如何从头开始做一个苹果派:从原子起源到大爆炸,探索我们宇宙的配方

在具有里程碑意义的电视剧集《宇宙》中，美国天体物理学家卡尔·萨根带领观众开启了一场穿越宇宙的史诗之旅，他飞往遥远的星系，探寻生命的起源，见证了恒星的诞生和死亡。《宇宙》于1980年播出，这场穿越时空的航行离不开大量的后期合成效果。萨根有时会因为他装腔作势的表现风格而被调侃，他在第9集中进行了一点儿自嘲。这集的开头乍一看是一颗飘浮在太空中的绿色小星球，当我们飞得越来越近时，会发现它竟然不是一颗行星，而是一个苹果，苹果突然被切成两半，接着镜头一下子切换到了厨房的场景，一根看起来相当不祥的擀面杖戏剧性地压扁了一团面团，所有这些都令人震惊，就好像直接截取自《银翼杀手》（Blade Runner）的片段一样。这一连串的镜头*终在剑桥大学三一学院橡木装饰的大餐厅中结束，萨根穿着他标志性的红色高领毛衣，看起来文质彬彬，他坐在一张长桌的尽头，一位侍者给他端来了一个刚烤好的苹果派，萨根转过头面向镜头，眼中放着光，说道：“想要从头开始做一个苹果派，你必须先创造宇宙。”现在，这变成了我想看的烹饪节目。“在今天的《英国家庭烘焙大赛》中，我们会制作咸焦糖芭菲，首先玛丽·贝莉将向你展示如何利用一颗垂死的恒星合成碳。”总之，萨根的意思是，一个苹果派所包含的远不止苹果和烘焙。如果将视野放到足够大，你会发现不计其数的原子，它们被超新星喷射进入太空，或是在大爆炸的灼热中锻造而成。这么说来，如果你真的想知道如何做苹果派，你就要弄清如何创造整个宇宙。人们通常喜欢用更浮夸的术语来表述理解万物的终极起源，*著名的例子包括斯蒂芬·霍金对它的描述—“上帝之心”6，但我更喜欢萨根更脚踏实地的看法。如果我们从一个苹果派开始，把它分解成更基本的成分，并试图弄清楚它们是如何制作的，我们*终会到达终点吗？我们也许永远不会了解上帝之心，但我们能不能搞明白如何从头开始做一个苹果派呢？想要找到这个问题的答案，我们将踏上一场环球旅行的征途，我们将深入意大利山脉下1000米深的地方窥视太阳的中心，我们会登上新墨西哥的高峰之巅，天文学家在那里解码隐藏在星光中的信号。我们将在路易斯安那州南部潮湿的松林中聆听时空的涟漪，我们也会探究位于纽约的实验室，在那里，一台巨大的粒子对撞机重新创造出了大爆炸以来前所未见的温度。一路上，我们将与过去和现在的化学家、天文学家、物理学家和宇宙学家不期而遇，探索物质的基本成分，揭示它们背后的历史。我们将直面那些悬而未决的谜团，追寻是否有我们永远无法回答的问题。我们会跨越各大洲，穿越数个世纪，寻求宇宙的配方。但是，就像所有史诗般的传奇一样，这段旅程的起点，是我们的家。