第221章 星轨之问（1/2）

1996年11月13日，星期三，农历十月初三，阴，北风。

清晨六点四十分，街道笼罩在灰白的晨雾里。

我推着那辆老式二八自行车出了院门。

黑色轻薄羽绒服的拉链一直拉到下巴，浅蓝色牛仔裤的裤脚自然垂在白色旅游鞋上。

晓晓送我的黑色皮手套已经戴好——皮质柔软，戴上后指尖很快暖和起来。

车把上挂着的绿色帆布书包随着车轮的转动轻轻晃荡。

北风从西北方向吹来，带着初冬特有的干冷。

街道两旁的梧桐树早已落尽了叶子，光秃秃的枝桠在铅灰色天空下伸展，枝头被风吹得向南倾斜。

地面上干净整洁，昨夜的风已将落叶吹扫到路边的沟渠里，落叶堆积在南侧的墙根下。

唯有冬青和松柏还坚守着一片苍翠，在满目萧瑟中显得格外醒目。

骑到晓晓家院门口时，她正站在院内的藤萝架下。

米色轻薄羽绒服，同色系围巾，浅蓝色牛仔裤，白色旅游鞋——我们总是不约而同地穿得像是商量好的。

枯褐色的藤蔓缠绕成冬天的骨架，在北风中瑟瑟抖动。

“看什么呢？”我停下车，脚支在地上。

“冬芽！”晓晓转过头，鼻尖冻得微红，呼出的白气被北风迅速吹散，“已经鼓起来了，硬硬的。”

我顺着她手指的方向看去。在那些看似干枯的藤蔓上，确实能看到一个个小米粒大小的凸起，褐色的鳞片紧紧包裹着，像是沉睡中的小生命。

“等到明年春天，它们就会醒来了。”晓晓轻声说，声音在北风中有些飘忽。

她跳上后座，双手自然地扶住我的腰。

车轮碾过干净的水泥路面，发出规律的沙沙声。

北风迎面吹来，带着初冬特有的刺骨寒意，我不由得缩了缩脖子。

我们穿过油建公司家属区。

早起的老师傅在背风的墙角打太极拳，动作缓慢而舒展。

几个小学生背着大大的书包，一边走一边打闹，红领巾在风中飘荡。

送牛奶的三轮车叮叮当当地驶过，车筐里白色的奶瓶整齐排列。

天空是那种均匀的灰白，云层低垂，从北向南缓缓移动，仿佛一块巨大的棉布盖在城市上空。

远处的南山只剩下模糊的轮廓，山顶处还残留着昨夜的薄霜，在灰白的天色下泛着淡淡的银光。

上午前三节课在寻常的节奏中过去。

当第四节课的上课铃响起时，教室里弥漫着午前特有的倦怠。

窗外的天色更加阴沉，云层低得仿佛要压到教学楼顶。

费政老师走进教室，他今天手里除了课本和教案，还多了一本厚厚的、书脊已经磨损的笔记，神似傅彪的圆脸上，有种罕见的兴奋神色。

“把课本翻到第六章。”他站上讲台，声音洪亮得把几个还在打瞌睡的同学惊醒了，“万有引力定律。”

同学们窸窸窣窣地翻书，纸页摩擦声连成一片。

“f等于g乘以m1m2除以r的平方。”费政老师在黑板上写下这个公式，字迹遒劲有力，粉笔与黑板摩擦发出清晰的声响。

“这个公式你们初中就见过，高中要学的是它的应用。但今天——”他顿了顿，目光扫过全班，“今天我们不讲计算题。”

教室里安静下来，只有窗外北风呼啸。

“今天我们讲故事。”费政老师说。

晓晓侧过头，和我交换了一个疑惑又期待的眼神。

莉莉在前排挺直了背。

总爱打瞌睡的王强此刻也睁大了眼睛，一副准备听评书的架势。

费政老师从牛顿的苹果开始讲起。

“1666年，英国，林肯郡。”他走回讲台中央，双手背在身后，“一个二十三岁的年轻人因为瘟疫从剑桥回到家乡。在那个漫长的夏天，他坐在花园里思考——为什么苹果总是垂直落向地面？为什么月亮不会掉下来？”

他在黑板上画了一个苹果，又画了一个月亮。

“牛顿花了二十年才想明白这个道理。”费政老师的声音变得深沉，“苹果落地，月亮绕地球转，地球绕太阳转——所有这些，都是同一种力在作用。这种力与质量的乘积成正比，与距离的平方成反比。”

他指向黑板上的公式：“这就是万有引力定律。从苹果到月亮，从太阳系到银河系，整个宇宙都在这个简单的公式支配下运转。”

贾永涛举手：“老师，那为什么月亮不会掉下来？”

“问得好！”费政老师赞许地点头。

“因为月亮有足够快的横向速度。想象一下——”他在黑板上画了一个地球，又画了一个绕着地球转的月亮，“引力让月亮不断‘落’向地球，但它的速度又让它不断‘错过’地球。这种永恒的坠落，就是轨道。”

张明恍然大悟：“就像扔石头，扔得越快，飞得越远？”

“正是！”费政老师说，“如果扔得足够快，石头就会绕着地球转，永远不落地——这就是人造卫星的运行原理。”

王强瞪大眼睛：“那要是扔得再快呢？”

“那就飞离地球了。”费政老师笑了笑，“第二宇宙速度，11.2公里每秒。”

他继续讲下去，从牛顿讲到爱因斯坦。

“但牛顿的引力理论有个问题。”费政老师擦掉黑板上的图，重新画了一个太阳和一个绕着它转的水星，“它解释不了水星轨道近日点的进动——每百年43角秒的偏差。直到1915年，一个叫爱因斯坦的专利局职员提出了全新的理论。”

他在黑板上写下五个大字：广义相对论。

“在爱因斯坦看来，引力不是一种‘力’。”费政老师的声音里有一种近乎诗意的张力，“而是时空的弯曲。质量大的物体会弯曲周围的时空，其他物体沿着弯曲时空中最‘直’的路径运动——这叫测地线。”

他用粉笔在黑板上画了一个网格，在中心处用力一按，粉笔灰四溅，网格凹陷下去。

“太阳弯曲了周围的时空，地球只是沿着这个弯曲时空运动。就像在凹陷的床单上滚动的玻璃弹珠。”费政老师抬起头，看着我们，“这个理论预言了很多神奇的现象——光线经过太阳时会偏折，引力场中时间会变慢，还有引力波的存在。”

周博举手：“老师，引力波真的存在吗？”

“1974年，泰勒和赫尔斯发现了一对脉冲星双星。”费政老师走到窗边，仿佛在眺望遥远的星空，“它们的轨道在衰减，衰减速率与广义相对论预言的引力波辐射导致的能量损失完全一致。1993年，他们因此获得了诺贝尔奖。这是引力波存在的间接证据。”

肖恩追问：“那能直接探测到吗？”

“美国已经在建设ligo了。”费政老师走回讲台，“激光干涉引力波天文台。如果建成并达到设计灵敏度，也许十年内我们能首次直接‘听到’宇宙中的引力波——比如两个黑洞并合的声音。”

“黑洞！”王强几乎是喊出来的，“老师，黑洞真的存在吗？”

费政老师笑了，那是一种看到学生问出关键问题时的欣慰笑容。

“根据广义相对论，当一颗大质量恒星死亡时，如果核心质量超过奥本海默极限——大约三倍太阳质量——没有任何力量能阻止它继续坍缩。”他的声音变得低沉，“它会坍缩成一个点——奇点。周围的边界叫视界，一旦跨过，就再也无法返回。这就是黑洞。”

他在黑板上画了一个黑色的圆，在圆外画了几条被吸入的线。

“1967年，贝尔和休伊什发现了脉冲星——快速旋转的中子星。而黑洞，直到1971年才在天鹅座x-1双星系统中找到第一个强有力候选体。”费政老师顿了顿，“现在，黑洞已经从天方夜谭变成了天体物理学的常规研究对象。”

莉莉转过身，眼睛亮晶晶的：“老师，黑洞真的什么都吞吗？连光都不放过？”

“根据经典广义相对论，是的。”费政老师说，“但1974年，霍金提出了一个惊人的理论——黑洞不是全黑的。由于量子效应，黑洞视界附近会产生粒子-反粒子对，其中一个掉进去，另一个逃逸，看起来就像黑洞在辐射。这叫霍金辐射。”

“那黑洞最后会蒸发掉？”朱娜认真地记着笔记。

“理论上是。”费政老师点头，“但时间尺度长得难以想象。一个太阳质量的黑洞，蒸发完需要10的67次方年——比宇宙当前年龄长得多得多。”

他讲到这里，教室里的气氛已经完全不同了。同学们不再是被动听讲，而是主动追问，眼睛里有光——那是对未知世界的好奇，对宏大问题的渴望。

就在这时，我举起了手。

“费老师，”我问，“那宇宙是怎么来的呢？”

这个问题仿佛按下了某个开关。

费政老师眼睛一亮，像是早就在等这个问题。

他放下粉笔，走到讲台中央，双手做了一个从中心向外扩张的手势。

“这就是宇宙学要回答的核心问题。”他说，声音里有一种庄重的意味，“目前最主流的理论，叫做‘大爆炸宇宙学’。”

他在黑板上画了一条长长的时间轴，在最左端重重一点。