如果,哥白尼错了

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作者:[英] 凯莱布·沙夫 Caleb Scharf

出版社:浙江人民出版社

出版时间:2019年09月

ISBN:9787213093906

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编辑推荐

●著名天体生物学家凯莱布·沙夫重磅新作!作者用诗一般的语言和奇特的想象,带领我们进行一场科学探险,寻找人类在宇宙中的未来和意义。

 

●《星期日泰晤士报》年度*科学图书,《出版商周刊》年度十大科学图书,爱德华·威尔逊科学写作奖获奖图书。

 

 

内容简介

● 你是否具有哥白尼情结?

怎样理解生命的诞生、存在和意义?

地球与人类是独一无二的吗?

如果,哥白尼错了呢?

如果人类并不是宇宙中唯一的生命,我们又该何去何从?

……

关于我们的宇宙,我们的世界,我们的生活,我们的时间等一切秘密,也许远远超乎想象,《如果,哥白尼错了》将为你解开这个存在已久的谜团。

 

●16世纪,哥白尼建立日心说,将地球从其在宇宙中的独特地位降级为平庸之辈,开启了一场科学革命。几个世纪以来,这种思想一直影响着我们。然而,新近的研究结果暗示人类确实生活在一个特殊的地方,在一个特殊的时间,作为一系列不可能事件的产物。这对哥白尼的原理提出了挑战。所以,哥白尼真的错了吗?

 

●从微小的微生物到远离地球的系外行星,*天体生物学家凯莱布·沙夫将带领我们进行一场科学探险,为寻找人类在宇宙中的未来和意义提供一种新的可能。

凯莱布·沙夫

● 哥伦比亚大学天体生物学系主任,主要研究系外行星、外行星以及地外生命。力图为人类找到可以孕育可识别生命的行星,并探测生命的存在。 

 

●出生于英国,先后获得杜伦大学物理学学士学位、剑桥大学天文学博士学位,之后在美国NASA戈达德太空飞行中心和位于马里兰州的太空望远镜科学研究所从事X射线天文学和观测宇宙学的博士后工作。

 

●全球知名科普作家,爱德华·威尔逊科学写作奖、钱布利斯天文学著作奖获得者,著有多本畅销书和多篇科普文章。

这一切都始于一滴水。

身为窗帘商人,同时也是位正在成长的科学家的安东尼·列文虎克(Antonyvan Leeuwenhoek),此时正紧闭着一只眼,另一只眼专注地用一个由一小片碱石灰玻璃制成的镜头看着什么。在这个亮晶晶的小东西的另一头,是一滴湖水的样本,是他前几天在荷兰代尔夫特市郊游时舀回来的。当他调整仪器,放松眼睛重新聚焦时,列文虎克突然发现自己一头栽进了一个全新的世界,一个充满异域风情的都市。

 

在这一滴水的世界内,遍布着蜷曲的螺旋状物体、蠕动的斑点和带有细长尾巴的钟状生物,它们摆动着、回转着,忙碌地游来游去,对正注视着它们的列文虎克视而不见。这一切,列文虎克之前从未见过。这是令人震惊的一幕。此时,列文虎克不只是一个渺小的人,还是一个如宇宙般宏大的巨人,观察着另一个不包含他的世界。如果这滴水能够自成一个宇宙,那么另一滴,再一滴,以及地球上所有的水滴呢?

 

这一年是1674年,正处于西方科学与思想发生深刻变化的时期。一个多世纪以前,波兰科学家、博学家尼古拉·哥白尼(Nicolaus Copernicus)出版了《天体运行论》(De revolutionibusorbiumcoelestium),开启了“天球的革命”。在该书中,哥白尼提出了他已完成的宇宙日心说模型,将地球从宇宙的中心移到了次一级的位置,表明地球自转并围绕着太阳公转——这次降级将重新书写人类这一物种的科学史。

 

几十年后,意大利人伽利略·伽利雷(Galileo Galilei)发明创造了望远镜,并观测到了木星的卫星和金星的相位,进而说服了自己,哥白尼的观点是正确的——彼时,伽利略的观点被视为异端邪说,当其受到罗马宗教裁判所的审查时,伽利略付出了高昂的代价。同时代的德国人约翰尼斯·开普勒(Johannes Kepler)通过罗列出行星轨道、包括地球本身的轨道而更进一步,表明轨道并非完美的圆形,而是偏心椭圆,使得当时关于宇宙的所有观念都变得站不住脚。而从我们知道的列文虎克凝视水滴的那一时期往后推十几年,伟大的英国科学家艾萨克·牛顿(Isaac Newton)出版了他的不朽巨作《自然哲学的数学原理》(Philosophia Naturalism Principia Mathematica,常简称为《原理》),提出了万有引力定律和牛顿力学,而这些理论将在不知不觉中使太阳系和宇宙的排列呈现出一种朴素的美,无须遵照物理学和数学之外的任何指引。无论以哪种标准评判,这一时刻都是人类历史上独一无二的。

 

安东尼·列文虎克于1632年出生于代尔夫特,来到了这个每天都变化万千的世界。他的童年时代相当平凡。除了基础教育,列文虎克并没有接受更多特别的教育。作为一个年轻人,他很快将自己打造成了一个从事亚麻织品与毛织品交易的成功商人。列文虎克也是一个充满好奇心、有着广泛兴趣的人,有一次他描述自己“渴望知识”,而这一性格特征最终促使他留下了大量的观察与著作遗产,这些都是关于他最伟大的发现——微观世界的。

 

1655年,列文虎克得到了一本英国科学家罗伯特·胡克(Robert Hooker)所写的伟大著作——《显微制图》(Micrographia)。《显微制图》是羽翼未丰的英国皇家学会的第一本重要出版物,第一本畅销的科学著作,内容丰富而详细,是最令人难以置信的、包含万物放大纹理图的聚宝盆——从昆虫到矿物、鸟羽及植物。它是从另一双眼睛——显微镜下看到的世界的图集。

 

这种利用一系列镜片放大事物的技术在大约16世纪晚期刚刚出现。组合型显微镜使目光敏锐、思维敏捷的胡克能够绘制出所有这些不可思议的东西,仿佛它们就在每个人的眼皮底下。但即使是胡克所拥有的最好的显微镜,也只能放大10~50倍。更深的底层可能会有什么呢?对列文虎克来说,这一谜团引发的好奇心让他无法抗拒,于是他开始自学必要的光学技术,来探索这个神秘的未知世界。

 

直至今日,人们对于列文虎克究竟如何制造出他的显微镜尚存疑惑。他本人对这一切讳莫如深,颇具戏剧性的是,他总在家里大门紧闭地忙碌着。但从他遗赠给英国皇家学会的仪器和拜访过他家的客人的说法来看,我们知道,他主要的成果是打磨得十分微小的、完美的玻璃珠——可能通过将玻璃纤维拉长、融化并将尾端黏合在一起的方法制得。然后他将这些球形镜片以毫米级的焦距安装在带有螺旋状的悬臂的小黄铜板上,这使得样本能够正好处于镜片前。将这样一块平板置于眼前,列文虎克能够获得惊人的放大倍数,最好的情况甚至可以放大到500倍。

 

列文虎克制作了不止一个或几个显微镜,在创新爆发的时代,他制作了超过200个显微镜。事实上,他几乎为所有他想要研究的对象都制作了一个显微镜,并且每一次都是量身打造。因此,几年之后,1674年9月的一天,这位商人可以将这滴命中注定的水放在为它量身定制的显微镜观测台上。

 

列文虎克对光学的过人天赋将他带到了微观世界,而非外太空,这可能也是一段相当令人震惊的旅程。在这些水滴里,他发现了当时尚不为人所知的生物组织。它们太小,难以用肉眼看到,从而躲开了人类的窥视。列文虎克很快就意识到,如果这些微小的生命形式能够在一滴水中存活,那么它们就可以在任何地方存活,于是他将自己的观察扩大到了其他领域。

 

这些“其他领域”包括极少受到关注的人类嘴巴的角落和缝隙、黏糊的唾液,以及人牙齿上的斑块。将这些样本放在镜头下,列文虎克发现了更多的东西:几十、几百、几千个更小的“微生物”在令人相当厌恶的“海洋”中欢快地游动着。这些各不相同而又充满活力的生物,使人类第一次实现了对细菌这个单细胞物种的惊人一瞥。而如今我们已经知道,细菌存在于地球上大多数的生物体内,其绝对数量和多样性超过其他一切事物,正如它们在过去的30亿~40亿年内一样。

 

我常常会思考,当列文虎克看到这些蜂拥而至的“微生物”时会有何感受。不难想象,他一定很惊奇——列文虎克的笔记和著作显示,他对能够揭露之前所有人都看不到的世界满怀欣喜,而且他花费了随后几年的时间来探索和记录越来越多的标本和样本。但列文虎克是否曾经想过,这些游动、旋转的小生物也在回望着他呢?他是否好奇,那滴水里的占领者会不会正在忙着证明它们是宇宙的中心,并试图推导出它们所在世界的力学也可能包括正在注视着它们的那双巨大的眼睛?

 

并没有什么证据能证明列文虎克考虑过这些问题。人们当然对这样的发现感到很激动,但也没有太多现象表明列文虎克或者当时的任何人思考过任何的宇宙意义。在我看来相当不可思议的是,当时竟没有人冲到大街上喊出这一新闻:“我们并不孤单!我们周边充满了小生物!”似乎当时的人们并不认为,他们在宇宙中的地位会因为基于显微镜的发现而发生翻天覆地的变化——即使有人揭露了一个并不包含人类自身的现实世界。