié)束的時(shí)候，我們談到宇宙之謎——大爆炸產(chǎn)生了許多輕的氣體，但沒有創(chuàng)造重的元素。重元素是后來才有的，但在很長時(shí)間里，誰也搞不清它們后來是怎么產(chǎn)生的。問題是，你需要有某種溫 度確實(shí)很高的東西——比溫 度最高的恒星中央的溫 度還要高——來鍛造碳、鐵和其他元素；要是沒有這些元素，我們就令人苦惱地不會存在。超新星提供了解釋。這個(gè)解釋是一位幾乎像弗里茨·茲威基一樣行為古怪的英國宇宙學(xué)家作出的。

他是約克郡人，名叫弗雷德·霍伊爾?；粢翣査烙?001年，在《自然》雜志的悼文里被描寫成一位"宇宙學(xué)家和好辯論的人"，二者他都受之無愧?！蹲匀弧冯s志的悼文說，他"在一生的大部分時(shí)間里都卷入了爭論"，并"使自己名聲掃地"。比如，他聲稱，而且是毫無根據(jù)地聲稱，倫敦自然史博物館里珍藏的那件始祖鳥化石是假的，與皮爾當(dāng)人頭蓋骨的騙局如出一轍，這使得博物館的古生物學(xué)家們非常惱火。他們不得不花了幾天工夫來回答記者們從世界各地打來的電話。他還認(rèn)為，地球不僅從空間接受了生命的種子，而且接受了它的許多疾病，比如感冒和腺鼠疫。他有一次還提出，人類在進(jìn)化過程中有了突出的鼻子和朝下的鼻孔，就是為了阻止宇宙病原菌掉進(jìn)去。

是他1952年在一篇廣播稿中開玩笑地創(chuàng)造了大爆炸這個(gè)名字。他指出，我們在理解物理學(xué)的時(shí)候，怎么也解釋不了為什么一切會聚合成一點(diǎn)，然后又突然戲劇性地開始膨脹?；粢翣栙澇珊惴€(wěn)態(tài)學(xué)說，該學(xué)說認(rèn)為宇宙在不斷膨脹，在此過程中不斷創(chuàng)造新的物質(zhì)?；粢翣栠€意識到，要是恒星發(fā)生爆聚，便會釋放出大量熱量——溫 度在1億攝氏度以上，足以在被稱之為核合成的過程中產(chǎn)生較重的元素。1957年，霍伊爾和別人一起，展示重元素是如何在超新星的爆炸中形成的。由于這項(xiàng)工作，他的合作者w.a.福勒獲得了諾貝爾獎(jiǎng)。霍伊爾則沒有，很難為情。

根據(jù)霍伊爾的理論，一顆爆炸中的恒星會釋放出足夠的熱量來產(chǎn)生所有的新元素，并把它們?yōu)⒃谟钪胬?。這些元素會形成氣云——就是所謂的星際媒介——最終聚合成新的太陽系。有了這些理論，我們終于可以為我們怎么會來到這個(gè)世界的問題構(gòu)筑一個(gè)貌似有理的設(shè)想。我們現(xiàn)在認(rèn)為自己知道的情況如下：大約46億年之前，一股直徑約為240億公里、由氣體和塵埃組成的巨大渦流，積儲在我們現(xiàn)在所在的空間，并開始聚積。實(shí)際上，太陽系里的全部物質(zhì)——99.9％的物質(zhì)——都被用來形成了太陽。在剩下的飄浮物質(zhì)當(dāng)中，兩顆微粒飄到很近的地方，被靜電吸到一起。

這是我們的行星孕育的時(shí)刻。在整個(gè)初生的太陽系里，同樣的情況正在發(fā)生。塵粒互相碰撞，構(gòu)成越來越大的團(tuán) 塊。最后，這些團(tuán) 塊大到了一定程度，可以被稱做微行星。隨著這些微行星無休止地碰撞，它們或破裂，或分解，或在無休止而又隨意的置換中重新合并，但每次碰撞都有一個(gè)贏家，有的贏家越來越大，最后主宰了它們運(yùn)行的軌道。

這一切都發(fā)生得相當(dāng)快。據(jù)認(rèn)為，從小小的一簇塵粒變成一顆直徑為幾百公里的幼星，只要花幾萬年的時(shí)間。在不過2億年的時(shí)間里，很可能還不到，地球就基本形成了，雖然仍是灼熱的，還經(jīng)常受到仍在到處飄浮的碎片的撞擊。

在這個(gè)時(shí)刻，大約在45億年以前，一個(gè)火星大小的物體撞上了地球，炸飛了足夠的材料來形成一顆伴星——月球。據(jù)認(rèn)為，不出幾個(gè)星期，被炸飛的材料已經(jīng)重新聚成一團(tuán) ；不出一年，它變成了那個(gè)現(xiàn)在還陪伴著我們的巖石球體。據(jù)認(rèn)為，構(gòu)成月球的大部分材料來自地殼，不是地核，這就是月球上極少有鐵的原因，而地球上鐵卻很多。順便說一句，這個(gè)理論幾乎總是被說成是最近提出的，而事實(shí)上，它最初由哈佛大學(xué)的雷金納德·戴利于20世紀(jì)40年代提出。關(guān)于這個(gè)理論，惟一最近的事兒就是人們已經(jīng)不大重視它了。

當(dāng)?shù)厍蜻€是它最終大小的大約三分之一的時(shí)候，它很可能已經(jīng)開始形成大氣，主要由二氧化碳、氮、甲烷和硫組成。我們幾乎不會把這些東西與生命聯(lián)系起來；然而，在這有毒的混雜物中，生命形成了。二氧化碳是一種強(qiáng)有力的溫 室氣體。它是一樣好東西，因?yàn)楫?dāng)時(shí)太陽已經(jīng)弱多了。要是我們沒有受益于溫 室效應(yīng)，地球很可能已經(jīng)永久被冰雪覆蓋。生命也許永遠(yuǎn)找不到一塊立足之地。但是，生命以某種方式出現(xiàn)了。

在之后的5億年里，年輕的地球繼續(xù)受到彗星、隕石和銀河系里其他碎塊的無情撞擊。

這個(gè)過程產(chǎn)生了蓄滿海洋的水，產(chǎn)生了成功形成生命所必不可少的成分。這是個(gè)極不友好的環(huán)境，然而生命還是以某種方式開始了。有一小袋化學(xué)物質(zhì)抽動(dòng)一下，變成了活的。我們快要來到這個(gè)世界上了。

40億年以后，人們開始想，這一切到底是怎么發(fā)生的？下面，我們就來講講這個(gè)故事。