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5阿瑟施尼茨勒arthurschnitzler的飞进黑暗中一书中给出了另一种古怪的不同形式。其中说,“任何东西死亡的整个时刻,每个人都要以对别人来说不可思议的迅速程度再次重过他过去的生活。这种有记忆的生命也必定有一个最后时刻,而这个最后的时刻就是他自己最后的时刻,等等,因此,死亡便是他自己的来世,按照极限论,每个人都要接近死亡,但决不会到达死亡。”事实上,这类无限系列的总和便是有限的,而数学的和其他的理由都不足以作为论据。但是,有一点渲得提醒,我们往往情愿采取孤注一掷的措施,以避免严重面临的死亡的不可避免性。作者注
6啮齿动物诞生时,它们不过是胚胎,然后必须完全**地作稳定而快速地长途旅行,使胚胎从诞生管落到肚袋内。有许多经不起这种要求的考验。而成功地生下的那些则发现它们自己又一次进入到温暖、黑暗而又有保护的环境中了,这个环境里有许多奶头可供吸吮。这种有智力的有袋动物物种的宗教会乞求于严厉而残忍的神,由这个神再来苛刻地考验它们吗有袋动物的宇宙论会推知一种由“第二次黑暗”而起的太早的大爆炸中辐射的简短的时间间隔,然后平静地实现到我们所知的宇宙中来吗作者注
附录
附录1 关于太阳系较大质量的成员与地球最近一次碰撞之可能性的简单碰撞物理学讨论
我们这里考虑这样的可能性维里科夫斯基所设想的大量质星体,从木星中抛出来冲击地球。维里科夫斯基假定,该彗星与地球之间发生了摩擦碰撞或近碰撞。我们将把这一思想包含在“碰撞”的名称之下。试考虑一球形星体,其半径为r,在与它大小相似的其他星体间运动。当诸星体的中心相距2r时,碰撞就会发生。这时,我们可以说有个有效的碰撞截面为σ=π2r2=4πr2,这便是为了使碰撞发生而运动星体的中心所必须碰击的靶面积。让我们假定,仅有一个这样的星体维里科夫斯基的慧星正在运动,而其他星体即内太阳系的诸行星是静止的。内太阳系诸行星运动的这种忽略可以表明所造成的误差小于2的因子,令彗星以速度v运动并令潜在靶内太阳系的诸行星的空间密度为n。我们将使用的单位中,r是厘米cσ是厘米2,v是厘米秒,而n是每立方厘米内的行星,n显然是一个非常小的数字。
当彗星与椭圆平面成一系列轨道交角时,如果我们假定这个交角有最小似真值,那么,我们将正好作出了最有利于维里科夫斯基假说的假定。如果彗星的轨道交角不存在任何限制的话,那么,轨道交角就会有集中在太阳的一个体积中任何地处运动的相等可能性,而且具有半径r=5天文单位1天文单位=15x1013厘米,即木星轨道的半主轴。彗星能在其中运动的体积越大,则这个彗星与另一个星体以任何形式相碰的可能就越小。因为木星的快速旋转,从它内部飞出的任何星体都将有在行星赤道平面中运动的趋向,这个赤道平面与地球绕太阳转动平面倾斜12度。然而,因为彗星完全进入太阳系内部,所以,喷射事件必须充分有力,以致最终它的轨道交角的任何值i都是似真的。此时一个最可能给出的较低值i=12度。因此,我们考虑彗星在包含楔形体积某处的轨道中运动见图示,楔形的中心点是太阳彗星轨道在一个焦点上必定有太阳并具有角i的一半。这时它的体积为43πr3sini=4x1040厘米3,仅是以r为半径的球的整个体积的百分之二。由于在这个体积中有三个或四个行星不考虑小行星,所以与我们的问题有关的靶的空间密度大约是每立方厘米10-40行星10-40行星厘米3。在内太阳系偏心轨道上运动的一彗星或其他星体的典型相对速度,可能是每秒20公里。地球半径r=63x108厘米,这个数字几乎恰好也是金星这颗行星的半径。
现在让我们作这样的想象:彗星的椭圆径迹,在我们看来,仍然是笔直的,它行进了某个时间t,直到碰上一行星才停下来。在这段时间内,它将在具有体积avt立方厘米背后开辟一条想象隧道,而在这个体积内,必定刚好有一颗行星存在。但1n也是包含一个行星的体积。所以,两个量值相等且有
t=nσv-1;
此处t称为平均自由时间。
当然,实际上,彗星会在椭圆轨道上行进,而且碰撞发生的时间将受到引力的某种程度的影响。然而,容易指明参见例如尤里,1951年,对于v的典型值和如维里科夫斯基所设想的太阳系历史的相对短暂的运行来说,万有引力效应会使有效碰撞截面a有少量增加,而用上述方程作粗略计算,必定能给出近似正确的结果。
自太阳系有了最早历史起,造成月亮、地球和内行星上冲击陷坑的星体,是那些高偏心轨道的星体:彗星和特别是阿波罗星体它们要末是“死”彗星,要末是小行星。利用平均自由时间的简单方程,天文学家们就能很准备地说明,比方说,月球、水星或火星,自它们形成以来在其上所产生的陷坑数:这些陷坑是阿波罗星体偶然碰撞的结果,或更罕有的是彗星与月亮表面或行星表面偶然碰撞的结果。同样,方程还正确地预言了地球上最近形成冲击坑,诸如亚利桑那的陨石坑的年代。在观察和简单的碰撞物理学之间的这些定量的一致性,提供了某种实质性的理由使我们确信;同样的考虑完全适用于我们这里所讨论的问题。
我们现在能就维里科夫斯基的基本假说作些计算了。目前并不存在直径大于几十公里的阿波罗星体。小行星带内的星体大小,事实上在碰撞确定大小的任何其他地方,都可通过粉碎物理学nutionphysics得到理解。已知大小范围内的星体数,与具有某种负功率通常在2至4这样一个范围内的星体半径成正比。因此,如果维里科夫斯基的原始金星彗星是象阿波罗星体或彗星那样一些星体的某家族的一员,那么要找到一颗半径是6,000公里的维里科夫斯基彗星的机遇,将大大低于要找到某一颗半径为10公里彗星机遇的百万分之一。更可能这个数低于十亿倍,不过,让我们在未经证实之前为维里科夫斯基的假说留下一点余地吧。
由于半径大于10公里的阿波罗星体大约有十个之多,所以,存在一颗维里科夫斯基彗星的机遇,这时大大小于十万分之一,从而表明维里科夫斯基的主张难以成立。这样一个星体要以稳定状态存在的丰度若设r=4天文单位,而i=12度,将是n=10x10-54x1040=25x10-45维里科夫斯基彗星厘米3。与地球相碰的平均自由时间,这时便是:
t=1nσv=125x10-45c3x5x1018cx2x106c=4x1021秒1014年这个时间比太阳系的年龄5x109年还要大得多。这就是说,如果维里科夫斯基彗星是内太阳系中其他碰撞所造成的诸多残骸之一的话,那么,它会是一颗非常罕有的星体,它实际上从来没有与地球发生过碰撞。
再反过来考虑一下。让我们同意维里科夫斯基假说,以便论证和弄清他的彗星在被木星抛出之后将需要多长时间才与内太阳系中的一颗行星相碰。这时,n适用于行星靶的丰度而不适用于维里科夫斯基彗星的丰度,而t=1[10-40c3x5x1018cx2x106c]=1015秒3x107年。因此,维里科夫斯基彗星,在过去几千年内与地球发生单一的全碰撞或磨擦碰撞的机遇是3x1043x107=10-3,或者说机遇为一千分之假定它与其他诸多残骸无关的话。如果它是这些残骸中的一部分,那么,这种可能性上升到3x1041014=3x10-10,或者说机遇是三十亿分之一。
关于轨道碰撞理论的一种更精确的表述,可以在厄恩斯特奥皮克estpik的经典论文1951年中找到。他考虑了一个围绕质量为中心体轨道中具有轨道要素ao、eo=io=0的质量为的靶体。于是,一个具有轨道要素a、e、i和周期p,质量为试验体在接近距离为r的靶体之间有特征时间t,这就得出
tp[xsiniuxu]q2[12qu]
a=aao,q=rao
ux=〔2-1a-a1-e2〕12
u=3-1a-2[a1-e2]12si12;
这里u是“在无限”时的相对速度,ux是沿着交点线上的分量值。
如果取r为行星的物理半径,则:
为了把奥皮克的结果应用到我们讨论的问题,方程可简化为近似式:
tpxsiniq2
用p5年a3天文单位,我们就得到