屈原《天问》之一：宇宙起源与演化的终极探索

12345csdms 2021-04-19

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原创 Lambo 3s303 2020-05-07

2020年4月24日，第五个中国航天日，也是哈勃望远镜发射30周年纪念日。就在这一天，我们得到了一个激动人心的消息：中国行星探测任务被命名为“天问系列”，首次火星探测任务也即将在今年7月下旬发射“天问一号”探测器。我们终于要探索火星啦！

为什么行星探测任务取名为“天问”呢？国家航天局总工程师葛小春在介绍时说：“'天问’名称源于屈原长诗《天问》，表达了中华民族追求真理的坚韧与执着，体现了对自然和宇宙空间探索的文化传承，寓意探求科学真理征途漫漫，追求科技创新永无止境。”

前有“嫦娥”

现有“天问”

未来有“夸父”

你发现了吗？每一次中国太空探索计划的名称都根植于中华民族传统文化，寓意深远。从古至今，中华民族从不缺乏对宇宙的向往和想象，两千多年前的屈原面对未知的宇宙，著《天问》，提出了172个问题，包罗天文、地理、历史、神鬼等等，至今仍值得我们去思考。

屈原《天问》，问了什么？

今天，借此良机，我们何不翻开《天问》，再来看一看屈原都在思考什么样的问题？品一品屈原那深邃的思想？

《天问》（节选）

屈原

遂古之初，谁传道之？

上下未形，何由考之？

冥昭瞢暗，谁能极之？

冯翼惟象，何以识之？

明明暗暗，惟时何为？
阴阳三合，何本何化？

圜则九重，孰营度之？

惟兹何功，孰初作之？

斡维焉系？天极焉加？

八柱何当？东南何亏？

九天之际，安放安属？

隅隈多有，谁知其数？

天何所沓？十二焉分？

日月安属？列星安陈？

出自汤谷，次于蒙汜。
自明及晦，所行几里？

夜光何德，死则又育？
厥利维何，而顾菟在腹？

女岐无合，夫焉取九子？
伯强何处？惠气安在？

何阖而晦？何开而明？
角宿未旦，曜灵安藏？

《天问》译文（节选）

林家骊

远古始初的情况，是谁流传下来的？

天地没有形成之前的事情，如何才能探究清楚？

天地蒙昧一片，昏明不分，谁能够考察明白？

宇宙混沌一团，迷迷朦朦，要怎样才能把握到它？

天地已分，昼明夜暗，为什么会是这样？

阴阳交融诞生万物，以什么为基础？又化育成了什么？

天体分为九重，谁度量过？

这样浩大的工程，一开始又是谁做的？

天体绕轴旋转的绳索系在哪里？天轴的顶部又在哪里？

撑天的八根巨柱安放在哪里？东南地面为何塌下一块？

四面八方的天际分别在什么地方？又是如何连接的？

天际的角落曲折很多，谁又知道它们确切的数量？

天上日月在何处会合？黄道天体又怎样划分为十二区？

日月是怎样附着在天上？群星又是如何有序排列？

太阳从汤谷出来，歇息在蒙汜。

从早晨到傍晚，它走了多少里路？

月亮又有什么高尚的德行，可以缺而复圆？

它上面的黑色东西是什么？难道是一只蟾蜍在里面？

女岐没有婚配，她怎么能生出九个儿子？

风神伯强居住在什么地方？和畅之风又从哪里吹来？

为什么天门闭上就是夜晚，天门打开就是白天？

星星还在天上的时候，太阳又藏在什么地方？

注：以上译文在林家骊版本上略作删减

小朋友们，是不是看到了很多问号？这些文言文你还能看懂吗？

不管你看得懂还是看不懂，以上就是屈原《天问》中天文学部分的原文和译文，共有27个问题，其中不乏对宇宙起源、天体结构和日月星辰的运行规律等提出疑问。这些问题，不看《天问》原文，你能提出来吗？我想大多数人的回答可能是：NO！

先秦时期，人们对自然万物的认知还处于萌芽状态，抬头望天，看到的是蓝天白云和夜晚的群星闪耀，“天”本来就是这样的吗？有些人在想，我只要填饱肚子就可以了，而有些人也在极力的寻找关于“天”的答案，屈原就是其中之一。

“天问”一词，我们现在来看就是“代天发问”，不是“向天发问”。为什么会这样呢？王逸在《楚辞章句》中讲到:“何不言问天？天尊不可问，故曰天问也。”

天尊地卑，天人有别，天支配着人的命运，人怎么能向尊贵的天提问呢？屈原也没有打破这种固有观念，而是换了一种方式，他有感于天地万物变化的奇妙，即使这些事情的机理远超他那个时代的智慧。天固不可问，那么对“天”的机理寄托一种深思之情却未尝不可。我不知天，但天却知我。

屈原究竟代“天”发问了多少问题？总体来看，可以分为以下九类：

（1）宇宙是如何生成演化的？宇宙起始是在什么时候？

（2）在没有人类之前，宇宙演化的信息是如何传输下来的？

（3）天地万物以什么为基础？本质是什么？

（4）天的边际在哪里？每个方位的天是如何连在一起的？

（5）天体之间的结构是什么？是谁把它们精密排列的？

（6）天地之间的结构是怎样的？为什么会有白天和黑夜之分？

（7）日月星辰是如何运动的？又是怎么在天上会合的？

（8）太阳运行一周的路程是多少？在夜晚，太阳去哪了？

（9）月亮是如何会有圆缺变化的？月亮上的黑色物质是什么？

粗看上去，前五类问题都是描述宇宙规律的最根本的问题，但遗憾的是，两千多年过去了，我们依然无法确切的找到这五类问题的答案。而后四类问题是关于天地结构和天体运行的基本问题，限于古人的认知，今天的我们已经基本解决了这些问题，在以后的系列叙述中我们也会提到。今天，我们就先来了解下宇宙的起源与演化的问题吧！

古人对宇宙起源与演化的认知

什么是宇宙？战国时代尸佼在《尸子》中写道：“四方上下曰宇，古往今来曰宙”，宇宙就是时间和空间的结合。

为什么我们先来聊聊宇宙的起源与演化呢？还不是因为这是最最最基本的问题！有了宇宙，我们才能去谈论宇宙中的各种物质、天体、宇宙的边界等等。

在远古时期，就有各种关于宇宙起源的神话传说问世：盘古开天辟地、女娲补天、夸父逐日···，这些故事我们再熟悉不过了。比如盘古开天辟地，古籍《三五历纪》中记载有：

天地浑沌如鸡子，盘古生其中。万八千岁，天地开辟，阳清为天，阴浊为地，盘古在其中，一日九变。神于天，圣于地。天日高一丈，地日厚一丈，盘古日长一丈。如此万八千岁，天数极高，地数极深，盘古极长，故天去地九万里。

天地形成之前处于一片混沌之中，而后经过了非常漫长的时间才开始生成天地（宇宙）。所以“盘古开天辟地”的故事告诉我们：天地的生成有一个开始，并且天地是随着时间慢慢演化成现在的模样的。虽然这些神话是远古时期人们对宇宙起源的一种想象、猜测，没有什么科学依据，但是我们伟大的先人却可以从中汲取对“天”的思想源泉。

这些人中，我们熟悉的就有老子、刘安、张衡等人。《道德经》曰：“有物混成，先天地生。寂兮寥兮，独立而不改，周行而不殆，可以为天地母。吾不知其名，强字之曰道。”在老子看来，天地生成之前，只有“道”存在。“道”是什么？我们非常熟悉老子的一句经典名言“道生一，一生二，二生三，三生万物”，“道”是天地之母。

注：长沙马王堆汉墓出土《道德经》帛书

老子的主张也影响了好多人，在《淮南子·天文训》中则表现的非常具体：“天坠未形，冯冯翼翼，洞洞漏漏，故曰太昭。道始生虚廓，虚廓生宇宙，宇宙生气。”这里宇宙天地创生的过程并不是一蹴而就的，要经过太昭——虚廓——宇宙三个阶段，而“道”在其中扮演着重要的角色。

我们熟悉的发明候风地动仪和浑天仪的张衡在他的著作《灵宪》里也写道：

太素之前，幽清玄静，寂漠冥默，不可为象，厥中惟虚，厥外惟无。如是者永久焉，斯谓溟涬，盖乃道之根也。道根既建，自无生有。太素始萌，萌而未兆，并气同色，浑沌不分。故道志之言云：“有物浑成，先天地生。”其气体固未可得而形，其迟速固未可得而纪也。如是者又永久焉，斯为庞鸿，盖乃道之干也。道干既育，有物成体。于是元气剖判，刚柔始分，清浊异位。天成于外，地定于内。天体于阳，故圆以动；地体于阴，故平以静。动以行施，静以合化，堙郁构精，时育庶类，斯谓太元，盖乃道之实也。

注：清末赵之谦隶书《张衡灵宪四屏》（局部）

张衡洋洋洒洒228字，系统地总结了前人对宇宙生成与演化的思想。他把宇宙生成过程分也为三个阶段：“溟涬”，太素之前的阶段，这时的宇宙处于幽深、寂静的状态中，里面存在无形之物；“庞鸿”，太素阶段，这时无形之物形成元气，就像从树根中长出树干一样；“太元”，天地生成阶段，天动地静，天外地内，于是形成了一个有形状的宇宙。

在张衡之后，唐代柳宗元、宋代朱熹、周敦颐、张载、元代赵友钦等人也都对宇宙演化机制提出了自己的猜想，在此就不一一赘述了。

到了明代，董谷提出了一种新的看法，他在《豢龙子》里写道：“或问天地有始乎？曰：无始也。天地无始乎？曰：有始也。未达。曰：自一元而言，有始也；自元元而言，无始也。”按照他的说法，对于某一个宇宙来说，它是有起始的，而对于无限个宇宙组成的一个系统来说，它是没有起始的。仔细揣摩下这段话，他说的是多重宇宙呀！现代版的多重宇宙也没有起始点吗？

这就是古代中国学者对宇宙起源与演化的探索历程。到了明末之后，大量西方天文知识涌入中国，这种探索也逐渐走上了西方的道路。

砰！宇宙大爆炸了！

宇宙到底是怎么起源的？宇宙究竟有没有起始点？在宇宙诞生之前，存在时间和其他物质吗？到了现代，这些终极问题依然在困扰着我们。

1900年4月24日，随着“发现号”航天飞机的升天，一架口径2.4米的望远镜被送入太空近地轨道，这就是哈勃空间望远镜。这个以星系天文学之父——埃德文·哈勃命名的望远镜，倒是给我们提供了一个不错的接近宇宙真相的工具。30年来，哈勃望远镜拖着它那日渐衰老的身躯、用它锐利的眼睛为我们揭示了一幅幅拍案叫绝的宇宙奇景，让我们看到了宇宙深处的天体细节，刷新着我们对宇宙的认知。

时间倒回到1929年，对于埃德文·哈勃来说，这是个特殊的年份，他在对24个星系的视速度和距离进行测定后，推算出遥远星系的谱线红移速度与该星系到地球的距离成正比关系，这就是哈勃定律。哈勃发现，这些星系距离地球越远，其谱线红移也越大，离我们远去的速度也就越快。

哈勃的发现告诉我们：宇宙中的恒星系在普遍退行，离我们远去，宇宙在膨胀。按照这种说法，如果将时间倒退，整个宇宙在以前的某个时间点必定被压缩在一个极小的范围里，密度极大，温度极高，这一点就是宇宙的起点。大爆炸宇宙论就是这样诞生的。

这个伟大的理论在1940年初露锋芒。这一年，美籍苏联裔物理学家伽莫夫提出了一个意义深远的问题：在宇宙进化的过程中，各种不同的化学元素是怎么产生的？为了解释这些元素的形成，他提出宇宙在膨胀初期存在一个高温高密的“原始火球”，在这种特殊状态下，质子、中子、电子、中微子等处于一种平衡状态。

1948年，伽莫夫和物理学家贝蒂一起发表了他们的理论——αβγ理论。一年之后，来自剑桥大学的天文学家霍伊尔赋予它一个更为响亮的名字——大爆炸宇宙论。

宇宙的起源可以追溯到100-200亿年前（在90年代后，这一数字变为138亿年），宇宙大爆炸前的时间没有任何意义，宇宙大爆炸之初是一个致密炽热的奇点。

（小朋友们，下滑更精彩哟～）

在0s时刻，砰！宇宙发生爆炸。

大爆炸10^(-44)s后，宇宙进入“普朗克时代”，时间和空间形成，但其处在普朗克长度（10^(-33) cm）的狭小空间中。除重力外，宇宙中只有所谓的“统一力”存在。

大爆炸10^(-36)s后，宇宙进入“大统一时代”。宇宙体积迅速膨胀，并产生了夸克、轻子和胶子。

大爆炸10^(-35)s后，宇宙进入暴涨阶段，从比原子还要小的空间，膨胀到高尔夫球大小。

大爆炸10^(-6)s后，宇宙进入“强子时代”，宇宙以一个较低的速率持续膨胀，质子和中子开始形成。

大爆炸10^(-3)s后，宇宙进入“轻子时代”，原本适合强子生成的高热、高密度环境已不存在，电子等则不断产生。

大爆炸3分钟后，宇宙进入“核合成时代”，质子和中子开始聚合在一起，形成氦、锂及重氢原子核等。

大爆炸30万后，宇宙进入“黑暗时代”，处于等离子体状态，光子不能自由运动；宇宙冷却到1000摄氏度左右，稳定的原子开始形成。

大爆炸38万年后，宇宙温度再次下降，第一束光开始沿直线传播，并发出宇宙微波背景辐射，宇宙开始变得“透明”。而在这之前的宇宙一片“黑暗”，无法探知。

大爆炸100万年后，宇宙进入“物质时代”，宇宙间开始存在氢气。

······

大爆炸2亿年后，一些小的气体团开始在自身引力下坍塌，第一代恒星出现。据欧洲南天天文台的研究，银河系也是在这一时期诞生的。

大爆炸48亿年后，暗能量开始出现。

大爆炸83亿年后，银河系演化为螺旋星系。

大爆炸92亿年后，太阳系形成，地球诞生。

大爆炸138亿年后，屏幕前的你，在“吐槽”我的文章。

这就是我们所熟悉的大爆炸宇宙论。然而在伽莫夫提出这一理论后，并没有多少科学家相信它，更多的人仅仅把它当作茶余饭后的谈资。

大爆炸宇宙论预言宇宙爆炸后存在着背景辐射。所谓背景辐射，就是大爆炸后宇宙灰烬的残余辐射。

1965年，美国贝尔电话公司的彭齐亚斯和威尔逊在测试一架卫星通信天线改装的喇叭形射电天线时，发现始终存在一种3.5K温度的额外噪声，无论采取什么办法都不能消除，他们为此迷惑不解。一次偶然的机会，他们咨询了普林斯顿大学的天文学家迪克，得知这种噪声就是宇宙背景辐射，这次意外发现让他们获得了1978年的诺贝尔物理学奖。41年后，2019年10月8日，美国宇宙学家吉姆·皮布尔斯也因为在宇宙微波背景辐射及暗物质领域做出的杰出贡献获得了当年的诺贝尔物理学奖。

宇宙微波背景辐射的发现和确认，使绝大多数物理学家都相信，大爆炸宇宙论是现有物理学知识来解释宇宙起源和演化的最好理论。

在今天看来，仍是如此。但不可否认的是，它仍是一种假说式的理论，人类目前无法通过实验手段来重演宇宙演化的过程，而大型强子对撞机等仪器也只能模拟宇宙大爆炸后的“原始汤”状态。人类现今看到的一切宇宙图景都是过去时。

宇宙大爆炸产生的物质是宇宙的全部还是部分，是否存在多重宇宙，宇宙是否会一直膨胀下去，至今没有定论；21世纪以来，宇宙中存在的“暗物质”和推动宇宙膨胀的“暗能量”逐渐进入人们的视野，它们的物质成分还没有一个很好的解释；随着宇宙的膨胀，宇宙越来越多的部分将在我们的可观测范围之外，这部分宇宙以及处于“黑暗时期”的宇宙是什么样的，可能永远也不得而知。

未来大爆炸理论是否会被修正、完善或被推翻，仍需要实验观测和理论的检验。

从《天问》到“天问”的千年求索

读完屈原《天问》，我们会发现，其实里面并没有涉及火星的问题。那为什么今天的我们还能记住《天问》，并把它寄托于我国行星探测任务上呢？不就是因为它提出的问题让后人思考不息嘛！而提出问题，往往比解决问题更困难，也更伟大。这就是先人的智慧，我们这一代人，需要的就是这种敢于提出问题的魄力。

1970年4月24日，我国第一颗人造地球卫星“东方红一号”发射成功，从东方红一号到载人航天、嫦娥奔月、北斗导航、长征五号升天，再到今天以火星为首的深空探测，前后半个世纪，我们终于有能力去一窥“天”的奥秘。从《天问》发出第一问，弹指一挥间，两千余年，九天揽月，已近在眼前。

然而，我们是否可以问的再深入一点，我们为什么要去深空探索？为什么要认识宇宙？为什么要执着于探寻“天”的规律？

有人说，我们生在这个浩瀚的宇宙，因为无知，所以才去探索；因为好奇，所以才会有所发现。希望每一位朋友，都能对未知心存好奇，去试着找到属于自己的答案。

当我们

仰望星空

一切

都有了希望

参考资料：

[1]林家骊译注.楚辞[M].北京：中华书局，2010.