虎年讀書，如虎添翼。大年初二到初十，湛廬君向你鄭重介紹湛廬“科學大師”書系，十本跨領域著作，直接讓你站上大師的肩膀看世界。今天咱們一起翻開這本馬丁·里斯所著的《六個數》。

馬丁·里斯，英國皇家學會會員，劍橋大學達爾文學院院士、國王學院名譽院士。在職業生涯中發表了500多篇論文，在宇宙微波背景輻射的起源以及星系的聚集和形成方面做出了重要貢獻。他創作了一系列天文學和物理學普及作品，為公眾開設了多次講座和廣播，廣泛參與了科學、倫理等問題的討論。

在《六個數》一書中，馬丁·里斯講述的六個神奇數字決定了宇宙的基本特性。如果其中任何一個數字稍微有所不同，就不會產生星體，不會出現生命，更不可能有人類。現代宇宙的一切都取決於這六個數字的精密調協，而這無疑是一個物理世界的驚人巧合。

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天文學是最古老的數字科學，在古代對曆法和航海至關重要

。在當代，天文學領域正不斷湧現出新的發現。對時間本質的探索正使人們對宇宙的興趣逐漸上升。

迄今為止，天文學仍然是數字的科學，而《六個數》恰恰就是關於六個數的故事，這些故事對理解宇宙和人類在宇宙中的地位至關重要，描述了控制萬物和整個宇宙的力量

。

單一的“創世紀事件”如何創造了數十億個星系、黑洞、恆星和行星？原子在地球和其他可能的星球上又是如何被組裝，構成那些足以吸引我們去探索其根源的複雜生物的？在恆星和原子之間，以及宇宙和微觀世界之間存在著深刻的聯絡。

事實上，人類的出現和生存依賴於宇宙中的一些非常特殊的“調諧”，而宇宙很可能比我們看到的大得多

。

數學定律是宇宙結構的基礎，不僅對原子而言，對人類、恆星以及星系而言也是如此。

原子的性質，即它們的大小、質量、種類以及將它們連線在一起的力，決定了現實世界的化學組成。原子的存在又取決於其內部的粒子和作用力。天文學家研究的物件——行星、恆星和星系，都受到引力的控制。

這一切都發生在一個不斷膨脹的宇宙中，在“大爆炸”發生之時，宇宙的特性就已經印在了它自身的空間裡

。

科學的發展過程就是辨別自然界的模式和規律的過程，在這個過程中，越來越多的現象能夠被歸入普遍性和規律中。理論物理學家旨在將物理定律的本質納入一組統一的方程或幾個數字中。雖然這方面的工作還有很長的路要走，但現在已然成果顯著。

書

中關於宇宙的六個數，這些數字特別重要，作用很大

。其中兩個與基本的自然力有關；兩個確定了宇宙的大小和整體結構，並決定著它是否會永遠存在下去；剩下的兩個則確定了空間本身的屬性。

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第一個數字是N

，宇宙之所以如此浩瀚，就是因為自然界中存在著這個至關重要的巨大數字，它的值等於1 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000000（10

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）。這個數字是用將原子結合在一起的靜電力除以原子之間的引力得到的商。如果N後面少幾個零，那麼只能產生一個壽命短暫的微型宇宙，其中的生物不會長得比昆蟲大，也沒有足夠的時間來進化。

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第二個數字是ε

，其值為0。007。ε決定了原子核結合的牢固程度以及地球上所有原子的構成方式。它的值控制著來自太陽的能量，而且還更精確地控制著恆星將氫轉化為元素週期表中的所有元素的方式。正是發生在恆星內部的種種反應使得碳和氧比比皆是，而金和鈾則較為罕見。如果ε為0。006或0。008，就不會有生命存在。

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第三個數字是宇宙常數Ω

，它表示宇宙中的物質，包括星系、彌散氣體和暗物質的數量。Ω可以告訴我們宇宙中引力和膨脹能量之間的關係。如果兩者之間的比值遠遠高於特定的“臨界值”，那麼宇宙早就分崩離析了；如果比值太低，就不會形成星系或者恆星。宇宙的起始膨脹速度似乎經過了精密的調諧。

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第四個數字是λ

，它測量的是1998年最大的科學發現：一種從未預料到的新作用力——宇宙的“反引力”。“反引力”控制著宇宙的膨脹，在小於10億光年的尺度上，我們很難分辨出它的影響。當宇宙變得越來越暗、越來越空時，λ註定將取代引力和其他力，佔據統治地位。幸運的是，λ非常小（理論物理學家對此感到非常驚訝）。否則，它的作用力將會阻止星系和恆星的形成，宇宙的演化甚至在未開始之前就會被遏制。

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第五個數字是常數Q

。所有宇宙結構（恆星、星系和星系團）的種子都鑄成於“大爆炸”之中。宇宙的結構取決於常數Q，它表示兩種基本能量的比值，大小約為1/100 000。如果Q比這個值小很多，宇宙將變得死寂而無序；如果Q比這個值大很多，宇宙將變得暴力肆虐，由一些巨大的黑洞主宰，恆星或者太陽系根本無法存在。

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第六個關鍵數字的存在於多個世紀前已經被證明了，現在我們正用一種新的視角研究它

。

它就是當前可見宇宙的空間維數D

，其值為3。如果D為2或者4，生命將不復存在。時間雖然是第四維，但與其他維度截然不同，因為它有一個與生俱來的方向：只能“邁向”未來。在黑洞附近，空間極度扭曲，以至於光線沿著圓圈傳播，時間也停滯不前。此外，在接近“大爆炸”的時間和微觀尺度上，空間將在10維向度上顯現出其終極的基本結構：被稱為“超弦”的物質的振動與和諧。

這些數字之間可能存在某些聯絡。目前，我們還無法從其中一個數字的值中推匯出另一個數字的值。我們也不知道是否存在一個包羅永珍的理論可以推匯出一個公式，將這六個數聯絡起來，或者能使它們被唯一確定。

之所以強調這六個數，是因為

每一個數字都在宇宙中起著至關重要又各不相同的作用，它們共同決定了宇宙的演化方向及其內部潛在的一切

。此外，其中的三個數字，也就是與大尺度宇宙有關的三個數字，現在還可以以任意精度對其進行測量。

這六個陣列成了構造宇宙的“秘方”，而且它們的值對所構造出的宇宙具有特別精確的影響：

如果其中任何一個數字的值“失調”，就不會形成恆星，也就不會有生命出現

。

這種調諧究竟是一種殘酷的現實，還是隻是一種巧合，或者出自一位仁慈的造物主的旨意？作者認為都不是。在這些數字有著不同賦值和組合的地方，很可能存在無限多個其他宇宙，其中大多數要麼夭折，要麼是不毛之地。

只有在這六個數組合“正確”的宇宙裡，人類才得以出現（因此我們能發現自己的存在）

。這一認識讓我們可以從一個全新的視角出發，去認識當前的宇宙、人類在其中的位置以及相關物理定律的性質。

以上內容節選自《六個數

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