武向平：大家下午好，各位老師，各位同學，其實第一個報告一般都是叫跑龍套的，說的好聽點是拋磚引玉的，其實真正的大家是下面的三位，這三位是真正的天體物理學的大家。他們將與各位分享非常精彩的很專業的報告，我今天給大家講的是一個非常輕鬆的話題。特別是看到這麼多小朋友在這，給大家講一個認識我們的宇宙。
我們知道呢，每個人都想過宇宙，在你的腦子裡都有一個宇宙，那麼你們想象中的宇宙可能是什麼樣呢？也許你們想過宇宙是無限的，因為想到宇宙，宇宙就很大，所以第一個它可能無限的，有人想過宇宙可能是有母宇宙有子宇宙，我們是其中的一個宇宙；也有人想過我們是泡沫的宇宙，我們生活在其中一個泡泡裡，我們到不了別的地方去；還有人想過我們是數字的宇宙，是科學家們構造出來的假的宇宙；有人想過我們是多維的宇宙，雖然我們生活在其中一個，你還能通過一個煙囪跑到另一個宇宙裡去，這叫多維的宇宙；還有人想過鏡像的宇宙，你在這裡生活著，還有一個同樣的你在那邊生活著，這就是我們想象中的宇宙；大家還聽過平行的宇宙，宇宙是平行的發展著，我們今天在這裡生活，另一個你在那邊也平行的生活著，這叫平行的宇宙，但是這些宇宙呢都是我們概念的宇宙。
無限宇宙示意圖
子宇宙示意圖
泡沫宇宙示意圖
數字宇宙示意圖
今天我跟老師們和同學們分享的一個宇宙呢 ，是真實的宇宙，是天文學家今天觀測到的宇宙，是什麼樣子的。
首先我們看看，要介紹這個宇宙呢，就要有一個簡歷，要給宇宙寫一份簡歷，你會給宇宙要列出一些大家要經常要填的表，比如說你叫什麼名字啦？你年齡多大啦？有多高啦？家裡幾口人？你祖籍是哪兒等等，你會列出這樣一張表，這叫宇宙的簡歷，我們來介紹一下宇宙，宇宙要填一份簡歷會怎麼填？什麼叫宇宙呢？宇是上下四方，宙是古往今來，這是新華字典裡面定義的宇宙，這非常準確的反映宇宙的含義，那就是空間和時間。
所以我們講的宇宙就是空間和時間，宇宙也有年齡，你要填它幾歲了，宇宙今年年齡多大呢？是138億歲，這個數字對我們在座的朋友們來講特別的長，但是對於宇宙呢其實它很短，宇宙還是一個嬰兒，它還正在長大，既然長大它就有大小，所以宇宙從爆炸的那一點，到今天它的尺度大概有多大呢，你可以列一個數字出來，這個數字一共有26位數，單位是米，前面幾位數是天文學家測出來的，後面全是0 是不準確的，這個數字呢大概就反應了今天宇宙的大小，不過這個數字還在變。
宇宙有大小，宇宙也有重量，大家就問你多重啦你是不是要減肥啦？那我們的宇宙也有重量，宇宙的重量不是拿體重的絕對值描述的，我們拿密度來描述，每單位立方厘米裡面多少克物質來描述，這是它的密度。這個值非常非常小，0點後面你要數30個零才達到讀數字的地步，417克/立方厘米，這個值比空氣的密度低10的27次方，在座的小朋友大概不知道這個數，你就在1後面寫27個零，把今天的空氣密度除（1後面寫27個0）以後，這就是今天的宇宙平均的物質密度。它非常非常的低，所以宇宙不是一個胖子，是一個瘦子，而且這個密度還在變，它不斷的減肥，而且減肥得特別快，這是宇宙的體重大小。
同時宇宙也有家庭成員，就像同學們要填表要寫家裡有幾口人。宇宙中的成員有兩類，一類就像銀河系這樣的星系，宇宙中大約有1000億個銀河系，每一個銀河系這樣的星系又有恆星，大家看到天上有閃閃發光的星星，宇宙中星星有多少呢？每一個銀河系這樣的星系裡，大概平均有1000億顆星星，所以兩個數字一乘呢，就是宇宙中整個星星的數目，它是1後面寫22個零，所以這是宇宙中大概的星星的數量。
宇宙是怎麼來的呢？宇宙的出生地在哪兒？其實在座的小朋友在幼兒園就聽過這個名詞，就是大爆炸，宇宙138億年前發生大爆炸，這個大爆炸經過138億年的演化，就看到了今天這美麗的宇宙。我們有了這些閃閃發光的星星，首先讓我們感受一下這麼大一個宇宙，26位數組成的巨大的宇宙，大概有多大？用人去比大概有多大？給我們大家一個直觀的感受。我們知道，1米是我們最熟悉的距離，我們很多小朋友現在的大概高度是1米，我們都很熟悉，我們把這個尺度每次增加1000倍，一直增加到我們說的宇宙為止，大家可以數一數，我們增加了多少個1000倍，達到了我們的宇宙。
我們知道，1米乘1000就是1000米就是一公里，我們上海的高樓，就在我們浦東，被列在了（世界）第三位上，目前世界上最高的高樓才828米，人類正在要建的是1000米，所以人類在地面建的最高的建築是一公里。一公里乘以1000就達到了1000公里，1000公里呢，你要畫一個圓在我們的國土上就這麼大，它仍然在我們中國的國土上，你還可以到達。
如果1000公里再乘以1000就是百萬公里，地球和月球的距離是38萬公里，乘以3，就是現在的百萬公里，我們就離開了我們的地球。再乘1000，10億公里是我們太陽系的大小，這裡講的都不是我們的宇宙，如果再乘1000就到1億公里，這是一個非常大的一個數字了，這才進入到了太陽周圍的幾顆星星，可以看得見，再乘以1000我們就不再用公里表示了。如果用公里表示，這個數字太大了，於是我們用光年，就是光在一年走的距離，我們把它用作距離的單位。100光年就是剛才我們乘了1000，這個時候乘了6次的1000達到100光年，這時有更多的星星我們看得見了，圍繞著太陽。如果我們再乘1000，進入到10萬光年的時候，才進入到銀河系，銀河系大小的尺度，大概比10萬光年大一點點，這就是我們的銀河系。
但這仍然不是我們講的宇宙，我們這個時候還要再把它增加1000倍，等一下就把銀河系縮小1000倍，我們知道銀河系就看不見了，就變成一個小點了，這個時候我們才進入了我們的宇宙，所以我們的銀河系就是在這個圖裡最中心的小白點，那是我們的銀河系，這裡的每一個小點都是一個銀河系。
我們知道我們的宇宙就是拿銀河系這樣的星系組成的，給大家的第一個感覺就是，所有宇宙當中的物質，就像組成銀河系的物質不是均勻的。宇宙中像銀河系這樣的星系，不是到處都有的，有些時候它喜歡匯聚成一個集團，有些時候空空的什麼都沒有，這是宇宙中的第一感覺，物質不是均勻的，所有銀河系這樣的成員喜歡群居，喜歡抱成團聚在一起，就像我們上海是大城市一樣，我們大家都喜歡到大城市來，所以很少有星星願意在宇宙中孤零零待著的。
我們要研究這麼大的宇宙，藉助的肯定是我們的設備，就是天文望遠鏡，而你眼睛所能看到的宇宙其實是非常非常有限的，一個人的眼睛再好，1.5（國際視力標準）的眼睛，你所看到所有的星星不過等價於這個小黃圈裡，我們畫了一個小圈圈，這是一個銀河系大小的星系，這個小圈圈裡的星星數，是你眼睛夜晚所能看到的星星數，所以你靠眼睛認識的宇宙是有限的，所以要靠儀器。
即使人們80年前發明了無線電，人們發射第一個無線電信號走了多遠呢？僅僅走了小方塊那麼大一塊，還沒有走遍銀河系，如果一個外星人想收我們人類主動發的信號的話，僅僅那個小方塊範圍內的恆星周圍的行星系統，有生物的話才能收到，而這個信號並沒有走遍銀河系，所以主動認識有時是非常有限的，所以我們一般被動接受外面的這些光，這些光在宇宙中旅行了很多很多年到達我們。
我們再給大家一個直觀的感覺，我們最熟悉夜晚的天空當然是月球，月球是晚上最大的天體，月球旁邊畫小小的紅小方塊，這個小方塊用眼睛看幾乎看不見任何東西，如果拿哈勃望遠鏡去看這個小方塊，你會看到整個小方塊裡面有這麼多星星。這些星星大部分還都是銀河系這樣的星系，所以很多的東西是要靠儀器去發現。天文學家不僅在平面上能看見，球面上能看見，還可以將每一個銀河系這樣星系距離全部都測出來，一直可以追蹤到快接近第一顆恆星誕生的地方，我們叫宇宙第一縷曙光，我們幾乎接近了那個邊緣，現在大家正在為此而努力。
在這麼大宇宙中我們常常很好奇，我們在哪裡，我們人在宇宙中的位置是什麼位置？我們經常問這樣的問題，我們在哪呢？我們再從我們地球走出去，看看我們在哪，今天我們在上海，上海沒有在中國的中心，我們沒有感到很遺憾，上海仍然是非常發達的城市，最現代化的城市之一，我們雖然沒有在中國的中心，但仍然感覺非常幸福，中國在地球的什麼位置？在東方的位置上，也沒有在地球中心，雖然我們知道地球是球形的，在表面上它沒有中心，但我們作為東方大國，仍然感覺到非常自豪，我們看看地球在宇宙的什麼位置呢？地球在太陽系第三個星球上，它也沒有在太陽系的中心，事實上，地球是不能待在太陽系中心的，待在中心會被太陽燒死的，它也沒有在很邊緣的地方，邊緣的地方太冷了，大概不適合人類生存。
太陽在銀河系的位置在哪呢？太陽也沒有在銀河系的中心待著，它也在比較邊緣的地方待著，銀河系中心的位置是密度非常非常高的，看到現在我們大概有一個感覺，我們沒有在宇宙的中心待著，把整個銀河系這樣的星系，放在宇宙中去看你會知道，你消失在茫茫宇宙中，你只是其中一個小點。我們只是感到在宇宙中非常非常普通，人類在宇宙中，我們離開了地球，可以進入太陽系，太陽系又可以進入銀河系，銀河系又可以進入幾十個成員組成的星系群，這些星系群消失在茫茫宇宙中，你不過是其中一個小點。
所以人類在宇宙中沒有任何特殊的位置。從這一點講比較悲哀，從尺度上看，人類這麼小小的體積，這樣一個小小的地球，又生活在太陽系裡，我們消失在茫茫宇宙中，從尺度上講我們無足輕重，有沒有地球，有沒有太陽系，甚至有沒有銀河系，並不影響整個宇宙的發展。但是從另一個方面講我們又很偉大，偉大之處在於我們人長這麼小的小腦袋，從認識宇宙，認識宇宙的規律，從宇宙爆炸的那一點一直看到今天，知道宇宙怎麼演化，能夠預測出未來發展的規律，這一點人類又是非常非常偉大的。
講了這麼多宇宙的特點，像同學們，老師們有愛好一樣，宇宙也有一個愛好，和人類一樣，它喜歡運動。所有的宇宙天體是沒有靜止的，它都喜歡動。我們大家最能直接感受到的是地球的自轉，地球24小時轉一圈，在上海這個地方地球每小時會轉1400公里，這是地球的自轉在上海地區的速度，所以聽報告一小時你走了1400公里，地球帶著你自轉走的；我們知道地球圍繞太陽公轉，轉一圈365天，換算成速度它是每小時10萬公里，在這聽一小時報告你其實走了10萬公里；在太陽系裡走，太陽系本身不是靜止的，它在銀河系裡也在轉，它是每過2億2500萬年轉一圈，如果換成速度的話是每小時87萬公里，所以聽一小時報告的時間，你在銀河系裡旅行了87萬公里。
所以你覺得很自豪的，我們走得很快，我們總希望能夠轉一圈再回同一個地方來，但是在座每一位沒有這樣的機會，因為轉一圈需要2億2500萬年，除非活到2億多年，你才能轉一圈回來，否則你永遠轉不了一圈回來。有趣的問題是，當太陽在銀河系的這個位置呆的上一個時刻呢，是2億2500萬年前，那個時候地球沒有人類的，是恐龍統治著地球，我跟大家開玩笑說，人類是不是還能轉了一圈回來，我們是不知道的。再經過2億2500萬年以後，當太陽處在同一個位置的時候我們地球是不是還有人，這個答案其實不知道。
銀河系本身它也不是靜止的，它也在動，它和周圍幾十個成員裡面組成一個新的家庭，更大的家庭在動，它的運動速度是每小時40萬公里。整個這樣一個大的家庭，在整個宇宙中也在動，相對於大爆炸的火球在動，它的速度是每小時226萬公里，所以我們任何人在宇宙當中無時無刻不在動，只不過感覺不到它在動，任何一個人感覺到動那是很痛苦的事情，因為你的速度非常快，你已經不在地球上呆了。所以我們看看這個運動，地球會自轉，地球圍繞太陽公轉，太陽在銀河系公轉，銀河系也會運動，整個銀河系處在宇宙中，整個宇宙都在膨脹，所以我們處在完全動態的圖像中，整個宇宙在動，我們要想研究宇宙，我們不能跟著它動，我們要靜下心來，才能認識我們的宇宙。
宇宙學是很大一門科學，大家一想到宇宙就很大，但是宇宙學同時是一門非常精密的科學。特別經過過去20年的努力，宇宙學現在已經發展成了非常精密的科學，後面毛淑德教授、何子山教授、戴子高教授，會分享宇宙當中豐富多彩的知識。我們會看到我們能非常精確的測量宇宙，現代宇宙學開始於89年前，哈勃發現了宇宙膨脹，它通過測量24個非常少量的圍繞銀河系的星系，發現宇宙是在膨脹的，就是所有的星系都離開我們遠去。
1929年，哈勃發現宇宙膨脹
根據這樣一個膨脹的現象，誰提出了大爆炸的概念呢？是一位叫伽莫夫的前蘇聯物理學家，他的推論非常簡單，既然通過哈勃望遠鏡看所有星系都在往外面跑，只要時間每倒推往前面走一步，空間尺度就會縮短一步，尺度就會小一步，再往前走一步，大家更靠近一步，直到有一天大家會全部靠在一點去，這是非常自然的推論。如果今天東西都在膨脹的話，如果大家在有限的時間都會匯聚在一點，這個時候按照時間發展的方向看過去這就是一個爆炸，所以他提出了大爆炸的概念。而且他做了重要的預言：既然有大爆炸，就應該留下一個火球，這個火球隨著宇宙的膨脹會冷卻，但不管多冷，這個東西應該存在，你應該看見它。
大爆炸火球既然在138億年前爆炸了，今天隨著宇宙的膨脹，它慢慢變得很冷，那麼它的溫度多高，在哪可以看到它呢？伽莫夫在1956年預測到，大爆炸火球冷卻到今天，它的溫度非常非常低，我們在座的小朋友，大概不熟悉絕對溫度，但熟悉攝氏溫度，這是我們正常熟悉的溫度，伽莫夫在1956年預測到大爆炸火球今天應該零下267度，非常非常冷，因為宇宙變得很大，這個火球溫度變得非常非常低，在哪能看見呢？
眼睛是看不見的，眼睛只能看見可見光，你在哪能看見它呢？在你家電視機裡可以看見它，怎麼看呢？就是過去的老式電視機呀，不是用光纖也不是電纜插進去，而是拉桿天線拉出來，會收到電視臺的信號，年齡稍微大一點的老師知道，當你家電視機沒收到信號時就會有雪花噪音，這個雪花噪音1%的成分是大爆炸火球引起的，如果要想看大爆炸的火球只能通過你家電視機裡看，不過大部分都不是，只有1%是。
Robert Wilson & Arno Penzias
真正的發現是在1956年，很多小學的小朋友都知道這個故事，兩位工程師造了一個天線，他的目的是做一個非常好的接收機，接收機溫度非常低，可以探非常靈敏的信號，結果一年觀測下來發現這個天線總有一個噪音是消不掉的，各個方向探下來是都一樣的，於是就寫了一篇論文發表在《美國的天體物理學報》上，這個論文長度只有一頁半紙，這個論文第一次讓我們看到一個東西，那就是各個方向都有一個輻射。這個溫度有多高呢？這個溫度是攝氏零下270度，和伽莫夫的預言只差了3度，這是一個非常重要的發現，人們第一次看到大爆炸的火球，這個結果獲得諾貝爾物理學獎。
目前這個溫度是攝氏零下270度，各個方向都有，這個波段在眼睛是看不見的，它的峰值也就是最亮的地方在哪裡呢？是1.8毫米，是一個非常非常短的波長，不是眼睛可以看見的，大爆炸的火球發現以後人們非常興奮。宇宙在膨脹的證據哈勃給我們了，大爆炸火球我們也看見了，但是有一個東西不滿意。
我們看看今天的宇宙，在天上看所有的東西，有星系大家喜歡群居抱成團，有的地方很空什麼都沒有，今天宇宙的物質不均勻，可大爆炸火球是均勻的，那兩位工程師看到大爆炸的火球，是不論把天線指向任何一個天空，看到的是完全一樣的輻射。大家有一個困惑，如果今天的宇宙有結構的，有星系的，是組成集團的，結果大爆炸火球是均勻的，均勻的東西經過138億年的發展是永遠均勻的，不能發展成不均勻，所以說大家想大爆炸火球應該有不均勻的東西，就是有種子，我們有種子才能產生出今天看到的宇宙中的結構，如果沒有種子是不可能產生這樣的東西。人們在大爆炸火球發現以後，試圖找一個東西，在大爆炸火球上有沒有銀河系或者銀河系組成的大結構的種子，找不到，這個故事就是錯的。
於是人們開始尋找，經過27年的尋找，人們終於發現在大爆炸火球上，竟然真的還有一點溫度的變化，在零下270度的上面，有十萬分之一的溫度變化，就是顯示在那張圖上，不過這個圖的中間是銀河系，把銀河系去掉，你會發現有這樣一個斑駁，不同顏色表示不同的溫度，你會發現有十萬分之一的溫度的變化，當年這個圖被叫做上帝之臉。
這是人類第一次看到的，雖然斑塊很大，這畢竟是138億年前，大爆炸火球上變化的東西，人們希望找到的東西，儘管每個斑塊對應的根本不是一個銀河系，它比銀河系大了幾千倍幾萬倍，但是人們畢竟看到了變化，於是這張圖，獲得了諾貝爾物理學獎，是我們第一次終於看到了變化的東西。當然人們不會滿意一個分辨率這麼差的東西，人們開始提高望遠鏡的分辨率，當然這是衛星觀測，於是美國、歐洲都有衛星上天、做同樣的觀測，但靈敏度高了，分辨率也高了，現在人們可以給出一張非常完美的，大爆炸火球上的斑斑點點的溫度的變化，溫度的變化反應物質的變化，那裡面有密度的變化，這就是我們的種子。
我們看到宇宙大爆炸，那些火球上的種子留下的痕跡，現在的衛星還有很多的南極的實驗一直在做，還在做更清晰的觀測，我們有了一個非常初始的，我們叫宇宙的初始條件，我們有了這個東西以後，是138億年前的，我們可以把它當作種子，放到計算機裡去，經過138億年的發展，這些種子長成什麼了？
我們都想看見，好吧，我們就來看一下，我們把它放到計算機裡去，物質多的地方讓萬有引力將它吸引起來，物質稀的地方宇宙的膨脹將它拉開，經過138億年以後我們來看看它發展成什麼樣了？在很早的時候，物質密度非常低，起伏非常小，隨著宇宙的發展你會發現當物質多的地方，吸引力比較大，它吸引更多的物質，物質稀的地方，隨著宇宙的膨脹會拉開，你發現時間在走，經過138億年的演化，（有的地方）物質彙集起來了，有的地方空空的什麼也沒了，造就了這樣一個宇宙，這個宇宙物理規律如此之簡單，只有萬有引力，再加上宇宙膨脹，但是這個尺度非常大，每一個小點都不對應一個銀河系，對應的是幾百甚至幾千個銀河系。
想看更仔細一點怎麼辦呢？把其中的一小塊拿出來去看，就能看到一個銀河系了，每個小點都是一個銀河系，銀河系有更多的恆星組成，幾十幾百個銀河系匯聚起來 組成更亮的斑塊，我們叫星系的集團，就可以造出這些東西出來，這些結構就出來了，我們理解了宇宙從大爆炸的初始條件開始，經過非常簡單的物理規律，就是萬有引力，能形成我們今天看到的所有的東西。我們知道了宇宙的所有結構怎麼來，物理規律我們也知道了，只有引力在起作用，這是非常了不起的事情。
今天宇宙在膨脹，現在是40（多個數量級），大家都很關心一個問題，宇宙將來怎麼發展？宇宙138億年開始膨脹，今天還在膨脹，那裡面有物質，物質會產生引力，宇宙膨脹未來會怎麼樣呢？其實很容易想象，如果裡面物質比較多，物質會產生萬有引力，這個引力很強，將來宇宙會停止膨脹。相反，如果宇宙中物質沒有那麼多，就無法阻止宇宙膨脹，那宇宙就要永遠膨脹下去，宇宙未來怎麼膨脹？僅僅取決於一件事情，那就是宇宙中有多少物質。可以通過非常簡便的計算，通過牛頓萬有引力定律加運動學第二定律，就可以導出一個值出來，就可以知道宇宙的膨脹速度。
如果要問今天宇宙中需要多少物質，可以讓宇宙將來停止膨脹，這是非常好算的，這個值是10的負29次方克每立方米，如果宇宙中的平均密度達到了這個值，宇宙就會停止膨脹。相反，如果宇宙物質沒有達到這個值，宇宙就永遠膨脹下去，這個值小到什麼地步呢？下面黃框裡寫的是電子的質量，電子的質量10的負27次方克，而我們要求的這個值比電子的質量小了100倍，所以宇宙中只要每立方米有1%的電子，宇宙將來就要停止膨脹，這個值要求的非常不苛刻，我們容易達到。所以在很多年前，當我們做研究生的時候，我們相信宇宙將來是要停止膨脹是要收縮回來的。
可是今天結果相反，宇宙命運是什麼樣呢？其實有兩種結局，物質多宇宙就要停止膨脹收縮回來，有人說宇宙是燒死的，雖然現在溫度降溫，但宇宙將來再匯聚起來的時候，溫度仍然會升高，我們會被燒死的。如果宇宙中沒有那麼多物質，宇宙就要永遠膨脹下去，我們就會被凍死。真正的結果怎麼樣，我們需要天文學家給出觀測上的回答，我們可以數星星，我們問全宇宙中的所有星星加起來貢獻的質量，能夠讓宇宙停止膨脹嗎？
這個問題非常好回答，天文學家做了很多，我們在宇宙中畫一塊方形的體積，圓的體積，然後問密度是多少？等於10的負29次方每立方米每克嗎？比它大嗎？比它小嗎？給出結論出來，天文學家做了這件事情，把全宇宙所有星星全部加起來，所貢獻的密度僅僅達到了讓宇宙停止膨脹值的千分之五，宇宙所有星星加起來遠遠不能阻止宇宙的膨脹，宇宙是要永遠膨脹下去的，所以我們的星星的確太少了，如果宇宙中僅僅只有星星，那宇宙就要永遠膨脹下去，因為它的質量佔的比例實在太少。
那我們問的問題是，我們看到的物質就能代表真實的宇宙嗎？你眼睛看到的星星，這些東西能代表宇宙真實物質嗎？我經常給大家舉一個例子是左邊的圖，我們看夜晚地球上的燈光，我們看到歐洲一片燈火輝煌，我們看到非洲幾乎沒有光，我們問燈光能代表人口的分佈嗎？你發現結論是不對的，你會發現歐洲只有7.4億人，非洲有10億人，非洲的夜晚幾乎是黑的，但是歐洲的夜晚一片燈火輝煌，所以光是不能代表人的分佈的。同樣靠光是不能代表宇宙中物質分佈的。
我們通過哈勃望遠鏡看到的是右邊這張圖，是最遙遠的宇宙，我們常常問的是那些空的地方，沒有發光的地方有物質嗎？答案是有的，只是你看不見，不同的波段，我們的確看到不同的宇宙，我們從射電波段、紅外波段、可見光、紫外光，看同一個目標的時候，我們看到不同的東西，我們就問哪種電磁波給你真實的物質？
而我們肉眼僅僅可以看到中間這張圖，毛淑德教授會講引力透鏡怎麼會得出暗物質分佈的。
我們有很多動力學的、引力透鏡的、熱氣體的觀測證據證明，宇宙中大部分物質是不發光的，宇宙中發光的物質佔16%，不發光的物質佔到84%，一會兒聽三位天文學家給我們分享下面的關於暗物質的故事。
我們知道發光佔的比例只有很少比例，不發光的佔了很大的比例，把兩部分全部加起來，僅僅達到了能讓宇宙停止膨脹值的27%，所以這就是我們所有的宇宙的物質密度，對整個和相對讓宇宙膨脹的那個值比的話，佔到的值，這個值很小。我們現在天文學家結論是，所有宇宙物質加起來不能阻止宇宙膨脹，所以宇宙會永遠膨脹下去，所以結論就是我們會被凍死。這個結論大家會不太喜歡，越來越冷，不太喜歡，但是沒有辦法，這是事實，我們想永遠地膨脹下去，我們還會被凍死。但是有一個問題，這個膨脹下去是勻速、加速的還是減速的？既然宇宙永遠膨脹，我們沒有辦法阻止它，但是膨脹的速度要算出來，一個速度膨脹下去？膨脹的越來越快？還是膨脹的越來越慢？
在1988年的時候，有三位天文學家，帶領三個研究小組，通過觀測超新星的亮度，放在不同的宇宙距離上得到了重要的結論，得到結論是宇宙其實是加速膨脹的，膨脹的速度是越來越快的，我們結論是什麼呢？宇宙是在膨脹的，永遠停不下來，而且膨脹會越來越快，我們凍死的速度超乎你的想象，將來我們膨脹速度按指數膨脹的，這是災難性的事情，這是宇宙的命運。聽起來故事非常悽慘，但是我們人類命運恰恰不是凍死得反而是燒死的，因為我們是受局部環境控制。我們看看整個宇宙的命運啊，其實是閃亮登場一個爆炸出來一片光明，低調退出，慢慢的消退，就是通過膨脹溫度慢慢的降下去，所以宇宙的命運就是這樣的。開始是非常閃亮的出場人物，最後低調的退出，但事實上我們人類命運恰好相反，我們不是被凍死的，我們反而是被燒死的。
我們常常問，在這樣一個宇宙大環境裡面，地球或者地球和人類會受到什麼樣的影響？在座小朋友不知道，在座年齡大一點朋友會知道，2012年的時候有人說12月21日世界末日要來了，這就是和宇宙大環境有關係的，當然那個事情並沒有發生。一會戴教授會跟大家分享伽瑪射線暴，其實對宇宙影響最大的事情，第一個可能是伽瑪射線暴。戴教授會講得很詳細，伽瑪射線暴是一種能量，它在一秒鐘內釋放的能量，等於把太陽在一百億年的能量，在一秒鐘釋放出來，如果銀河系發生一次，這些能量照到地球上，所有生物都會被殺死，所以一會兒戴教授多講講，把故事講的更玄一點。如果銀河系沒有發生伽瑪射線暴，50億年以後，太陽會把核能用盡的，太陽進行核反應燒著氫，氫燒完燒的氦，最後會死掉，50億年太陽就會把核能燒完了。事實上等到28億年的時候，燒氫的時候，太陽會膨脹，所以我們地球到28億年的時候，現在有個數字模擬可以模擬出來到了它會燒起來。28億年的時候，我們地球已經是火球了，已經不適合人類居住了，大概等不到50億年我們就要離開地球了。
事實上還有一個重要的事情，我們知道生命是需要水的。地球上正好有水，如果把地球上所有水組合起來變成球，直徑只有1384公里，如果水是守恆的，我們是非常幸運的，我們先不管汙染不汙染，這個水球守恆，我們有充足的水源，但是事實上水不是守恆的。不守恆的來源在於太陽，萬物生長靠太陽，但最後也會死在太陽上，太陽每一億年增加1%的亮度，它在燒氫在膨脹，1億年增加1%的亮度，你可以做一個非常簡單的計算，15億年以後地球上一滴水也沒有了。我們的地球就是右邊這張圖，我們海洋裡水全部蒸發完了，所以要在15億年內想一個辦法，移民到外太空去，否則你在地球上沒有辦法生存。
好處是現在科技已經考慮這一步了，宇宙還有一個生態問題，我們知道我們地球上需要水，也需要生態，我們看到火星給我們的啟示，我們知道火星和地球長得很像，我們常常叫姐妹星球，火星上曾經是有河流的，可以看到留下的痕跡，前一段剛好報道，這些河流也許沉積到下面變成了冰塊，這是一個最新的故事，但是不論怎麼樣，火星上的河流為什麼消失了，它發生了什麼事，讓這個生態不適合人類生存了，不可以有生命了，這對地球人類是非常好的啟示，我們要研究這個東西。當然我們最熟悉的是小行星會撞地球，有人說6500萬年前，一個小行星撞了地球導致恐龍滅絕了，這種事情在未來是可能會發生的，對地球構成威脅的小行星大概有1400個，而這些軌道跟地球有交集，我們對這些要有預警，地球在整個宇宙環境中大概會有災難性的事件發生。從天文學家角度可以觀測，也許可以去預防的。
我們當然不能活到15億年以後，我們也不能活到100年以後，在座的任何一位很難活到100年以後，人類消失以後的地球諸位都看不見，你我都看不見，但畫家畫出來大概是這樣子，誰能看到最後一刻，微笑到最後看到地球的命運呢？是這樣一位居民，地球上最後一位居民不是我們，是它。
它能泡在100度的開水裡洗澡，能在150度的高壓鍋裡暢遊也沒事，在零下272度環境下能談笑風生，在真空的環境下可以度假，在宇宙的輻射中可以遊弋，這就是我們的水熊蟲。這是去年的一篇科學論文，發表在很高端的雜誌上，終於發現一個生物，這個生物可以存活很久很久，即使沒有人也能存活，我給大家分享了關於宇宙的故事，這個故事是開場白，精彩都在後面，所以你們要在這兒待著，繼續聽下面精彩的故事。
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