一位質疑宇宙權威的奇人（2）望遠鏡看到的天體，是真實的還是虛假的？

引言：

今年年初，我有幸得到一份科普讀物《十問美國宇航局》（https://www.amazon.com/%E5%8D%81%E5%95%8F%E7%BE%8E%E5%9C%8B%E5%AE%87%E8%88%AA%E5%B1%80-Traditional-Chinese-Sean-Yuxiang-ebook/dp/B093PBXDGT）

的贈閱版本，作者是我的師兄吳裕祥博士，該書圓了我一部分少年的夢，真是緣分。記得八十年代末我正在讀研，有一次去導師家正趕上導師收到了吳師兄從美國寄來的禮物（記得好像是微型錄音機），當時我就很羨慕這位師兄。幾年前在導師弟子的朋友圈裡結識了吳師兄，他憨厚耿直，長的也很實在，吹一口好笛。有時還給師兄弟們修改詩詞，發一些小遊戲互動，孩子氣十足，是一位樂天派玩家。

吳師兄出生於中國江西；父親文革期間曾被定為「反動學術權威」，並跳樓自殺未遂而成為殘疾。他初中一畢業就被下放到農村多年。1977考入大學，入學時經考試免修英語。1981攻讀碩士學位，免修 5 門主要課程。1987獲加州大學伯克利分校全額 Regents Fellowship 獎學金，1990獲加州大學伯克利工程學院博士學位。創造了伯克利工程學院最快拿到博士學位的記錄（在美國讀博士通常需要5-6年時間，我女兒讀鋼琴專業博士期間，經常沒時間購物，廢寢忘食）。

沒想到這位師兄竟能放棄許多創業發財的機會（他在美國矽谷地區工作10余年，是沃爾瑪公司倉儲PUT系統最早的研發3人小組成員之一，1999年，他曾回國提出開發人工智慧項目，創建軟體研究所等項目，后因水土不服而重回美國），他花費十多年時間潛心研究宇宙，出版了多部書籍，其中《誰有權談論宇宙》一書中選擇《距離的奧秘》一節進入中國國立大學 7.15 大學語文精品教科書中，他從觀察宇宙到參與論證宇宙，質疑愛因斯坦相對論，質疑霍金，質疑美國宇航局，質疑哈勃望遠鏡，他提倡創新，在這物慾橫流的時代實屬不易，更是讓我十分欽佩。該書有理有據，充滿哲理，創新，智慧，詩意濃厚，文筆優美，勵志有趣，適合初中以上的讀者閱讀，現在的青少年真是有福氣能讀到如此啟迪人生的好科普書籍，現實生活中又能有幾個讀者願意花時間去讀這類「虛無飄渺」的科普呢？說實話，我沒有資格評論書中的觀點，但我確認這是一本難得的好書，經吳裕祥師兄同意，我分享一點書（原著二百多頁）中作者對宇宙的認知和對宇宙權威的看法，令人耳目一新，感興趣的讀者可到網上購買原著（也有英文版的）閱讀。

第二問：望遠鏡看到的天體，是真實的還是虛假的？

 作者引用《詩家直說》「詩有可解不可解，若鏡花水月勿泥其跡可也。 」來預表答案的不確定性，惟妙惟肖，恰到好處！。

 作者認為：「望遠鏡再好，也看不清宇宙真面目。」並提出了5個理由並一一論證：

」1.「眼見不一定為實」是觀測遙遠宇宙的普遍規律

2. 眼見不為實之一：是真實的恆星還是無源之光?

眼見不為實—真實的虛無縹緲

2000年中秋和公司同事一起登山時曾即興在山上寫過一首短短的打油詩，摘錄如下：

給月亮 MM

為甚麼只許你用白白的小手，

隨意把大家撫弄個夠？

為甚麼我就不能在你的白玉臉頰，

輕輕地香上一口？

送一顆流星來給我啊，

讓我攀登著它長長的尾巴登上瓊樓。

給你那清冷的廣寒宮殿，

帶去一串現代的歡笑。

也許我會在那裡設個網站，

讓你感受一下網蟲的心跳。

也許我會放幾曲搖滾，

帶你在桂花樹下跳個不夠~~~~

你為甚麼默默無語，

獨自在那裡輕輕微笑？

你流光充盈天地人間，

我只握得一拳虛無縹緲。

我只握得一拳虛無縹緲！今天竟然夢想成真，真握住了一團虛無縹緲！眼見的虛無縹緲，對滿天的星星來說的虛無縹緲！對整個宇宙來說的虛無縹緲！

宇宙真像一位藝術大師，將真實與虛無的色彩隨意調和。距離的虛無縹緲 這種惱人情景可以從兩個方面加以延伸：從距離的角度及從數量的角度。

從距離的角度來說，即使近在幾百光年或幾十光年外的宇宙物體，我們也無法鑒別眼見的真偽！太空中的哈勃望遠鏡也無濟於事。宇宙以光年計量的距離，對我們人類以公里來度量的單位來說，太宏大了，不是我們所能企及的。數量的虛無縹緲

從數量的角度來說，對每一顆人類觀測到的超過幾百光年外的星星，我們都可以懷疑它是否為曾經存在的幻影。當我們抬頭看滿天的星星，它們在壞壞地向你眨著眼睛，好像在問：你知道我究竟是什麼嗎？只是一團美麗的光的夢幻，還是一顆遙遠的實在？更糟糕的是，我們無法證明，我們無法確認！這是人類疑真疑幻的悲哀！這是人類千真萬確的悲哀！

我們的眼睛真的看到了面前的圖像，但這圖像是真實存在嗎？宇宙太宏大了！人類的生命太短暫了！人類所能駕馭的速度太慢了！人類窺不破宇宙的真偽！我只握得一團虛無縹緲！不是一團，是億萬團！天哪！我引導你懷疑眼見的幾乎所有的星星，真是罪莫大焉！請眾星寬恕我。我竟敢把你們從宇宙的數學框架上搖落！

3. 眼見不為實之二：宇宙物體位置不確定原理

4. 眼見不為實之三：望遠鏡拍攝的同一張圖像上的不同時間

5. 望遠鏡再好，也看不到宇宙的全貌「。

書中列舉了 三 點主要原因：

 」1）. 任何望遠鏡都只能被動地等待天體光信息的到達。

2）. 天體的光信息從光源開始隨著離開光源的距離的增加而以距離的平方衰減。

3）. 宇宙間的噪波會對望遠鏡的識別能力造成巨大幹擾。

拿我們的眼睛來說，如果把眼睛鍛煉得可以看到 4 個光子的水平，可是進到我們眼睛的不可控噪波水平是 8 個光子，那我們看不到 4 個光子的信息，我們最多只能看到 8 個光子以上的信息。望遠鏡看不見天體的一個簡單的例子就是，如果在離地球超過一百多萬光年的地方有一個像太陽那樣的恆星，地球上的望遠鏡是看不到在那個地方的這顆恆星的。因為按照美國宇航局給出的資料，太陽光照射到約101萬光年外時，每平方厘米每秒就只有一個光子到達那個地方，而太空望遠鏡可能需要每平方厘米每秒200個光子才能將一個天體辨別出來。也就是說：離開和超過地球101萬光年距離的所有的那些發光強度類似太陽的，或更弱的的天體，地球上的無論多麼好的望遠鏡都是根本看不到的！

用數學語言來說，就是距離超過可觀測半徑的那些天體，望遠鏡根本就看不到。這樣的天體我命名為隱藏天體，其數量之多，會令你大吃一驚：隱藏天體的數量比我們用最好的望遠鏡看得到的天體要多得多！

在後面討論暗能量時，我用簡單的數學定義了天體的可觀測半徑、絕對可觀察半徑和相對可觀測半徑。我在這裡簡單介紹一下。後面會有詳細的討論。

 這個天體的可觀測半徑是由天體的發光強度，望遠鏡和噪波這三者共同決定的。對於相對可觀測半徑，改變這三者會影響可觀察半徑的長度，即增加被望遠鏡觀測到的機會。對於絕對可觀測半徑，望遠鏡本身就不重要了；更重要的是人們無法控制的部分：無法控制的噪音。但在天體離開我們的距離大於天體的絕對可觀測半徑時，我們就基本不能有所作為，看不到這顆天體。當然有很少量的這樣的隱藏天體，通過對附近其他附近可觀測天體的行為的觀察，可以推斷出它們的存在。但大部分是看不到的。特別是處於人們現在認為的大爆炸宇宙範圍之外的天體，全部都是隱藏天體，數量有多少我們沒法估算。

絕對可觀察半徑是不受人類行為的影響的。包括不受望遠鏡的改進的影響。如果天體與地球的距離在絕對可觀察半徑之外，該天體人類永遠看不見！

在這種情況下，智慧之人依靠基本的科學原理，運用正確的科學推理，可以在他的慧眼中「看」到這些永不露面的天體的存在。當然也有隻信奉「所見即所得，不見就不得」的人，拒絕這樣的推理和想象！畢竟，這是一些永遠也見不到的，存在於我們視覺之外的東西。它需要想象力和科學素質來「看」！這種看不到的天體，我稱之為隱藏天體。我用簡單的數學定義了十種隱藏天體。大爆炸理論的主要支撐物，當代宇宙學家們傾力尋找的暗物質只是其中的一種，並且是一種基本不存在的隱藏天體。我在《光暗之爭》中和美國宇航局打賭的內容就是：給美國宇航局一百年，也找不到比隱藏天體更多的暗物質。

這些都是后話，暫按下不表，且聽下一問中分解。

粗略地來說，全人類探索宇宙的奧秘，可以用八個字來簡單地概括：消極等待，大膽揣測。

很悲摧的 8 個字。消極等待是因為，直到今天，人類一萬年也飛不過一光年的距離！所以，人類只能等著接收天體駕臨地球（或附近衛星掃描的空間）的光及少量天外來客。

宇宙學家可研究的對象少得可憐，最主要的就是大量從不同天體發射而來的各種各樣的光，和少量隕石類天外來客。可以根據「光」的不同頻率稱呼它們為微波、紫外線、紅外線、電磁波……它們在來到人類接收器的路上，毫無例外地要按路程的平方衰減的。來到地球的隕石類物體雖然也帶來一點信息，但是數量太少，代表的距離大都太小，且常不能確定其來源，不能通過它們描繪宇宙的面目。

「光」是人類研究宇宙的主要對象。

人類沒有可能像發射雷達波那樣主動探尋宇宙。人類只能被動地消極等待天外之「光」或者說是「電磁波」的到來。不是人們不想主動，而是毫無主動的可能。人們沒有絲毫主動地探測遙遠發光天體的能力。加之人類掌握的速度太小了，以至於人類需要跨越的宇宙距離就更顯得那樣不可想象地巨大，連宇宙學家們稱之為「地球的後花園」的幾光年外的地方也到達不了，即使乘坐人類現有的最快的宇宙飛船，想出走一光年大小的太陽系也得在路上飛行幾萬年！人類只能惆悵地遙視可望而不可及的茫茫空間星路。」

讀到這裡，讓我不禁意識到人類智慧的有限和造物主智慧的無限偉大。關於宇宙起源，科學家們發明了「大爆炸」的理論猜想 。世人卻崇拜這種「科學」。而聖經的第一句話：「起初，神創造天地」卻被主流科學家們遺忘。科學研究發現宇宙的物質和規律是同時誕生的，隨後以難以想象的精度，在宇宙中建造起美妙的地球世界，使生命在宇宙中存活。應驗了聖經的宣告，世界是上帝以智慧為工師所建造的（箴言8:22-31）。

哥白尼之前，世人認為地球是宇宙的中心，太陽是圍繞著地球轉的。後來科學證明地球和其他行星都圍繞著太陽轉。地球和行星靠著引力跟太陽保持不同的距離，並且在各自的軌道上運行，所以地球是懸浮在虛空之中。科學家在十六七世紀發現的事實，其實在公元前兩千多年聖經約伯記26章7節就向世人宣告：「神將北極鋪在空中，將大地懸在虛空。」 牛頓說過：「這個最為動人的太陽、行星和彗星體系，只能來自一個全能全智的上帝的設計和統治。......如果恆星都是其它類似體系的中心，那麼這些體系也必定完全從屬於上帝的統治。......為避免各恆星系統在引力作用下相互碰撞，上帝便將這些系統分置在相互很遠的距離上。」。

五百年前世人以為地球是一個平面，後來科學證明地球是圓的，令世人很驚奇，其實聖經（以賽亞書40：22）：「神坐在地球大圈之上，」早已宣告地球是圓球了。

同樣，聖經創世紀里記載了上帝造人，而世人卻發明了進化理論，將上帝遺忘。如今新冠病毒橫行世界，科學家們寄希望與人造疫苗，一針不行二針，二針不行三針，目前已開打第四針……,結果發現病毒還是難以控制，真是丟了西瓜揀芝麻，得不償失。而事實證明最有效的疫苗卻是來自於人體自身的免疫力，歷史再一次的證明了上帝的創造是完美和智慧的，你說不是嗎？

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