從無限大到無窮小雜文隨筆
我們從何而來？我們又在哪里？這或許是一個(gè)永恒的問題，人類從崇拜天神到理性思考，無時(shí)無刻不在努力解釋這樣的問題。你或許出生在一個(gè)靜謐的小城，從三分之一平米的搖籃到三尺見方的板床，從與街巷鄰居的嬉耍到校園同學(xué)的打鬧。如果你考上大學(xué)，你或許會(huì)乘上火車從一個(gè)城市到另一個(gè)城市，如果沒有，你也可能會(huì)收拾行囊，向你向往而又未知的地方闖蕩。人的一生總是這樣，涉足的地域從小到大，結(jié)交的摯友從少到多。人類也是一樣，從走出屈居的山洞到開發(fā)出萬畝農(nóng)田，從踏上風(fēng)波遠(yuǎn)航到發(fā)現(xiàn)星羅大陸，人類始終在探索著宇宙的邊際，始終在思考著自己所在的位置。
人類對(duì)“天”的思考起源于歷法，古巴比倫時(shí)代，人們?yōu)榱朔奖戕r(nóng)耕，便已經(jīng)意識(shí)到了四季的判別，并且制定出了黃道十二宮，這也是最早的十二星座的由來。當(dāng)時(shí)人們并不能放眼于自己所生存的地球之外，因此認(rèn)為地球就是整個(gè)宇宙的中心，太陽也好，星辰也好，都是由神靈掌控。如此，為了天下太平，農(nóng)作豐收，擁有學(xué)習(xí)天文特權(quán)的往往都是祭祀和僧侶。
古典天文學(xué)的搖籃在古希臘。古希臘文明是一個(gè)神奇的文明，那里的人思想開放，喜歡思考。公元前387年，柏拉圖在雅典城外開辦了一所集算術(shù)、幾何、天文等學(xué)科為一體的學(xué)堂，在巴拉圖的學(xué)派中，認(rèn)為“球形”是宇宙間最和諧、最美妙的結(jié)構(gòu)，柏拉圖的學(xué)生歐多克斯對(duì)其思想進(jìn)行發(fā)展改進(jìn)，提出了最早的宇宙模型：同心球模型。歐多克斯認(rèn)為宇宙是一個(gè)透明球，地球位于中心，其他天體圍繞著地球旋轉(zhuǎn)。這就是后來大名鼎鼎的地心說，在當(dāng)時(shí)這無疑是人類天文學(xué)的一大進(jìn)步，而在近2000年后，地心說卻被教會(huì)利用，將一位無辜無畏的科學(xué)家燒死在了審判柱上。
人類對(duì)“天”的進(jìn)一步理解歸功于對(duì)新航路開辟的需要。1405至1433年間，鄭和七下西洋，完成了航海業(yè)的壯舉，50多年后的哥倫布，則從西班牙出發(fā)，4次橫渡大西洋，到達(dá)美洲大陸。麥哲倫則首次完成了人類的環(huán)球航行，證明了地球是球形，回答了一個(gè)千年難題：終點(diǎn)也是起點(diǎn)，地球沒有盡頭。人類第一次發(fā)覺，自己居住千年的大陸海洋是如此的渺小，在時(shí)代的推動(dòng)下，波蘭天文學(xué)家哥白尼發(fā)表了自己的日心學(xué)說，“日心說”一經(jīng)提出，就遭到了教會(huì)的強(qiáng)烈反對(duì)，由于“地心說”與教會(huì)的上帝創(chuàng)世不謀而合，否認(rèn)地心說即是否認(rèn)教會(huì)的權(quán)威，因此哥白尼的學(xué)說被斥為“異端邪說”，在被打壓和責(zé)難中沉默了近30年的哥白尼，終在自己死前將他長期觀察與計(jì)算完成的《天體運(yùn)行論》發(fā)表于市。如果說哥白尼對(duì)教會(huì)依然略存膽怯，他之后的布魯諾則是真正的勇士，布魯諾生于哥白尼去世后五年，經(jīng)過他對(duì)天文和自然科學(xué)的潛心研究，他深刻體會(huì)到日心說的正確性并勇敢的捍衛(wèi)和發(fā)展了日心說。在教會(huì)看來，布魯諾如此明目張膽、如此膽大妄為，唯除之而后快。1592年，布魯諾被判為“異端”，燒死在羅馬鮮花廣場。布魯諾成了捍衛(wèi)真理的殉葬者，他也讓更多的人們看到了教會(huì)的思想霸權(quán)與恐懼無知。哥白尼的日心說使人們開闊了眼界，后來經(jīng)過伽利略的天文觀測，眾多數(shù)據(jù)都證明了日心說的正確性，人們終于將地球從宇宙的中心拿開，將這個(gè)位置還給了太陽。
日心說讓人類的宇宙觀再一次拉大，太陽才是整個(gè)太陽系的老大哥。在晴朗的正午，太陽看上去只有餐盤大小，可是實(shí)際上，太陽的體積是地球的130萬倍。如果你對(duì)這個(gè)數(shù)字沒有什么概念，舉一個(gè)更直觀的例子，如果地球是一棵樹，那么太陽就是一座森林。現(xiàn)代數(shù)學(xué)的進(jìn)步與天文儀器的發(fā)展，使人類可以看到更遠(yuǎn)的宇宙深處，如果你覺得太陽系的尺寸已經(jīng)觸及無窮，那么還請(qǐng)你先收回想法，太陽系只是銀河系中的一個(gè)恒星系統(tǒng)，整個(gè)銀河系有1200多億顆恒星，注意這里的單位是億，每一顆恒星都有像太陽系一樣的恒星系統(tǒng)。那么銀河系就是整個(gè)宇宙了么？遠(yuǎn)遠(yuǎn)不是，宇宙中可觀測到至少有1000億個(gè)星系，銀河系只是其中微不足道的之一。觀測不到的星系更是無法預(yù)測。看到這我想你會(huì)相信，地外文明的存在簡直太尋常不過，不存在才不尋常。
在宇宙中如此微不足道的銀河系，在銀河系中又如此微不足道的太陽系，如此微不足道的地球，又如此微不足道的我們。然而，你真的微不足道么？讓我們?cè)侔岩曇翱s小，從你來到這個(gè)世界，你的第一口呼吸開始。
當(dāng)你深吸空氣，在成千上萬的膈肌和肋間肌細(xì)胞努力下，肌肉開始收縮，胸廓開始擴(kuò)張，空氣被吸入肺中，氧氣通過肺泡進(jìn)入毛細(xì)血管，毛細(xì)血管中的二氧化碳進(jìn)入肺泡，這個(gè)過程要?dú)w功于血管中紅細(xì)胞的運(yùn)氧功能，在心臟引擎的搏動(dòng)下，你的血液載著這些攜帶氧的紅細(xì)胞傳輸?shù)缴眢w的各個(gè)部分，由動(dòng)脈到靜脈，從主干到分支，再反復(fù)分支到毛細(xì)血管，將養(yǎng)分提供到你身體的各個(gè)角落，并將代謝廢物帶走。人的一天將呼吸26000多次，每次呼吸，你的肺泡細(xì)胞，你的紅細(xì)胞，你的血管細(xì)胞，你的肌細(xì)胞，你全身的各個(gè)部位的細(xì)胞都在協(xié)同完成一個(gè)浩大的工程。有了他們的努力，你才可以休閑的坐在搖椅上喝著咖啡，毫不費(fèi)力的讀著這篇科普文。
你的全身，從頭頂?shù)陌l(fā)梢到腳趾指甲，共約有50萬億個(gè)細(xì)胞。對(duì)于這個(gè)概念，你一定又渺茫了，如果一個(gè)細(xì)胞是一個(gè)工廠大小，那么，一個(gè)你就是整個(gè)銀河系。
說一個(gè)細(xì)胞是一個(gè)工廠，這其實(shí)一點(diǎn)也不為過。人的細(xì)胞雖然功能各有差異、形態(tài)也很大不同，但是其組成結(jié)構(gòu)相似，都有如內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、線粒體、核糖體、中心體等。細(xì)胞的最外層有一層膜，其就像工廠的院墻，它可以控制哪些物質(zhì)可以進(jìn)入細(xì)胞這座工廠，哪些物質(zhì)不能進(jìn)入。細(xì)胞膜內(nèi)是細(xì)胞質(zhì)，其中懸浮著各種細(xì)胞器，線粒體是細(xì)胞的能源車間，它是呼吸作用的主要場所，將有機(jī)物氧化分解，產(chǎn)生能量供細(xì)胞生命活動(dòng)使用。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)則是運(yùn)輸車間，其是一個(gè)網(wǎng)狀通道，連接細(xì)胞內(nèi)外，進(jìn)行物質(zhì)傳輸。核糖體則是合成蛋白質(zhì)的主要場所。中心體則影響細(xì)胞分裂。最后要說說細(xì)胞核，它是細(xì)胞這座工廠的辦公樓，是細(xì)胞遺傳信息DNA存放的地方，協(xié)調(diào)控制細(xì)胞活動(dòng)。
想想看，你的身體就是由這樣50萬億個(gè)精密的工廠構(gòu)成，并且他們協(xié)同開工確保你的.生命活動(dòng)正常進(jìn)行，是不是很神奇。然而大部分細(xì)胞的壽命卻很短，人的生命從一個(gè)受精卵細(xì)胞開始，經(jīng)過一分二，二分四的分裂，最初的一個(gè)細(xì)胞最終分裂為50萬億個(gè)，在你身體內(nèi)，平均每1分鐘就有1億個(gè)細(xì)胞死亡，也會(huì)有1億個(gè)細(xì)胞誕生。人體的胃細(xì)胞與外界接觸，壽命也較短，平均每周就會(huì)更換一遍，皮膚細(xì)胞每月更新一遍，紅血球細(xì)胞每120天更換一遍，肝臟細(xì)胞每180天更新一遍。只需一年時(shí)間，你身體百分之九十八的細(xì)胞都會(huì)更換一遍，從這個(gè)角度講，士別三日，當(dāng)刮目相看的確很有道理，每天的你都是新的你。
如果你再把細(xì)胞這個(gè)工廠的每一個(gè)車間分解開來，你就會(huì)驚奇的發(fā)現(xiàn)，組成你這鮮活的生命，有思想，能行動(dòng)的人的竟然是一個(gè)個(gè)毫無生命意義的分子和原子。鐵讓你的血液可以攜氧，并提供切割細(xì)菌保護(hù)機(jī)體功能，碳則是有機(jī)物的骨架，細(xì)胞工廠的基礎(chǔ)，鈉離子讓你的神經(jīng)可以傳遞信號(hào)，鈣與磷組成了你剛硬而柔韌的骨骼，你的體重有60％都由水構(gòu)成，而氧原子占了一個(gè)水分子九分之八的重量，因此，也可以說你的身體過半都是由氧原子構(gòu)成，然而氧原子卻不僅僅起到提供水的作用，它是地球的生命之源，陸地上的綠色植被、海洋中的綠藻通過光合作用釋放氧氣，動(dòng)植物再通過呼吸作用消耗這些氧氣，氧原子無拘無束的遨游在整個(gè)地球生命循環(huán)中，你剛才吸入的氧，可能進(jìn)入你的皮膚，成為你身體的一部分，而你之后呼出的二氧化碳中的氧原子，可能才從你的肌細(xì)胞中脫離，重新回到自然，再次進(jìn)入一個(gè)大樹的體內(nèi)，組成你的所有原子都有這樣的循環(huán)鏈。如此來看，在細(xì)胞未能全部更新之前，你的身體的原子可能就已經(jīng)更新了一遍，當(dāng)下的你是你，也不是你。
和細(xì)胞比起來，原子的確如九牛一毛，然而原子又是由原子核與電子組成，原子核中又有質(zhì)子和中子。電子之于原子的關(guān)系又如地球之于太陽系，電子之下，還有夸克，夸克之下，還有量子。
從量子到星系，你是如此的微不足道又是多少奇跡的產(chǎn)品。你是一堆毫無規(guī)律、毫無智能的分子原子，也是在萬億細(xì)胞協(xié)同努力，擁有思想和記憶，會(huì)開心，會(huì)流淚，懂得愛與被愛的獨(dú)立個(gè)體。你是宇宙間時(shí)間中的短暫一瞬，空間中的虛無一塵，也是人世間留下痕跡，傳承人類的真實(shí)靈魂。你從宇宙中來，也將回到塵土中去。宇宙中的原子在你體內(nèi)進(jìn)了出，出了進(jìn)，像你從不曾留存，人世間的往事，讓你嚎哭著來，微笑著去，卻也不失為一種永恒。
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