宇宙中有多少个星球

作者&投稿:印璐 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
宇宙到底有多少个星球~

现在人类还没有探知到宇宙的边缘
从最新的观测资料看,人们已观测到的离我们最远的星系是130亿光年。也就是说,如果有一束光以每秒30万千米的速度从该星系发出,那么要经过130亿年才能到达地球。这130亿光年的距离便是我们今天所知道的宇宙的范围。再说得明确一些,我们今天所知道的宇宙范围,或者说大小,是一个以地球为中心,以130亿光年的距离为半径的球形空间。当然,地球并不真的是什么宇宙的中心,宇宙也未必是一个球体,只是限于我们目前的观测能力,我们只能了解到这一程度。

在这个以130亿光年为半径的球形空间里,目前已被人们发现和观测到的星系大约有1250亿个,而每个星系又拥有像太阳这样的恒星几百到几万亿颗。因此只要做一道简单的数学题,你就不难了解到,在我们已经观测到的宇宙中拥在多少星星。地球在如此浩瀚的宇宙中,真如沧海一粟,渺小得微不足道。

一直以来, 天文学家和我们一样,想知道宇宙究竟有多大。最近,美国的太空网报道,经过艰苦的计算工作,天文学家发现宇宙超乎寻常的大,其长度至少为1560亿光年。“这样一个有关宇宙大小的发现,显然是以‘宇宙是球形的,是有限无边的’为前提条件的。”中国国家天文台的研究员陈大明在接受记者专访时说,“长期以来,宇宙学研究领域一直有这样一个争论,宇宙究竟是球形的、马鞍形的、还是平坦的。”北京师范大学副教授张同杰说:“国际主流宇宙学普遍认为宇宙是平坦的,是无限的。”那么,围绕宇宙的争论从何而来?理据何在?一种最为普遍的观点:在大爆炸之后,宇宙诞生了。“根据现代宇宙学中最有影响的大爆炸学说,我们的宇宙是大约137亿年前由一个非常小的点爆炸产生的,目前宇宙仍在膨胀。”陈大明研究员说,“这一学说得到大量天文观测的证实。”这一学说认为,宇宙诞生初期,温度非常高,随着宇宙的膨胀,温度开始降低,中子、质子、电子产生了。此后,这些基本粒子就形成了各种元素,这些物质微粒相互吸引、融合,形成越来越大的团块,这些团块又逐渐演化成星系,恒星、行星,在个别的天体上还出现了生命现象,能够认识宇宙的人类最终诞生了。宇宙是球形的、有限无边的?“认为宇宙是球形的观点在很长时间内存在着,尽管不是国际宇宙学界的主流。”陈大明介绍说,“它的每一次提出,都会引起人们的关注,就是因为这一观点很奇特。”一个最为明显的例子就是不久前,由美国数学家杰弗里·威克斯构建的宇宙模型:一个大小有限、形状如同足球的镜子迷宫。“形如足球”的模型令科学界震惊,因为这一学说宣称,宇宙之所以令人产生无边无界的“错觉”,是因为这个有限空间通过“返转”效应无限重复映现自身。威克斯认为,人们之所以感觉宇宙是无限的,是因为宇宙就像一个镜子迷宫,光线传过来又传过去,让人们发生错觉,误以为宇宙在无限伸展。这一惊人推断后来被《新科学家》杂志收录,同时作为一种“奇谈”在民间广为流传着。

整个可见宇宙空间大约有700万亿亿颗恒星,并表示这是“目前为止最为精确的观测数据”。澳大利亚国立大学天文学和天体物理学研究学院博士西蒙·德赖弗报告说,他的研究小组使用国际上功能最强大的天文望远镜,在地球附近空间选择一个区域的星系进行局部观测,进而推算出了这一数字。如果想在字面上表示出这一数字,需要在“7”后面加上22个“0”。德赖弗说,这个数字比地球上所有沙漠和海滩上的沙砾总和数量还要多。但是人的肉眼即使在地球上最黑暗的地方也只能观测到包括恒星和太阳系部分行星在内的约5000颗星星。在城市有灯光的街道上,人的肉眼只能看到大约100颗恒星。由于人们借助天文望远镜也很难用肉眼看到太阳系以外的行星及其卫星,因此科学家往往只计算宇宙内恒星的数量。这只是按照天文望远镜能力所及进行观察和推测的结果,实际数字可能更大。

肉眼可见6973颗
天文望远镜因为在不断发展就不好说了
实际上总数多少没人知道

对我们常人来说,浩瀚无垠的宇宙几乎是不可度量的。而对天文学家来说,精确地测绘宇宙天体不仅是必要的,而且也是可能的。天文学采用的计量单位是“光年”,即光在一年里所走的距离。光的前进速度约为每秒30万公里,一光年大约是 9.7万亿公里。银河系的直径约为10万光年。而在银河系之外还有别的星系,距离我们有数十亿光年。最新发现的类星体位于我们目前所能观测到的宇宙边缘,与地球相隔约100亿~200亿光年,是迄今所知的最遥远的天体。

如此遥远的距离简直令人难以想象。要测量太阳系的其他行星或附近的恒星的距离,可以采用由古希腊人发明的视差计算法。所谓视差,是指从两个观察位置观察同一物体时两道视线所形成的夹角。在天文学中,测定视差的方法就是把两个观测点与被观测的天体构成一个三角形,已知两个观测点连线(即基线)的长度,再从这两个观测点测出天体的方位(即三角形的顶角),就能求出天体与地球的距离。基线越长,求得的结果就越精确。通常,在测量离地球较近的天体如月亮的距离时,可以用地球的半径作基线,所测定的视差则称为“周日视差”。如果要测定太阳系以外天体的距离,一般都以地球与太阳的距离为基线,所测定的视差称为“周年视差”。用这种视差法测量相距8.6光年以内的天体非常准确,测量远至1000光年的天体也能做到大体准确。

另一种测量恒星距离的方法是亮度测定法。一颗恒星可能因体积大、运动活跃或距离地球较近而显得很光亮。只要分清星球的实际亮度和视觉亮度,就能从光亮度上准确测出恒星与地球之间的距离。本世纪初,天文学家按波长区分星球光亮,制成了光谱。他们发现,不同的恒星有不同的光谱特性。用分光镜研究恒星的光谱,就能判断该星的冷热程度。这有助于天文学家辨别貌似暗淡的小星是否遥远的活跃的巨星。只要把一颗星的光与另一颗已知距离、活跃程度相似的星进行比较,就能测量出这颗星与地球之间的距离。

80多年前,大多数天文学家都认为银河系就是整个宇宙,银河系之外什么也没有。可是,当精确度更高的天文望远镜诞生以后,这种看法便被证明是错误的。过去观测到的那些暗淡模糊的斑点,其实是其他的星系,有的与银河系不相上下,有的则更庞大。20世纪20年代,美国天文学家埃德温·哈勃在加利福尼亚州的威尔逊山用当时世界上最大的反射式望远镜研究银河系外星系,他分析了这些星系的光谱,发现各种谱线的波长都移向红色一端。这种现象叫做红移,说明那些星系正在向远处飞离。波长的改变是多普勒效应的作用,与疾驶而去的汽车喇叭声调的变化同样道理。由于宇宙在不断膨胀,星系距我们越远,红移就越大。换而言之,越远的星系,其飞离我们的速度也越快。哈勃据此提出了“哈勃定律”,确定了计算行星运行速度的天文学计量单位——“哈勃常数”。但是,用哈勃常数作为测量尺度存在一个问题,即无人知道它有多长。

关于宇宙膨胀的速率,天文学家们的看法并不一致。最保守的估计是,距离增加百万光年,则速度每秒钟约增加16公里,即一个距我们5亿光年的星系将以每秒约8047公里的速度远离地球。有些天文学家估计的速率比这个数字还要大一倍。按照第一种估计,宇宙中最遥远的天体距离地球约有100亿光年。而按第二种速率计算,则宇宙边缘距离地球达200亿光年之遥。

“哈勃常数”只能在太阳系以外的太空里测定。在那里,膨胀速度非常大,任何局部影响都变得微不足道。

如果天文学家能够找到一支“标准蜡烛”,即某个类星体,其亮度稳定,非常明亮,横跨半个宇宙都可以看到,那么这个问题便可迎刃而解。但是迄今为止,大家公认可通用于整个宇宙的“标准蜡烛”尚未找到。因此,天文学家运用这一基本方法时往往采取一种分步方式,这就是设立一系列“标准蜡烛”,每一步只起测,定下一步的作用

当遥望星空时,横贯天际、蔚为壮观的银河总能让人们欣然神往,思绪万千。仔细观察的话,我们也能看出银河实际上是由许许多多颗星星所组成的。在天文学中,我们把这种由千百亿颗恒星以及分布在它们之间的星际气体、宇宙尘埃等物质构成的,占据了成千上万亿光年空间距离的天体系统叫做“星系”。我们的太阳就是银河系中普通的一颗恒星。

银河并不是宇宙中唯一的星系:通过各种方法,人们已经观察到的星系已经有好几万个了!不过,由于距离太遥远,它们看起来远不如银河那么壮丽。借助望远镜,它们看起来还只像朦胧的云雾。离咱们银河系最近的星系——大麦哲伦星云和小麦哲伦星云,距离我们银河系也有十几万光年。一般地,我们把除银河以外的星系,统称为“河外星系”。

星系在早期曾被归到星云中,直到1924年,在准确测定了仙女座星云(现应严格称为“仙女座河外星系”)的距离后,星系的存在才正式确立。

星系的形状是多种多样的。我们可以粗略地划分出椭圆星系、透镜星系、漩涡星系、棒旋星系和不规则星系等五种来。星系在太空中的分布也并不是均匀的,往往聚集成团。少的三两成群,多的则可能好几百个聚在一起。人们又把这种集团叫做“星系团”。

星系和它内部的恒星都在运动中。我们都知道地球绕着太阳旋转,同时太阳也在绕银河系的中心运动,而同时银河系作为一个整体,本身也在运动着。在星系内部,恒星运动的方式有两种:它一面绕着星系的核心旋转,与此同时还在一定的范围内随机地运动(科学家称之为“弥散运动”)。

星系的起源和演化,与宇宙诞生早期的演化密切相关。一般看法认为:当宇宙从猛烈的爆发中产生时,大量的物质被抛射到空间中。形成宇宙中的“气体云”。这些气体云本身处在平衡之中,但是在某种作用下,平衡被打破了,物质聚集在一起,质量高达今天太阳质量的上千亿倍!这些物质团后来在运动中分裂开,并最终形成无数颗恒星。这样,原始的星系就形成了。一般认为星系形成的时期在一百亿年前左右。

而关于星系的演化,历史上一度曾把星系形态的序列当成演化的序列,即认为星系从椭圆形开始,再逐渐发展成透镜型、漩涡型、棒旋型,最后变成不规则型。这种观点今天已基本上被推翻。目前的看法认为这一过程与恒星形成的力学机理相关,但也仍然停留在假说的阶段。

1.空间的概念

在日常生活中,我们在使用“空间”这一概念时并没有多少问题,但是,当被问及“空间”这一概念到底意味着什么的时候,我们却往往无言以对。尽管很多世纪以来哲学家和科学家们曾绞尽脑汁,对与我们的空间经验和时间经验相联系的许多神秘现象进行思考,但他们却很难达成一致意见。即使是在关于这些现象的最基本的因素方面,哲学家和科学家们的意见也往往是截然相反的。在此,我们不可能对有关时空的所有问题进行哪怕是最为简略的回顾。在演讲中,我将把讨论限定在对时空概念的简要分析及其简略历史框架的描述上,对那些与本书论题有关的方面进行集中讨论。
在日常用语中,“空间”的概念通常是指两个事物之间的空白地带。例如,当我们要找一个地方停车,或者当我们在买了一本新书之后,可能会发现在我们的书架上没有地方放这本书了。在这些例子中,我们都是在地理学的领域内处理空间问题,但是,我们也经常将这一地理学上的空间意义运用于其他领域的问题。例如,当我们谈论我们的预算空间的时候,或者,当我们发现老板的命令中并没有多少商量的余地的时候就是如此。在这些例子中,我们用空间的概念来意指人的行为,以及在我们在实现某一预定目标时所具有的一系列可能性。有时,这种对“空间”概念的隐喻性使用甚至扩展到我们的时间经验之中,例如,当我们说我们的日程中已经没有另一次约会的空间时就是如此。反过来说,我们有时也用时间概念来意指空间上的距离,例如,在上班的路上,我打电话给同事,告诉她我离鹿特丹还有一个小时的路程时就是如此。正如我们将要看到的,在现代物理学中,时空的概念也是紧密联系在一起的。
关于“空间”这一概念的一般意义的讨论,也已经有很久的历史了。(Torretti,1998)从词源学的意义上说,罗马语(espace, spazio, espacio)和英语中,space一词都可以追溯到拉丁语的spatium,它是指两个事物之间的距离或间隔。但是,自中世纪晚期开始,在自然哲学和自然科学中,空间一词具有了更为抽象的含义,在现代文化中——由于世界观的机械化——空间的概念已经渗入了日常生活语言之中。这种有关空间的理论概念意指一个包容一切的无限维度。我们发现,这一概念在16世纪哲学家布鲁诺的著作中已经出现,在其著作中,布鲁诺对空间做了如下的界定:“空间是一个连续的、三维的自然之量,物体的量值被包含其中,它在本质上有着相对于所有物体和一切存在的优先性。
由于英国物理学家和数学家牛顿的著作,空间的这一概念成为现代科学中占主导地位的概念。牛顿的空间概念和布鲁诺的空间概念之间的区别在于,牛顿追随笛卡尔,在几何学的意义上来看待空间概念。在这一观念中,空间可以借助三维格进行精确的界定。在牛顿那里,空间是绝对的。根据这一观念,物体不仅可以被定位,而且处于相对于其他物体的相对运动之中,但同时,物体也处于与空间自身的关系之中。换言之,空间独立于处于其中的物体,并且在没有任何物体的情况下依然存在。在这一时期,不管是在哲学还是在自然科学中,都没有对于关于空间的本体论的意识。对于空间是什么的问题,人们给出了各种不同乃至互相对立的回答。许多牛顿的追随者认为,空间是某种有着客观现实的东西。根据这一观念,空间是一种“事物”(thing),或者,用当时的形而上学话语来说,是一种物质(substance)。与这一观念不同,德国数学家、物理学家莱布尼兹及其追随者将空间看作是一种关系的概念,它意指事物之间的数学上的共有关系。如果我们忽略每一事物的特殊性并仅仅保留其与其他事物的距离,那么我们就会得到事物的空间的概念。空间不是别的,它就是这些关系的总体性。没有事物,空间也就不会存在。(莱布尼兹,1956,第四部分)
在将空间概念去实体化(de-substantivation)方面,德国哲学家康德比莱布尼兹走得更远一步,在康德看来,空间是一种根本就不属于事物秩序的某种东西。他认为,空间是人的感性形式之一,它“并不是客观的现实的某种东西,不是物质,不是属性,也不是关系,而是为协调所有日常生活的外在感觉而形成的一种主观的和理想的筹划,它来源于按照一种固定的规则而形成的心智的本质”(康德,1981,section 15D)。与莱布尼兹将空间看作是事物之间的关系不同,康德将空间看作是某种先验的东西(即:人的理性的产物),它赋予我们的世界经验以形式。我们可以将这种经验形式比作一副红色眼镜。正如在那些戴红色眼镜的人看来世界是红色的一样,人们也是以空间的方式经验所有客体。然而,对康德来说,这并不意味着空间只是一种幻象。尽管主观性和理想都来自于某种形而上学的观点,但是,他们也来自于一种经验性的客观性和现实。(康德,1985。cf. Mul 2004)
在海德格尔哲学中,我们发现了对康德空间概念的回应。在Dasein对各种工具 ——它们在一个有意义的关联中彼此联系——进行使用的过程中,固有的意义被揭示或发现,例如,在太空旅行中对宇宙空间的揭示,或者法律实践中的空间。(Heidegger 1979, 101-13) Dasein将事物与行为空间化:它将各种事物聚在一起并使它们彼此之间产生某种关系,在这样做的过程中,它也揭示并发现了远近的距离。与康德不同,海德格尔并不是将空间看作一种纯粹的主观形式。空间的揭示与发现只有在Dasein与现实事物相遇的时候才是可能的。空间既不是客观的也不是主观的,而是在我们“在世”(being-in-the-world)的行为中被发现。
在讨论赛博空间的各种不同表现形式(如计算机游戏、超媒体、信息科学、虚拟现实、脑机界面)时,我们会遇到几种刚才讨论过的空间概念。然而,从哲学-人类学视野出发,我将着重强调人类及其技术和文化产品在空间的揭示和发现方面所扮演的角色。人类用以渡海的航船发现了地理空间,同样,太空旅行发现了宇宙空间,(电子)显微镜发现了(亚)原子空间。在法律、建筑和机构的帮助下,我们创造了社会空间,魔法和仪式揭示了祭典的空间。一旦这些空间被揭示出来,它们就反过来建构我们的行为。贸易路线的发现、交易地点和市镇的建立形成了特殊的时-空走廊。正如前面在谈判空间的例子中所指出的,空间创建了一个可能的行为和互动的指令系统。对赛博空间来说也是如此。世界范围内的计算机硬件和软件揭示了一个虚拟的纬度,它既超越于我们的日常生活世界之上又与其互相交织。
这些“混和空间”(mix spaces)出现是因为人们的空间经常互相干扰。异质空间(Heterogeneuous spaces)以各种方式和形式织入所有的混杂关系,它们在其中互相加强、削弱或转化。一种主导空间可以征服其他空间,并从内部对这一空间进行重构,以使其适应自己的需要。这恰恰就是赛博空间进行运作的方式。为了弄清赛博空间是如何做到这一点,让我们首先对超空间的概念进行进一步的研究。

2.超空间

“超空间”的概念来自于数学,它是一个用以概括超过三维之空间的集合名词。 人们很难想象这样的超空间,因为它们的具体特征决定了对人们来说要认识这些更高维度(higher dimensions)是不可能的。(Sørensen 1989, 60-2)然而,随着黎曼 的观念的引入,超空间可以用一种协调一致的方式描述出来,并且各种计算也可以被应用于超空间。 这样一种抽象的数学空间可以被应用于说明复杂的现象,其中,每一种特性都可以在一个独立的轴上进行表示。例如,按照这种方式,在一局国际象棋游戏中,所有可能性落点都可以被描述为一个超空间,通过它,每一实际下的棋局和可能的棋局会形成一条独立的线路。多维空间观念的科学成果在理论物理学中十分流行,在那里,它被用以描述那些不能在三位模式中进行描述的物理过程。例如,匈牙利美籍物理学家冯•诺伊曼(他作为电子数据计算机的设计者而闻名于世,这种计算机到今天仍在使用之中)发现,当把亚原子微粒放在多维空间中时,它的活动规律可以被很好地描述出来。
尽管在许多物理学家看来,这种计算不过是对三维现实的一种抽象描述,而另一些人则认为,物理空间本身就具有超维(hyperdimensional)的属性。后一种也观念导致了超子理论(superstring theory) 的发展,根据超子理论,当宇宙难以想象地年轻(不到10-43秒)和无限小(不到10-33厘米)的时候,它具有9个空间维度(超子理论的某些变体甚至认为它有25个空间维度)。随着宇宙的进一步扩张,大部分维度保留下来在当时的宇宙所具有的维度之中,其中的三个演化为我们今天的宇宙,它在规模上至少有1027那么大。(Barrow 1994)另外,根据俄罗斯物理学家林德在1980年代提出的混沌暴涨理论(chaotic inflation model),除了我们现在缩减的宇宙之外,在混乱的最初状态中还有无数的其他宇宙被创造出来,这些宇宙在密度、气温、空间维度甚至是自然成分方面都与我们的宇宙有着很大的不同。
使得科幻小说家们如此情不自禁地对超空间进行宇宙学思考的原因在于,在理论上,超空间使得在太空中做超光速旅行成为可能。为了阐明如何做到这一点,我们也可以用在二维世界中做三维旅行的类比进行说明。当我们想象一个并不弯曲的二维世界,例如,以一片纸的形式,然后根据欧几里德公理,A和B最短的距离应该是直线距离。然而,当这一二维空间是弯曲的时候——也就是说,当我们按照这一方式将一张纸弯曲成三维空间的时候,A、B两点几乎互相接触,那么二维空间中这两点上的居民就突然之间相隔很近了。当一个flatlander现在能够穿越三维空间从A点到达B点的话,那么从二维空间的角度来看,他只能将之想象为超跃度(hyperjump)——一个穿越二维空间的不连续的飞跃。通过类比,我们可以想象,一个弯曲的三维世界中的居民能够在眨眼间就能穿越四维空间而到达另外一个地方——按照正常的三维空间的速度,通过这一距离可能需要一年的时间。科尔曼和霍金等理论物理学家对“黑洞”和“虫洞”等进行思考,它们连接着宇宙中相隔遥远的距离,甚至是连接着我们的宇宙和其他宇宙。

3.赛博空间

赛博空间这一概念最早由威廉•吉布森在他的小说《神经浪游者》 中最早提出,很快,这一概念——不仅仅在科幻小说中,而且在计算机工业和关于信息技术的理论思考中——成为一个流行词汇。吉布森将赛博空间描述为一种三维的笛卡尔矩阵:“从人体系统的每台电脑存储体中提取出来的数据的图象表示。复杂得难以想象。一条条的光线在智能、数据簇和数据丛的非空间中延伸,就像城市中的灯光一样渐渐远去……”
尽管吉布森的赛博空间概念在数学上有很多地方其精确程度令人惊奇,但是,在我看来,在将其描述为三维空间的时候,他是错误的。在我看来,我们更应该将赛博空间看作是一种超空间——当然,这是从隐喻甚至是从文学的意义上来说。与电子高速公路之类的隐喻不同,这样一种观念使我们形成一种关于赛博空间之本质的后地理学和后历史学的更为准确的概念成为可能。当我们将赛博空间想象为超空间的时候,那么,与网络相连的计算机就可以被理解为“虫洞”,它不仅允许使用者在信息宇宙中瞬间性地从一点达到另外一点,甚至可以到达另一个平行的宇宙,但是,他同时也赋予我们以超越时间进行旅游的机会。
在对这一点进行解释之前,我必须再次指出,对我们来说,要想象超空间几乎是不可能的。吉布森所给出的超空间的三维再现只能对我们有间接性的帮助。这样一种再现,即,最好被想象为在三维空间中的四维投射。我们可以在某种程度上设想这种情况,它有点类似于们把一个三维物体放在二维空间之中。同样,一个四维物体(如超立方体)也可以被放在三维空间之中进行描述。 这样一个超立方体的“柏拉图式的阴影”——即,当它被再次放在一个平面上时(电脑屏幕),它实际上只不过是影子的影子——并没有使得我们理解四维空间的特征变得更容易。然而,将三维物体放在平面上的类比会对我们理解这一点有进一步的帮助。当一个二维空间的居民试图想象三维空间的时候,他所能做的只是将三维空间设想为平行的二维空间的无限集合,一种有着无数页码的图画书。如果flatlander拥有足够的想象力,那么这些平行的世界就是可以想象、可以计算的,由于超跃度,它甚至是可以实现的,但是,在三维空间中,他却不能经验这种情况。通过类比,我们——作为三维空间中的生物——可以将四维空间设想为平行的三维世界的无穷集合。
在上面我已经指出,虫洞使得在宇宙中通过四维空间的“捷径”到达另外一个地点(甚至是另一个宇宙)成为可能。这恰恰是计算机作为虫洞所做的事情!一台联网的计算机不仅使其成为可能——例如,通过简单的点击某一网页,就可以在赛博空间中瞬间性的访问一个遥远的地方,同时它也允许我们访问另外一个平行的世界。请允许我再次引用本文一开始所用的星星屏保的例子。和每一个宇宙一样,我的电脑屏幕上的星星世界也具有独特的特征。在这一极其简单的宇宙中,只有几颗变化的星星和它们的快速运动。然而,这一程序允许我们按照自己的希望改变宇宙的密度(即我们可以改变在它上面有多少颗星星)及其运动的速度。尽管我的选择具有相对的局限(同一时间内,在屏幕上可以显示的星星的数量是10到200颗,速度具有20种不同的变化),但我仍然可以选择3800(19×20)种不同的宇宙。
如果我们将赛博空间设想为一种超空间的话,那么,我们就有可能形成关于它的虚拟特征的概念。首先,从三维的角度来看,赛博空间是一个许多平行世界(parallel worlds)的集合。例如,简单的屏保可以被认为是为一种抽象的集合,一个有着3800个平行的星星世界的“宇宙数据库”(cosmic database)。用更为通俗的话来讲,赛博空间(它的仍在扩展之中的世界)包括所有可能的结构,以及所有的通过世界范围的计算机网络所连接在一起的计算机程序。对于像人这样的三维生物来说,这些世界中只有一个是当下的(current)其他的世界只是作为可能性(possibilities)而存在。例如,我的电脑屏保可以显示1034或198个星星,但是,它们从来不会同时显现。与四维空间生物——对它们来说,所有的3800个可能世界可以在同时显现,因此,对四维空间生物来说,超空间不是虚拟的(即可能的)而是现实的——不同,这一计算机超空间(与宇宙超空间一样)在数学上是可计算的,但它却不能被人们经验到,实际上,对人们来说,它往往是很难想象的。正如放在二维平面上的三维物体仅仅是高维(higher-dimensional)物体的低维(lower-dimensional)阴影一样,我们也应该将计算机屏保呈现给我们的不同的宇宙看作是四维空间的影子(实际上,屏保只是影子的影子,因为它是将3D宇宙呈现在2D屏幕上。)
这告诉我们虚拟世界的第二个特征:它们有效的表现(appearance)。 我们计算机屏幕上的宇宙是一个虚拟现实,即:它不是现实,而是再现。尽管在更为先进的VR系统上,沉浸的程度以及漫游与互动的可能性大大提高,但是,它们所唤起的世界在传统的意义上仍然不是现实的。即使是在更为先进的通过激光束将形象直接投射在视网膜上的程序中,这一点仍然不会改变,在将来,有可能不再通过感觉的中介,而是通过将计算机和大脑之间的神经界面将形象直接呈现出来。
然而,这并不意味着虚拟现实可以被作为一个纯粹的“表象”而被摒弃。尽管从传统的本体论意义上来说,仿真世界并不是现实的,但是,它的影响却可以被看作是现实的。(Heim 1993, 109-10)这一点已经被应用于镜子中的虚拟形象,尽管镜子中的形象是虚拟的,但它却与其反映的真实客体完全吻合。飞行模拟器中的经历也会使乘客产生一种眩晕的感觉。在刚刚描述过的关于虚拟现实之本体地位的场景(即飞行模拟器的例子)中,我们不仅难以区分虚拟地点与现实位置,而且,其中的食物和水也好像具有实际作用,就像真的能够充饥御渴一样。在这里,重要的并不是虚拟世界是否真实的问题,而是它在什么样的意义上是真实的。当我们考虑到,在信息通信技术(ICT)时代,现实越来越被计算机所中介的时候,我们就能追随曼纽尔•卡斯特尔的脚步,追问我们自己,谈论“现实虚拟性”(real virtuality)是否会更好一些?
如果我们希望建构一个有关赛博空间的准确的概念,那么,我们就不能忽略“虚拟”概念的第一个含义。我们必须同时考虑该词的两个意义。对于像人这样的三维生物来说,赛博空间是一个可获得的潜在世界(也就是说,它平行地存在着因而也是可能的,但是,它却不能被我们同时经验到),我们可以在这一世界中往来穿梭,我们也可以与这一世界进行交流互动。当我们考虑到,在“现实虚拟性”的时代中,传统的现实和虚拟现实正在变得越来越彼此交融的话,有关赛博空间这一概念的遥不可及的本体论阐释就能够被充分认识。遗传学以及相关的生物科学表明,这种现实虚拟性并不仅仅局限于社会现实。储存有机体遗传信息的数据库并不仅仅包含现存有机体的遗传信息,而是包含着更大范围的潜在有机体的遗传信息,这可以通过(跨)基因操作的方式变成(传统的)现实。
以上的讨论证明:在长期的时空探险之后,赛博空间开创了一个新的后地理学和后历史学的时代。这一时代不仅可以用后地理学的概念进行标识——因为计算机允许我们可以进行超越物理和社会意义上的地理学意义的跨越,而且因为它给予我们另外一个世界的可能性——生物科学的例子已经说明了这一点。另外,这一时代也是后历史学的,因为由于计算机的出现,我们能够超越历史。这种经验并不局限于鲍勃•马利和艾里卡•巴杜等人的科幻小说所描绘的世界(对此我在前面已经讨论过),虚拟现实正在逐渐演变为日常生活现实的一部分。计算机对过去和未来的仿真性再现是这种后历史学经验的另外一种个案。我们或许会将虚拟现实看作是历史场所的重新建构——比如对著名的拉斯科洞穴的虚拟再现。斯皮尔伯格的《侏罗纪公园》中的恐龙,是在现存遗传信息的基础上所进行的对史前生物的重新建构,它是更为向前迈进的一步。正如后地理学的空间一样,后历史学的时间也为我们进入另外一个与现存世界平行的世界提供了可能。在互动小说和计算机游戏中,读者或游戏者将虚拟历史的多样性角色之一进行现实化,这是有关于此的一个日常生活中的例子。但是,我们或许还可以设想另外一种情况:在(未来)生物技术有机体(它们并不是在进化的“生命斗争”中被创造的)的帮助下,地球上的生物进化消失或者不再存在了,生物进化过程被重新建构。人类长久以来的一个梦想将会变成现实——穿越时间进行旅行。与对虫洞中实际的时间回溯不同,它是通过在场而将过去和未来进行现实化。

注释

1 这个屏保是Windows95/98操作系统的一部分。在网上人们可以找到各种各样十分流行的屏保,它们栩栩如生地再现了现实的或可能的世界。
2 在最近十年中,隐喻的这种认知动能已经收到欧陆和盎格鲁-撒克逊哲学家和语言学家的注意。(参见Lakoff and Johnson 1980;Ricoeur 1975;Ricour 1975)对于20世纪哲学中有关隐喻复兴问题的更为详细的论述可参见我的《(后)现代哲学与艺术中的浪漫欲望》(Romantic Desire in (post)modern Art and Philosophy)一书。
3 在此提到的隐喻是拉考夫和詹姆逊(1980)所说的结构隐喻(structural metaphors),它是一个固有的概念整体,指引着事物从一个领域向另一领域的转化。然而,同时,高速公路、城市和商店的隐喻可以被认为是指示隐喻(orientation metaphors)的一个特殊范畴。它们对赛博空间进行了地理-空间维度的描述,并且帮助我们将自己引向这种抽象的、虚拟的经验空间(康德,1968),在《界限的悲剧》中我对这一文本进行了评论(De Mul 2004, 83f)。另外,本体隐喻(ontological metaphors)对虚拟世界的具体物质性进行了描述(关于“电子高速公路”隐喻的更为详细的分析可参见Rohrer 1997)。
4 海德格尔在广义上使用“工具”(toll)一词。它是指被我们为达到各种目的所使用的一切事物——如锤子、炖锅、汽车、太空飞船或计算机之类的书写工具。
5 自从爱因斯坦以来,时间经常被作为三维立体空间中的第四维而被引入物理学。然而,这种四维的空间时间(spacetime)仍然只有三个立体空间维度。在数学上首先关注空间的多维或无限维度的德国数学家本哈•黎曼(Bernhard Riemann),他在19世纪中期发展了自己的理论(Kaku 1999, 30-54)。
6 黎曼将毕达哥拉斯定理(a2+b2=c2)作为出发点,并进一步证明,该定理也适用于三维空间(a2 + b2 + c2 = d2)和多维空间(a2 + b2 + c2 + d2……= z2)。接下来,黎曼证明,所有的这些空间都既可能是平面的也可能是弯曲的。在平面空间中,欧几里德定理——如两点间直线最短,两条平行线永远不会相交,三角形的内角总和为180°——是适用的,然而,当我们面对三维空间时,欧几里德定理就不再适用了,比如,在三维空间中三角形的内角之和有可能大于180°,两条平行线也有可能相交。借助于法拉第的场理论(法拉第用此描述磁场或电场),黎曼形成了时空长度张量(metric tensor)的观念,用一系列的数字,它不仅可以描述每一点在空间中的位置,还可以描述弯曲的程度(曲率)。例如,我们可以用三个数字标识二维空间中某一点的位置,要标识四维空间中某一点的位置则需要十个数字。黎曼这一发现的诱人之处在于,动力不再被认为是在距离中发挥作用的东西,而是一种由空间曲率所产生的效果。另外,随着他对四维空间的引入,黎曼预见到了20世纪物理学的一个最为重要的主题:用高维来描述自然规律的统一。
7 迈克尔•海姆在其《虚拟实在的形而上学》(中译本名为《从界面到网络空间——虚拟实在的形而上学》,上海科技教育出版社2000年版——译注)也在对超文本的分析中对这一隐喻进行了评论:“超文本中的直觉跳跃,就像科幻小说中太空飞船的运动一样。当这种虚构的旅行超过光速时,它就变成了穿越超空间的跳跃。”(海姆,1993,30-1,可参见中译本第29页。)
8 正如一个三维立方体是由六个二维平面折叠而成一样,我们也可以将一个超立方体(hypercube)想象为八个三维立方体折叠在一起的物体。
9 克里斯•切斯特(Chris Chester)在《数字领域的形而上学》一文中指出,赛博空间这一术语容易引起误导,因为“数字领域根本不是空间的”(切斯特 1997,83),切斯特的这一断言仅仅具有一定程度的正确性。实际上,造成误导的是将赛博空间想象为三维空间——在电子高速公路的隐喻中就是如此。从这一意义上讲,吉布森将赛博空间想象为三维矩阵也是不正确的。然而,吉布森却将赛博空间正确地称为三维的“心灵非空间”(non-space of the mind),“从每一台计算机系统中抽象出来的数据的形象再现”。(吉布森,1984,51)因此,在吉布森的小说中可见的赛博空间可以被理解为一种存在于第三维的四维赛博空间。切斯特自己也指出,非空间的数字领域可以通过模拟-数字转换给出一个(类似于)时空位置,以便使数字领域可以被计算机用户所“获得”。
10 (相对晚近以来的)“虚拟”概念的两个意义都来自于现代自然科学。它的第一个意义是1800多年前在力学中提出的,在“虚拟”概念中,它被用来暗指潜在的却尚未实现的力量。“表现”的概念是一个世纪之前在光学领域产生的,其中,在镜子“背后”的倒影被称作“虚拟形象”(Binsbergen 1997)
11 刚才提到的虚拟现实在最近的科幻电影中十分流行,如《黑客帝国》系列、《X接触》等。

当遥望星空时,横贯天际、蔚为壮观的银河总能让人们欣然神往,思绪万千。仔细观察的话,我们也能看出银河实际上是由许许多多颗星星所组成的。在天文学中,我们把这种由千百亿颗恒星以及分布在它们之间的星际气体、宇宙尘埃等物质构成的,占据了成千上万亿光年空间距离的天体系统叫做“星系”。我们的太阳就是银河系中普通的一颗恒星。

银河并不是宇宙中唯一的星系:通过各种方法,人们已经观察到的星系已经有好几万个了!不过,由于距离太遥远,它们看起来远不如银河那么壮丽。借助望远镜,它们看起来还只像朦胧的云雾。离咱们银河系最近的星系——大麦哲伦星云和小麦哲伦星云,距离我们银河系也有十几万光年。一般地,我们把除银河以外的星系,统称为“河外星系”。

星系在早期曾被归到星云中,直到1924年,在准确测定了仙女座星云(现应严格称为“仙女座河外星系”)的距离后,星系的存在才正式确立。

星系的形状是多种多样的。我们可以粗略地划分出椭圆星系、透镜星系、漩涡星系、棒旋星系和不规则星系等五种来。星系在太空中的分布也并不是均匀的,往往聚集成团。少的三两成群,多的则可能好几百个聚在一起。人们又把这种集团叫做“星系团”。

星系和它内部的恒星都在运动中。我们都知道地球绕着太阳旋转,同时太阳也在绕银河系的中心运动,而同时银河系作为一个整体,本身也在运动着。在星系内部,恒星运动的方式有两种:它一面绕着星系的核心旋转,与此同时还在一定的范围内随机地运动(科学家称之为“弥散运动”)。

星系的起源和演化,与宇宙诞生早期的演化密切相关。一般看法认为:当宇宙从猛烈的爆发中产生时,大量的物质被抛射到空间中。形成宇宙中的“气体云”。这些气体云本身处在平衡之中,但是在某种作用下,平衡被打破了,物质聚集在一起,质量高达今天太阳质量的上千亿倍!这些物质团后来在运动中分裂开,并最终形成无数颗恒星。这样,原始的星系就形成了。一般认为星系形成的时期在一百亿年前左右。

而关于星系的演化,历史上一度曾把星系形态的序列当成演化的序列,即认为星系从椭圆形开始,再逐渐发展成透镜型、漩涡型、棒旋型,最后变成不规则型。这种观点今天已基本上被推翻。目前的看法认为这一过程与恒星形成的力学机理相关,但也仍然停留在假说的阶段。

多得数不胜数。此话一点不假。我们所在的银河系大约有400亿颗星球。如果按每秒钟数10个星球计算,需要在不间断的情况下花1000多年才能数完。因此说,要想数清宇宙中有多少星球是不可能的。
由于许许多多星球距离我们非常遥远,我们无法看到,只能看到它们所在的星系。这就如同我们能看到数公里以外的树林,但是看不清树叶。
宇宙中有成千上万亿个星系,每个星系由几百亿颗星球组成。宇宙中的星球总数大约为1万亿亿颗(1后面加20个0)。请记住,这只是估计数字!


世界上到底有多少个宇宙
世界上只有一个宇宙 世界上只有一个宇宙。宇宙是广袤空间和其中存在的各种天体以及弥漫物质的总称,现代宇宙学中的主流观点认为宇宙的起源,是起源于一次大爆炸,是在过去由一个密度极大且温度极高的状态演变而来的,并经过不断的膨胀达到的状态,这种观点被称为宇宙大爆炸理论或奇点大爆炸理论。虽然整...

宇宙中星球的形成要经过哪些阶段?是怎么样形成的? 星球的种类有...
行星正是由恒星演变形成的,而彗星、小行星又是由行星演变而来。[color=Blue]宇宙中每个星球的演变都要经过“黑洞”、星云、恒星、红巨星、白矮星、行星、彗星、小行星几个阶段[\/color]。星球既有共同性,又有差异,即使处于同一演变阶段也没有形态完全一样的,如自然界的昆虫,在它不同的生长阶段各...

什么是银河系?包括哪些星球?宇宙人类目前发现了多少个星系
银河系是一个相当大的螺旋状星系,它有三个主要组成部分:包含旋臂的银盘,中央突起的银心和晕轮部分。 螺旋星系M83,它的大小和形状都很类似于我们的银河系 银盘:银盘(Galactic disk):在旋涡星系中,由恒星、尘埃和气体组成的扁平盘.银盘是银河系的主要组成部分,在银河系中可探测到的物质中,有九成都在银盘范围以内。

字宙到底有多少星球
目前被发现有1000多亿,只不过是方圆130光年。。。

关于宇宙的一些知识
宇宙图景 当代天文学的研究成果表明,宇宙是有层次结构的、物质形态多样的、不断运动发展的天体系统。层次结构 行星是最基本的天体系统。太阳系中共有八大行星:水星 金星 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星。除水星和金星外,其他行星都有卫星绕其运转,地球有一个卫星 月球,土星的卫星最多,已确认...

宇宙的知识有哪些?
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宙宇到底有多大
人类所认识的宇宙有多大,宇宙蕴藏着所有的物质,其中包括人类已发现的能量和辐射,也包括人类所知道并相信存在于太空内的一切一切。宇宙中有数以亿计的天体,这些天体都是十分巧妙而有规律地相互组合的,大多数的星体构成星系,比如我们的太阳系就是。星系再构成银河系。宇宙中最少有10万个大大小小的银河...

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太阳系八大行星,排列顺序和规律
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宇宙有多大?
真实的宇宙有多大,并没有定论和说法,但是人类能够观测到的宇宙是大约直径为930亿光年的球。光年是长度单位,用于衡量天体之间的距离。字面意思指:光在宇宙真空中沿直线经过一年时间的距离称为一个光年。光速在真空中约为30万千米每秒,也就是3×108米每秒,所以一光年就是9.4607×1015米。因为宇宙...

锡林浩特市18425227743: 宇宙大约有多少颗星体啊 -
景瑶恒苏: 宇宙中有多少个星星? 目前已被人们发现和观测到的星系大约有1250亿个,而每个星系又拥有像太阳这样的恒星几百到几万亿颗.我们所在的银河系大约有400亿颗星球.因此只要做一道简单的数学题,你就不难了解到,在我们已经观测到的宇宙中拥在很多很多星星.宇宙中的星球总数大约为1万亿亿颗(1后面加20个0).

锡林浩特市18425227743: 宇宙一共有多少个星球 -
景瑶恒苏: 宇宙中的星球总数大约为1万亿亿颗.我们所在的银河系大约有400亿颗星球, 由于许许多多星球距离我们非常遥远,我们无法看到,只能看到它们所在的星系.这就如同我们能看到数公里以外的树林,但是看不清树叶. 宇宙中有成千上万亿个...

锡林浩特市18425227743: 宇宙一共有多少个星球? -
景瑶恒苏:[答案] 用统计的观点来说.从目前的观察看,宇宙中有大约2000亿个总星系,每个总星系中有大约2000亿个想银河系一样的星系,每个星系中大约有2000亿个恒星,每个恒星安平均与太阳相同,有大约20个左右较大的行星,矮行星,彗星,50个左右的卫星...

锡林浩特市18425227743: 宇宙上有多少个星球 -
景瑶恒苏:[答案] 宇宙中有多少个星星? 目前已被人们发现和观测到的星系大约有1250亿个,而每个星系又拥有像太阳这样的恒星几百到几万亿颗.我们所在的银河系大约有400亿颗星球.因此只要做一道简单的数学题,你就不难了解到,在我们已经观测到的宇宙中拥...

锡林浩特市18425227743: 宇宙大约有多少颗星体啊 -
景瑶恒苏:[答案] 宇宙中有多少个星星? 目前已被人们发现和观测到的星系大约有1250亿个,而每个星系又拥有像太阳这样的恒星几百到几万亿颗.我们所在的银河系大约有400亿颗星球.因此只要做一道简单的数学题,你就不难了解到,在我们已经观测到的宇宙中拥...

锡林浩特市18425227743: 宇宙有中有多少个星球 -
景瑶恒苏:[答案] 要回答宇宙中有几个星球只能用统计的观点来说.从目前的观察看,宇宙中有大约2000亿个总星系,每个总星系中有大约2000亿个想银河系一样的星系,每个星系中大约有2000亿个恒星,每个恒星安平均与太阳相同,有大约20个左右较...

锡林浩特市18425227743: 宇宙上一共有几个星球?3Q -
景瑶恒苏:[答案] 目前已被人们发现和观测到的星系大约有1250亿个,而每个星系又拥有像太阳这样的恒星几百到几万亿颗.因此只要做一道简单的数学题,你就不难了解到,在我们已经观测到的宇宙中拥在多少星星.人的肉眼在没有光污染的地方可以看到2500颗,

锡林浩特市18425227743: 宇宙中一共有几个星球? -
景瑶恒苏: 肉眼能看见的有7002颗(其中5颗为行星、3颗为卫星) 至于整个宇宙中的,人类目前发现的河外星系至少有10亿个,而且还在增加,而每个星系的恒星少则数百万,多则数千亿,比如室女座星云中就包含了至少2500个不小于银河系的星系.这...

锡林浩特市18425227743: 宇宙有中有多少个星球 -
景瑶恒苏: 要回答宇宙中有几个星球只能用统计的观点来说.从目前的观察看,宇宙中有大约2000亿个总星系,每个总星系中有大约2000亿个想银河系一样的星系,每个星系中大约有2000亿个恒星,每个恒星安平均与太阳相同,有大约20个左右较大的行星...

锡林浩特市18425227743: 宇宙里都有哪些星球 -
景瑶恒苏:[答案] 卫律四、土卫六、太阳、月亮、金星、木星、水星、火星、土星、天王星、海王星、冥王星、地球、天狼星、北斗星、土卫一行星、土卫二行星、织女星、哈雷彗星、掠日彗星、中子星、中子双星、褐矮星、红超巨星、超新星、角宿七、轩辕十四

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