主题：330-詹姆斯.韦布望远镜教会了我们什么？1 -- 万年看客
家园 330-詹姆斯.韦布望远镜教会了我们什么？1 https://www.youtube.com/watch?v=lK4EZiIpC14&t=533s
尼尔.德格拉斯.泰森（以下简称泰森）：感谢大家参加今天这场大概是第25届艾萨克.阿西莫夫纪念小组辩论会，我是尼尔.德格拉斯.泰森，你们的私人天体物理学家。同时我也是海登行星馆的弗雷德里克.P.罗斯科普项目主管。今天的辩论会是我们的年度活动。这项活动始于2000年，源于艾萨克.阿西莫夫家族的支持。我直到最近才知道，阿西莫夫一辈子写了600多本书，其中大部分的资料采集工作都是在我们博物馆的研究图书馆进行的。所以他留下了相当丰厚的遗产，我们想要确保对他的纪念足够鲜活，于是就有了这个活动。
我们都知道今晚的主题是吧？我在外面遇到几位听众一上来就问我：“今晚什么题目？”我说你们几位这是真爱，连什么主题都不知道就来了。今晚我们讨论詹姆斯.韦布太空望远镜带来的宇宙革命。这架望远镜对于早期宇宙的观测结果很难根据我们之前对于宇宙运作的理解来加以解释，因此我们认为这是今年嘉宾讨论的合适主题。我首先介绍嘉宾，请每人讲几句话，让你们了解一下他们，然后我们就开始对话。大家不妨将接下来的活动想象成你在偷听我们这些人在科学会议休息室里的对话。你就应该这样看待我们即将做的事情。我今天扮演主持人，如果嘉宾们说了什么话我认为你可能听不懂，我就补充两句，但是大多数时候今天其实是一帮科学家们在彼此之间进行科学家的对话。谢谢你们能来捧场。
接下来有请今天的嘉宾。我给大家简要介绍一下他们的专业知识。首先是我的老朋友与老同事，当年我们两个一起在天体物理学的体系里摸爬滚打到了今天。芝加哥大学的温迪.弗里曼/Wendy Freeman，温迪请上台吧。
来自德克萨斯大学奥斯汀分校的迈克尔.博因兰-库钦/Michael Boylan-Kolchin——我应该没念错吧？迈克尔请上台。
接下来的嘉宾就来自市中心的CCA——我们一会儿还要详细介绍她的工作机构——瑞秋.索姆维尔/Rachel Sommerville，瑞秋，上来吧好邻居。
来自乔治亚理工学院，约翰.怀斯/John Wise，约翰，出来吧。
第五位嘉宾是来自康涅狄格州纽黑文市耶鲁大学的普里亚姆瓦达.纳塔拉扬/Priyamvada Natarajan，有请普里亚。
这里的每个人都是各个领域的专家，他们的领域包括计算机数据模拟以及针对早期宇宙的观测，特别是关于星系形成的观测。我们很快就会谈到为什么这很重要。普里亚，你的专业兴趣和专长是什么？
普里亚姆瓦达.纳塔拉扬（以下简称纳塔拉扬）：我的专长和兴趣实际上在于不可见的宇宙，或者说需要依靠推断才能确定其存在的宇宙组成部分，包括暗物质、暗能量和黑洞。
泰森：你说“不可见”的时候，你的意思是望远镜看不到，而不仅仅是肉眼看不到？
纳塔拉扬：不，我指的不仅是肉眼。这些实体不会发出任何波长的光线，所以你只能间接推断它们的存在。结果我们发现它们在宇宙当中就算不是主角，也扮演着非常重要的角色。
泰森：也许比我们能看到的东西更重要。
纳塔拉扬：绝对的。
泰森：这有点诡异，你在说你是专门研究我们看不见的东西的专家，而且看不见的东西要比能看见的东西更重要——你自己听听你说得这都是什么话。
纳塔拉扬：或者说隐藏的东西总是比眼前的东西更重要。
泰森：这么说听起来就诗意多了——隐藏的东西总是比眼前的东西更重要，谢谢你的名言。接下来是来自乔治亚理工学院的约翰。
约翰.怀斯（以下简称怀斯）：没错。
泰森：桃子之乡。
怀斯：桃子之州。
泰森：那么你的专长是什么？
怀斯：我在全国最大的几台超级计算机上进行计算机模拟，模拟宇宙当中的第一颗恒星与第一个星系的形成，试图看看它们如何从头开始形成的。
泰森：因为这些现象观察不到，必须依靠模拟。
怀斯：没错，即使是詹姆斯.韦布太空望远镜也看不到最小的星系。
泰森：所以我们必须相信你为模拟程序输入的初始数值是正确的。
怀斯：没错，是的。
泰森：我们待会儿还要再谈谈这个话题。瑞秋，你来自市中心的CCA，这是新成立的机构，请用一分钟时间介绍一下这个机构以及你为什么要加入他们。
瑞秋.索姆维尔（以下简称索姆维尔）：CCA代表计算天体物理中心，我们是熨斗研究所的五个中心之一，熨斗研究所是由吉姆和玛丽琳.西蒙斯创立的西蒙斯基金会支持的，每个中心都致力于计算科学的不同方面。
泰森：生物学是其中之一，对吗？
索姆维尔：生物学、神经科学、数学、量子物理，还有天体物理学，也就是我们的领域。
泰森：你的专长是什么？
索姆维尔：我喜欢说我在计算机上制造星系，此外为了好玩我还会制造超大质量黑洞。我还是选取詹姆斯.韦布望远镜首次观测对象的决策团队的成员。
泰森：方向盘在你手里。
索姆维尔：更准确地说，我们在韦布第一次开机时对于它的指向有一定的发言权。
泰森：很有趣，我们回头细聊。迈克尔，来自德克萨斯州。你对于宇宙的兴趣在哪里？
迈克尔.博因兰-库钦（以下简称博因兰-库钦）：我也研究暗物质，我是一个理论家，我使用大型计算模拟，此外我也尽可能多地进行纸笔工作。我的兴趣在于约翰研究的第一批星系的后代，所以我环顾宇宙，寻找可能是这批星系的化石遗迹的东西——
泰森：等等，约翰刚才说他的专长是制造星系，他没有说“制造第一批星系”，这是一回事吗？
怀斯：我制造的确实是最早的第一批星系。
泰森：好吧。
博因兰-库钦：——即使借助詹姆斯韦布望远镜我们也无法直接看到这些最早的星系在形成时的情况，但是我们今天依然可以看到它们留下的化石遗迹，所以我们可以很好地研究它们，从而得知关于暗物质的知识以及宇宙最初阶段发生了什么。
泰森：温迪，我们认识很久了——别跟我客气，咱俩的交情也是一段重要的科学史，因为咱俩入行的时间都在哈勃望远镜发射之前，而你对于哈勃望远镜首先应该观察什么、首先应该指向哪里以及为什么具有很大的发言权。当时我们还不确定宇宙的年龄，上下限之间差了两倍。回头想想当年我们真应该感到尴尬。而你打算解决这个问题。所以请大略介绍一下哈勃望远镜的背景故事以及你在其中扮演的角色。
温迪.弗里曼（以下简称弗里曼）：没错，我们当时对于宇宙年龄的估算上下限差了两倍，下限是100亿年，上线是200亿年。
泰森：你敢说就一定在100亿与200亿之间吗？
弗里曼：不太可能在这两个数字之外，但是鉴于我们当时的无知，也并非完全不可能。所以建造哈勃太空望远镜的主要原因之一实际上是为了解决这场辩论。
泰森：这就是建造哈勃的动机。
弗里曼：事实上在设计主镜片尺寸时的考量就是这块镜片必须能够更详细地观察那些我们用来测量宇宙距离的星体，或者说位于室女座星系团的造父变星。
泰森：等等，我以为镜片尺寸是由航天飞机载荷舱的尺寸决定的。
弗里曼：那是另一个限制因素。
泰森：镜片如果做得太大，就装不进航天飞机了。
弗里曼：没错，而且做得更小一点也会更便宜，之所以没有做得更小，就是为了解决这场辩论。
泰森：明白了。
弗里曼：所以当时太空望远镜科学研究所的所长组织了一个专家组，讨论哈勃能够完成的最重要项目是什么，解决这个项目将会是哈勃的第一优先事项，他称其为关键项目。用他的话来说，大望远镜就该完成大项目。假设哈勃进入太空之后没几天就要坠毁，掉进大海里，而且某些项目如果没能趁这几天时间完成我们就永远不会知道答案，那么这些项目是什么？测量哈勃常数或者说宇宙膨胀速率就是最高优先级的项目。
泰森：我还真没想到这一点。所以说关键项目指的是如果望远镜在轨道上发生不可预见的意外，起码最重要的项目已经解决了。
弗里曼：是的，他担心如果他组建一个委员会来决定使用时间的分配，委员会只会为了雨露均沾而将使用时间切成小块，可是有些重大问题需要更多时间才能解答。所以他将这些问题指定为关键项目，分配了很多时间。
泰森：而你就得到了一个关键项目。你是解决了宇宙年龄争论的主要论文的作者，那么那篇论文认为宇宙的年龄是多少？
弗里曼：137亿年。
泰森：听起来可丁可卯的。
弗里曼：非常可丁可卯，自从我们发表了关于这个问题的最后一篇论文以来已经过去了23年。根据我们使用的计算方法、按照我们利用哈勃望远镜获取的数据算出来的这个数字至今都没有改变。
泰森：迈克尔，你同意宇宙年龄是这个数吗？
博因兰-库钦：我认为还有一种替代方法可以测量宇宙年龄，那就是通过宇宙微波背景辐射，这是宇宙最早阶段的光。通过统计研究它的属性，我们可以得知宇宙的组成部分。
泰森：等等，如果你用的不是微波背景，你又是怎么算出宇宙的年龄的？
弗里曼：我们测量附近的星系离我们有多远，以及它们以什么速度移动。鉴于宇宙正在膨胀，我们可以使用宇宙学模型倒退出宇宙的年龄。
泰森：正是埃德温.哈勃在二十世纪二十年代率先进行了这方面的尝试——莫非因此这台望远镜才用他的名字命名？
弗里曼：确实如此，并非偶然。
泰森：确实如此。而你不观察星系，而是从后门之间观察宇宙年龄。
博因兰-库钦：没错，我们实际上确实在宇宙的开端。只要尽可能看向远方，就能看到宇宙的第一道光。这道光能够告诉我们最早期宇宙的性质，再结合宇宙学模型，我们得出了宇宙年龄是138亿年，上下偏差2000万年到2500万年。
泰森：她的回答是137亿年，你的答案是138亿年，总共差了一亿年你们俩就杠上了——
博因兰-库钦：我认为这个差异——
泰森：我刚入行那会儿上下偏差两倍呢！
博因兰-库钦：朋友之间多一亿年少一亿年照理说没啥大不了的。但是我认为还有一个更大的问题，也就是如何在当地测量哈勃常数。温迪是这方面的专家与先驱，她肯定知道不同的研究团体有时会得到不同的常数，可能有些常数确实会给出一个更年轻的宇宙年龄，比方说128亿年。一亿年或许可以一笑而过，十亿年恐怕就不太行。
泰森：所以早期宇宙研究领域对立严重。
博因兰-库钦：可能吧。
弗里曼：同意。
泰森：瑞秋，你对宇宙的年龄有什么想法，还是随便他们告诉你什么你就信什么？
索姆维尔：我对星系不太关心，只要恒星比宇宙年轻就好，如果情况不是这样那就麻烦了。我读研的时候就出过这种事。
泰森：你要不说我都忘了，有一段时间好像有人发现了比你们宣称的宇宙年龄更古老的恒星。这个发现登上了新闻头条，闹得很尴尬。问题最后是怎么解决的？
弗里曼：我们发现宇宙膨胀正在加速，并且用哈勃望远镜得到了更好的测量结果，然后问题就解决了。
泰森：待会儿我们可能从普里亚学到更多关于这方面的知识。那么我们现在要想确定宇宙年龄应该听谁的？——不，不，我不想挑动你们俩内斗，我只是说这两种方法本身都很合理，但是它们给出了两个不同的答案，而且这两个答案的不确定性并不重叠，所以必须有人让步。你们两个谁会让步呢？
弗里曼：我认为有趣之处在于至少有以下几种可能性。可能有些数据出了错，误导了我们。或者我们的模型当中可能缺少了某些东西，比方说标准模型必须要假设暗能量和暗物质的存在才能成立，那么这一差异可能意味着宇宙当中还有其他我们尚未发现的东西。后一种可能性更加令人兴奋，因为这意味着我们可以通过比较这些数值来了解早期宇宙的某些基本特质。不管怎么说我们都生活在同一个宇宙当中，因此不同算法得出的宇宙年龄理应匹配。目前的情况就像我们在高山两侧对向挖隧道，结果两边没能合龙。这点差异是否重要？这就是我们正在尝试回答的问题。
泰森：所以迈克尔，听起来你对于你的答案比温迪对于她的答案更有信心。
博因兰-库钦：作为一个优秀的理论家，我可以为任何答案进行辩护，无论它们对不对。
泰森：优秀的理论家才能做到这一步，不太优秀的理论家都不太行。
博因兰-库钦：我非常感兴趣的一个角度——我认为这个角度正在重新变得有趣起来——就是宇宙当中最古老物体的问题。既然宇宙的年龄都会因为算法不同而存在差异，而且现在我们有了更好的观测仪器，例如韦布望远镜与其他天文台，那么现在我们能否更加准确地测定恒星与星团的年龄？因为如果我们现在可以明确主张“最古老的星团的年龄大于宇宙年龄的下限”，那么我们就能肯定这个下限是错误的。
泰森：明白了。那么请问瑞秋，詹姆斯.韦布望远镜发现了关于早期宇宙的什么特征让所有人都感到兴奋？
索姆维尔：我认为有两件事让我们感到兴奋。首先，韦布望远镜发现在非常非常早的宇宙当中存在很多非常非常亮的星系，发出大量的紫外线，而在韦布望远镜发射之前发表的理论并没有预测到这么多如此明亮的星系。这一点引起了很大争议。然后稍晚一点我们又开始发现其他证据表明早期宇宙存在超大质量黑洞。与理论预测相比，这些黑洞更大更重，出现时间也更早。也许这两件事相互关联。星系比我们的预测更多更明亮，黑洞比我们的预测更庞大。现在的问题在于如何理解这些现象。
泰森：所以我们对于早期宇宙的能量层级预测偏低，这么说没问题吧？
索姆维尔：我很喜欢你这种说法。我们首先进行的分析之一基于我们当时估算的这些天体的质量，而这些质量实际上相当不确定。
泰森：你指的是黑洞的质量还是星系的质量？
索姆维尔：我说得是星系的质量，更准确地说是星系当中恒星的总质量。我们无法直接观察质量，只能观察光线。对于这些早期天体，我们主要观察它们释放的紫外线，因为光线在到达我们的过程中发生了红移。
泰森：我澄清一下，詹姆斯.韦布太空望远镜专门精确观察红外线，而你说的是早期宇宙当中天体放出的紫外线。这两者有什么关系？
索姆维尔：正如我们所说，宇宙正在膨胀。这些最早期天体的光线向我们传播了136亿年多一点——
泰森：怎么又冒出来一个136亿年？——哦这是最早的星系形成的时间。
索姆维尔：没错，宇宙出现之后花了一两亿年才形成最早的星系——
泰森：一两亿年，洒洒水啦。
索姆维尔：——它们发出的光线在向我们传播的过程中发生了我们所说的红移，换句话说就是波长变长了。刚刚发出的时候还是紫外线，但是到达韦布望远镜时就成了红外线。
泰森：所以我们事先就知道韦布会拍摄到原本是紫外线的红外线。
索姆维尔：我们事先早就知道。这就是基础物理学的作用。
泰森：那么詹姆斯.韦布太空望远镜——
索姆维尔：这几乎就像是他们事先计划好的，对吧？
泰森：——在设计之初就具备了对于星系形成极其敏感的功能，因为我们早就知道这些星系会发出大量紫外线。
索姆维尔：实际上观测范围无法超越某个红移阈值也是哈勃望远镜的不足之一。一方面哈勃的镜片还是太小，收集到的光线不足以让它看见太微弱的光源；另一方面波长超过某个阈值的红外线它也看不见。如今韦布允许我们看到这个阈值以上的光线。
泰森：我再来问问约翰，为什么星系中心的黑洞这么重要？
怀斯：今天我们看到 所有星系中心都有超大质量黑洞，但是——
泰森：我们看过的所有星系？
怀斯：是的。我们见到的绝大多数大质量星系中心都有大黑洞。但是在早期宇宙中情况并非总是如此。哪些星系形成了超大质量黑洞，哪些没有，这是一个大问题。同样重大的问题在于这些超大黑洞到底来自哪里？换句话说我们正在寻找超大质量黑洞的种子。重大问题在于如今的超大质量黑洞究竟一开始就这么大，还是从小型黑洞逐渐成长起来的？韦布望远镜观察到，早期宇宙当中的超大黑洞的质量几乎相当于包含它的星系当中的全部恒星。但是现在的超大黑洞的质量仅仅相当于星系当中恒星总质量的千分之一。仅仅就质量而言，今天的黑洞要大得多——
泰森：今天的？
怀斯：今天的。但是就其质量在星系当中的占比而言，当年的黑洞要大得多。
泰森：我明白了。普里亚，他的意思好像是宇宙仍然还在不断形成。
纳塔拉扬：是的。
泰森：当年的黑洞不像今天这么大，但是在星系总质量当中却占据了远远更大的比例。
纳塔拉扬：没错。
泰森：那么可以说黑洞是星系得以形成的种子吗？
纳塔拉扬：我认为先有黑洞还是先有星系是个尚未解决的重大问题。我们知道两者会一起成长，不过偶尔一个小黑洞确实可以成为种子，周围逐渐形成恒星。我们还相信所有的黑洞都需要一个宿主星系，不存在四处漂浮的裸体黑洞。
泰森：好的。所以说先有星系。
纳塔拉扬：我认为这还有待观察——
泰森：不是你刚才说的么！
纳塔拉扬：在非常早期的宇宙或者说婴儿宇宙，或许存在一类原始黑洞。这些黑洞如果确实存在，那么它们的存在必然早于我们所知道的任何物质的形成——不过我们并不知道它们是否存在。
索姆维尔：我们也不认为这些原始黑洞是如今的超大型黑洞的种子，是吧？
纳塔拉扬：我们并不这么认为。但是它们依然可能存在。
索姆维尔：是的。
纳塔拉扬：它们可能不是我们如今看到的、每个星系中心都有一个的超大黑洞的种子。但它们有可能是非常早期的星系的种子，这还有待观察。问题在于观察黑洞很容易，想要知道它来自哪里却几乎不可能，因为黑洞不会留下任何关于自身的信息，例如喂养这个黑洞的质量来自哪里，以及它的形成过程。所以我们唯一理解黑洞由来的方式——正如瑞秋所说，黑洞既然无处不在，那么形成黑洞的方式必然不止一种——就是观察黑洞种子的质量与其宿主星系的质量之间的关系。
泰森：因为星系最终会喂养黑洞。
纳塔拉扬：是的。来自星系的气体会喂养黑洞。不过恒星也是从同样的气体当中形成的。
泰森：是的。
纳塔拉扬：正如约翰所说，在非常早期的宇宙当中，如果存在某种形成黑洞的特殊方式——我们几年前预测形成这些黑洞的方式必须不止一种——那么自从宇宙诞生之初就可以形成非常巨大的黑洞，成为巨大的种子。我们碰巧通过韦布望远镜找到了这方面的证据。
泰森：但是约翰，你究竟怎么就创造了超大质量黑洞？莫非你的模拟软件里有个旋钮，你调整调整然后说，“这一来就与事实匹配了，所以我一定是对的。”话说你的软件里有多少个旋钮？
怀斯：我的软件有很多旋钮，但是需要专家才能玩得转。
泰森：我就是说啊。温度、年龄、尺寸、质量分布，这些都是可调参数，你不断调整直到匹配。那么我们可以在多大程度上相信你的旋钮配置能够反映实际宇宙？我们怎么才能相信你没有编排出一大堆匹配方式，好让实际宇宙怎样都能凑上你的模拟结果？
怀斯：因为——
泰森：你要是说“我的模型与现实不匹配”，那就别想发论文。只有成功匹配才有论文可发。
怀斯：没错。
泰森：但是我凭什么相信你呢？
怀斯：我的意思是——
泰森：普里亚你也有这个问题。
纳塔拉扬：我承认。
泰森：所以我的质疑是同时针对你们俩的。
怀斯：首先我必须确立我自己对于模拟的信心。宇宙非常复杂，我们的模拟也很复杂。所以我们首先要进行测试性的模拟，将模拟结果与实际相比。比如一开始我们仅仅模拟一颗超新星，我们不断注入能量，眼看这颗模拟恒星的死亡与膨胀方式是否符合实际观察结果。我们进行许多次此类测试，并且将结果与解析解进行比较。然后我们才将各种测试的过程一起加入超级计算机模拟当中。你确实无法预测这些过程如何相互作用。但是针对这些测试的解析模拟多少能为你提供一些信心。
泰森：所以你的模拟也是一步一步来。
怀斯：嗯。
泰森：逐渐培养对于整个系统的信心。
怀斯：没错。是的。
泰森：好的。普里亚你的计算机和他的一样强大吗？他说他用了超算。
纳塔拉扬：我偶尔也使用超算，但是我也在研究宇宙的故事线。我一次仅仅模拟一个时间段的宇宙。然后我使用他的模拟将这些时间段全部串联起来，然后我用观察到的各个宇宙时期的数据来对照模拟告诉我们的内容。
泰森：好的。所以她用的是真实数据。（笑声）
纳塔拉扬：他用的也是。
泰森：好吧。瑞秋，你说早期宇宙的黑暗时代是什么意思？
索姆维尔：正如迈克提到的，宇宙的第一道光实际上是大爆炸后留下的气体的微弱光芒。在那之后——
泰森：这些微光我们已经观察到了。
索姆维尔：——没错，我们确实已经观察到了宇宙微波背景辐射。在那之后一段时间，宇宙里没有恒星，没有吸积黑洞，没有任何发光的东西。所以我们称那为黑暗时代。黑暗时代结束的标志就是宇宙中的第一颗恒星诞生并且开始发光。
泰森：那大约是在宇宙诞生之后多久？
索姆维尔：我们认为是在大爆炸后1亿到2亿年之间。我们还没有看到第一颗恒星。即使是韦布望远镜也依然不够强大，看不到它们。但我们的理论预测应该是在大爆炸后大约1亿到2亿年。
泰森：约翰，我上次读到，韦布望远镜在黑暗时代发现了星系。
怀斯：我不认为黑暗时代存在任何星系。但是他们确实发现了非常——
泰森：等等，所以你是说你是对的，詹姆斯.韦布太空望远镜错了？
怀斯：詹姆斯.韦布太空望远镜没有感情，所以我想它不会难过。但是——
泰森：就算对它进行人身攻击它也无所谓是吧。
怀斯：是的。我认为他们确实发现的星系比我们以前看到的要早，但是还没有早到我们所谓的黑暗时代，即在宇宙中第一颗恒星形成之前的时代——我们还没有看到那么远的东西。
泰森：那么温迪，如果我们将宇宙微波背景暂且抛开，仅仅观察这些早期星系，这些星系是否有助于确定宇宙的年龄？
弗里曼：你想问对于早期宇宙的观测是否揭示了——
泰森：是的，是的。按照公开说法，詹姆斯.韦布星系观测到了似乎来自黑暗时代的景象，这让你得到了比你以前使用过的更早的数据。这有助于你进一步确定宇宙年龄吗？
弗里曼：我认为正如迈克尔之前所说的，这是另一种获得宇宙年龄的方式。也是一种非常不同于局部观察的方式。我认为今天这场对话表明，研究宇宙需要多管齐下，需要了解很多知识，特别是关于恒星的知识。向遥远的宇宙看去，我们看到的是一整个星系的总体发光。你没有机会观察单个恒星。
泰森：因为它们太远了，无法解析其中的单个恒星，对吗？
弗里曼：太远了，它们的光线在我们看来都是一团一团的，看不到单个恒星。基于星系的不同，其中恒星的形成历史也可能非常不同——不同的金属丰度，不同的红化程度，导致红化的尘埃种类不同，还要恒星形成时的分布不同。
泰森：你说金属丰度，可是早期宇宙究竟生成了多少重金属？重金属元素不是只能通过超新星爆发来生成吗？那时候就连恒星也只是刚刚才出现，哪里来的超新星？
弗里曼：可是我们确实在这些早期天体的光谱当中看到了重金属元素。
泰森：那我换个问法：我们为什么能在早期宇宙看到重金属元素？毕竟那时候超新星还没机会爆发，因此也就没有机会将它生成的元素传播到宇宙当中。
弗里曼：我认为这是一个有趣的问题。我的意思是，韦布望远镜的令人兴奋之处也正在于此。我们有一套关于星系形成的理论，但是这套理论并不完全符合韦布望远镜的观测结果。我们必须解释我们看到的景象。用你的话来说，理论模型当中有很多旋钮，而且还可以添加更多旋钮。我们要不断调整这些旋钮，直到理论可以解释观测结果为止。所以我会说，在解释宇宙年龄方面我们还要面对额外的挑战。
泰森：我忘了提到一个重要的观点，约翰——你调整旋钮，得到结果。所以你有没有办法确定，用其他方式调整其他旋钮就一定无法得到相同的结果？
怀斯：现在我们可以将模拟结果与韦布望远镜的观测结果进行比较。在詹姆斯.韦布升空之前，我们只能将一套模拟结果与另一套模拟结果进行比较，比来比去心里总是没底——我们模拟的星系真的现实吗？回头看来，以前我整天忧心忡忡，因为我们模拟出来的星系比其他小组的模拟结果更重。那时候我们没有机会将模拟结果与观测结果进行比较，因为其他小组模拟的都是当前的星系，可是我们却专注于大爆炸之后第一个一亿年间产生的早期星系。然后韦布望远镜给出了观测结果，证明这些星系要比大多数人的预期更重或者更亮。这一点与我们的预测相匹配，也让我的自我感觉十分良好。这么多年以来压在心头的担忧终于得到了消解。
泰森：我们都为你感到高兴。（笑声）普里亚，我喜欢你的说法——你把不同的宇宙时间段拼接在一起。
纳塔拉扬：是的。
泰森：然后与来自那些这些时间段的数据进行比较。那么韦布望远镜的发现如何影响了你对黑洞的理解和研究？韦布望远镜看到的是早期星系的光池。那时的黑洞究竟起到了什么作用？黑洞能告诉你星系形成得更早或更快吗？你从韦布望远镜哪里得到了什么线索？
纳塔拉扬：事实证明，直到大约五到十年前，我们还认为黑洞在星系形成过程中起不到多大作用，因为它们的质量与星系当中的全部恒星相比微不足道。
泰森：不过如果你掉进黑洞里去了，对于你来说依然会是很糟糕的一天。
纳塔拉扬：没错。
泰森：但是我一个月前刚刚读到，我们在韦布望远镜观察到的某个早期星系当中发现了有史以来质量最大的黑洞？
纳塔拉扬：没错。
泰森：谁记得具体数字？到底多大？
纳塔拉扬：大约是100亿个太阳的质量——
泰森：谁能不喜欢天文学家呢？“也没多少，100亿而已。”我们拿着天文数字完全不当回事。那么我们所在银河系中心的黑洞有多大？
纳塔拉扬：它只有太阳质量的400万倍。
泰森：那也太小了。
纳塔拉扬：不过仍然算是超大质量黑洞，因为任何超过太阳100万倍的天体都被归类为超大质量。
泰森：它确实仍然是超大质量黑洞，但是货比货得扔啊。
纳塔拉扬：咱们这个黑洞确实相当普通。
泰森：是的。就连黑洞都要相互攀比。
纳塔拉扬：（笑）是的。
泰森：所以你得应对这个超大黑洞。
纳塔拉扬：对。
泰森：它将改变你对星系形成的一切看法。
纳塔拉扬：没错。所以在早期宇宙只有一个大型气体库，恒星和黑洞都是从冷却的气体中形成的，双方会为了争抢气体而竞争。无论是黑洞还是恒星，赢得竞争的关键都在于谁成长得更快。所以当我们看到来自詹姆斯.韦布的数据时，我们看到的整体光线——
泰森：来自两者。
纳塔拉扬：来自两者。但是我们还有光谱。恒星与黑洞都有非常特定的光谱特征。将这些特征视为光波波长的函数，就能算出这些天体发出的能量。我们知道一个正在成长的黑洞的特征是什么。所以尽管我们看到的是复合光线，但是依然可以通过分析光谱来得知光线背后有一个正在积极成长的黑洞，此外也有恒星。发现一个快速成长的黑洞的关键在于来自黑洞的X射线辐射。因为气体在黑洞附近会遭到加热。X光是气体掉进黑洞之前的垂死喘息，因为气体会在掉进黑洞的过程中不断加速并且加热发光，这就有了黑洞发出的X射线辐射。
泰森：这些气体发出的光如此灼热——
纳塔拉扬：是的。
泰森：以至于热成了X光。
纳塔拉扬：是的。所以你应该能够——
泰森：到底多热？一百万摄氏度？
纳塔拉扬：一千万。
泰森：一千万摄氏度。
纳塔拉扬：一千万到一千五百万。这么热的物体必然足够亮，你本应该能够看到。所以这里的大问题在于你真的能够看到第一个黑洞吗？你本应该能够用钱德拉X射线望远镜和詹姆斯.韦布太空望远镜看到它。
泰森：那么那时候的X射线现在是什么？
纳塔拉扬：它们仍然是X射线，因为这些是硬X射线。
泰森：好的。所以说这些X射线实在太X射线了，以至于哪怕经过了红移，仍然位于光谱的X射线频段。
纳塔拉扬：是的。
泰森：这意味着我们没有足够的词汇来划分X射线部分的光谱。
纳塔拉扬：我们一般就说硬X射线和软X射线。
泰森：这里的硬与软与它们摸起来感觉怎么样无关。（笑声） 这与它们能多快杀死你有关吗？
纳塔拉扬：或者说它们的能量层级有多高。
泰森：所以当年的硬X光如今依然还是X光。
纳塔拉扬：是的。
泰森：这是我们的偏见作祟。因为我们能看到可见光，于是就发明了很多词汇来描述这个非常狭窄的电磁光谱范围内的所有颜色。而X光就只有软硬俩字来区别。
纳塔拉扬：我们的语言必须适应我们的视网膜，对吧？
泰森：我能接手这一点，只不过我更喜欢精确的措辞。
纳塔拉扬：所以如果用韦布望远镜和钱德拉望远镜能看到同一个正在孕育黑洞的星系，那就是积极成长的黑洞的确凿迹象。麻烦之处在于，如果你看不到X射线，那么就必须解码多少可见光来自恒星，多少来自黑洞。
泰森：明白了。
纳塔拉扬：不确定性就在这里。
泰森：我复述一遍你刚才说的话。如果有X射线，那就一定有黑洞。
纳塔拉扬：绝对。
泰森：但是有黑洞未必一定有X射线。
纳塔拉扬：是的。
泰森：或许黑洞周围的气体不够热，放不出X射线。然后你必须设法通过其他方面——比如光谱或者——
纳塔拉扬：是的。光谱的线条以及光谱的形状。
泰森：好的。
纳塔拉扬：这是固有的不确定性。钱德拉X射线望远镜是一台了不起的望远镜。但是鉴于它的分辨率所限，它不能完全看到宇宙的最远边缘，而这是韦布望远镜现在正在观察的地方。所以你需要一些聪明的技巧，必须看宇宙当中一些非常特殊的地方——
泰森：你告诉公众你在科研工作当中取巧。
纳塔拉扬：取巧是必须的。
泰森：好的。
纳塔拉扬：还得靠魔法。（笑声）
泰森：但是我还有不明白的地方。瑞秋，如果黑暗时代就有星系，而且那时候本来不应该有星系，那么什么地方出了问题？是不是数据有什么问题？因为这种情况以前发生过，你们也都知道。是什么实验来着？好像是测量宇宙微波背景——反正论文作者误解了数据。然后论文读者纷纷惊叹道：“哇！宇宙微波背景当中有一个全新的奇怪特征，让我提出理论来解释它。”他们提出了理论来解释它。“小菜一碟，我是理论家，我解决这种问题轻而易举。”结果原始论文的数据缺陷暴露了，顺带也暴露了一批打蛇随棍上的理论家。（笑声）
博因兰-库钦：你说的是BICEP的结果。
泰森：BICEP是什么的缩写？
博因兰-库钦：我还真不记得了。
泰森：好的。
弗里曼：我猜它与B模式有关。
泰森：再说一遍？
弗里曼：它与B模式有关，也就是追寻早期宇宙当中的引力波。
泰森：好吧，B模式。
弗里曼：它们观察的是引力波在微波背景中的特征。需要小心的是，除了引力波之外，尘埃也会导致微波背景的偏振。
泰森：你说的是我们自家后院的尘埃，我们自己的银河系当中的尘埃。
弗里曼：我们自己的银河系当中的尘埃，没错。所以纠正这一点至关重要。而且——
泰森：他们没有正确地纠偏。
弗里曼：当时有人在会议上一边放幻灯片一边念出了上面的读数。他们不该这样做。
家园 我见得更多的是韦伯望远镜 匿名 一般翻译为“韦伯望远镜” 家园 詹姆斯.韦布望远镜教会了我们什么？3 泰森：好的。现在我们来总结一下，请大家就各种话题最后再发表几句感想。普里亚你提到了钱德拉太空望远镜。这是美国宇航局的——
纳塔拉扬：旗舰任务。
泰森：——旗舰任务之一，就像哈勃一样。
纳塔拉扬：是的。
泰森：还有斯皮策望远镜。每一台望远镜都各有专长。我们几天前刚刚得知，钱德拉望远镜的预算可能会在——
纳塔拉扬：两年内。
泰森：——两年内归零。到时候我们将无法接触到X射线宇宙。
纳塔拉扬：我们将失去观察宇宙的X射线眼睛，我认为这将是一场灾难。而且望远镜目前运作良好。我认为它应该再获得一些资金。正确的做法是逐步淘汰它。
泰森：同时让更新更强的望远镜上位！
纳塔拉扬：是的。
泰森：但是我们没有让别的望远镜上位。
纳塔拉扬：目前有这方面的计划，也有呼声。有人已经提交了其他X射线望远镜的提案。欧洲人正在发射一台名为雅典娜的X射线望远镜。
泰森：雅典娜？
纳塔拉扬：雅典娜。而且——
泰森：我祝你好运。眼下是一个艰难的时期，毕竟钱德拉望远镜已经25岁了。但是如果它仍在工作，而且我们没有别的X射线望远镜，那么它报废之后我们就要出局了。
纳塔拉扬：是的。而且更重要的是，我认为我们需要X射线来补全我们对于宇宙的视角。我们还没有用X光观察到的现象之一——我希望在我死之前能观察到这个现象，当然我更我希望我不会那么快就死掉——是黑洞相撞。我们筹备了LISA任务，计划在太空里探测两个超大质量黑洞碰撞产生的引力波。我们已经有了LIGO任务，通过地面装置探测到了两个恒星质量黑洞的碰撞。超大质量黑洞也会发生碰撞，而且将在二十一世纪三十年代相撞。我们肯定需要一些仪器不断地用X射线眼睛观察宇宙，直到碰撞发生。因为就在超大质量黑洞合并之前，在那种程度的引力波爆发出来之前，X射线活动将会相当活跃。
泰森：你可以预测黑洞什么时候相撞？
纳塔拉扬：是的。
泰森：超大质量黑洞的相撞是两个星系碰撞的后果，因为两个星系各自都有自己的超大质量黑洞。它们很可能会相互吸引。
纳塔拉扬：是的。
泰森：星系都相撞了，黑洞自然不能免俗。
纳塔拉扬：在这个过程中会形成很多渣滓，气体和其他东西都会混合在一起搅和进去，我们应该能够通过X射线看到这一切。
泰森：“渣滓”，这是官方词汇吗？行吧。（笑声）约翰，你在思考人工智能、量子计算和超级计算机时看起来很兴奋，像个小孩子。你觉得我们在什么时候能用上人工智能？
怀斯：我们现在正处于这场人工智能革命当中。
泰森：当然。但是现在的计算能力怎么样？
怀斯：计算能力？硬件仍在升级。但是还需要人们开发算法与模拟代码，这样才能充分利用计算机。
泰森：所以我们需要更多的程序员。
怀斯：是的，是的。
泰森：需要他们挺身而出。
怀斯：大多数学生都是优秀的程序员。但是要真正在那么大的规模上使用超级计算机，需要一种不同的思维方式，唯此才能将工作分配给一百万个核心？想象一下你有一百万台计算机，你如何在它们之间分配工作，让它们在纳秒级时间内相互交流并且一起推进？
泰森：纳秒就是十亿分之一秒。
怀斯：是的。十亿分之一秒。
泰森：为什么不是皮秒？为什么不是阿秒？为什么要束缚自己的手脚？（笑声）我这把年纪还记得，曾几何时如果你的计算机有一兆字节的存储空间，都能吸引别人排着队来观看。
怀斯：因为芯片的频率以千兆赫兹计算，取千兆赫兹的倒数就能得到纳秒。所以纳秒是计算机进行操作的时间单位。
泰森：今天的计算机。
怀斯：今天的。但是这样的计算需要很多能量，而且废能还必须排散出去。所以我认为未来相当一段时间内单次计算都不会比纳秒级更快，但是我们可以在一纳秒之内进行更多的同步操作。
泰森：瑞秋，你在CCA接下来的项目是什么？你和詹姆斯.韦布望远镜已经完事了吗？还是有更多数据在等待你处理，或者更多的人物需要你指导它去完成？
索姆维尔：我和詹姆斯.韦布绝对没有完事，这正是最令人兴奋的地方。韦布的最初设计是持续运行五年。但是发射进行得如此顺利，以至于我们现在希望韦布可能持续运行十年甚至更长时间，也许甚至达到而是年。
泰森：我以为它能被动冷却，服役年限到期是不是意味着它用完了助推剂，导致它无法维持轨道稳定性？
索姆维尔：它需要助推剂来保持轨道稳定，否则就会漂移，我们最终将失去与它的通信。所以我们需要让韦布保持在离地球足够近的轨道上——
泰森：我知道它在百万英里之外，但是让我们飞过去把它拖回到它应该在的地方！
索姆维尔：确实还有很多事情我们希望用这座望远镜来完成。
泰森：因为和哈勃不同，你不能为韦布补充助推剂。
索姆维尔：是的。可能不行。
泰森：哈勃就在近地轨道。要想维护韦布望远镜，就得从地球出发飞出百万英里。
索姆维尔：人类宇航员无法前去维护韦布，我们可能最终能够发送一个机器人为韦布服务。
泰森：把它拖回到它应该在的地方。
索姆维尔：有些人正在研究这个问题。我们还想要观察更大的天空区域。目前我们仅仅看到了很小一片天空区域，我们观测到的一些东西可能只是偶然现象。我们想要观察得更深入。根据预测，我们应该在更远方看到更多的天体。
泰森：用你的新模型做出的预测。
索姆维尔：根据模型预测。我们想要获得更多的光谱，这将让我们知道早期宇宙有多少重元素，是否还有隐藏的黑洞。
泰森：你用“金属”这个词也没事，我们已经把话都说开了。
索姆维尔：是的。
泰森：早期宇宙有多少金属。。
索姆维尔：我们还应该能够看到成长中的黑洞的签名。所以还有很多很多令人兴奋的结果等待我们去发现。
泰森：太好了。继续努力吧。你现在全职在CCA工作，以前你是在新泽西州的罗格斯。
索姆维尔：对。
泰森：欢迎来到曼哈顿。
索姆维尔：谢谢。
泰森：顺便跟听众们说一句，熨斗研究所之所以得名是因为它位于熨斗大楼附近，就在23街和百老汇的路口。
索姆维尔：熨斗大楼在23街，我们的大楼实际上在21街。
泰森：所以说研究所得名是因为它位于熨斗区——
索姆维尔：正确。
泰森：好的。欢迎来到纽约。
索姆维尔：谢谢。
泰森：那么，迈克尔。
博因兰-库钦：请讲。
泰森：既然大部分宇宙活动都要靠模型、模拟以及数据来研究，还有什么理论工作留给你依靠纸笔来完成？
博因兰-库钦：问得好。我认为肯定没有过去那么多，但是在非常基础的层面总还有研究空间。每当新的观测结果为宇宙添加了额外的物质或者能量组分，我都需要重新投入工作。物理定律告诉我们，宇宙的能量含量控制着宇宙膨胀率。所以每当观测到新的能量存在，我都需要重算膨胀率。这种程度的计算也许用不着一百万个处理器，只需要一个就够了。就算只有铅笔和纸张，我也能计算新发现如何影响宇宙的年龄，如何影响我们观测天体时看到的红移与宇宙年龄之间的关系——我们知道红移与宇宙年龄确实有关系。
泰森：所以你用的不是软件也不是硬件，而是湿件大脑。
博因兰-库钦：没错。
泰森：如今我们还用湿件这个词吗？
博因兰-库钦：我想还在用。
泰森：听起来不错。温迪。你即将拥有美国最大的望远镜。
弗里曼：我希望如此。
泰森：它什么时候上线？
弗里曼：这取决于资金，项目进度现在完全受资金限制。项目已经通过审查，所有的技术节点都已经达到。场地已经平整，硬岩已经挖掘。有宿舍供人们工作，镜面也已经铸造好了。所以——
泰森：就等钱到位了。
弗里曼：只要钱到位。
泰森：你需要多少钱？
弗里曼：很多。
泰森：多少？（笑声）
博因兰-库钦：谁要募捐一下？
泰森：天文学家缺钱，帮帮我们。（笑声）在科学界我们经常这么搞，要是有个非常酷的项目缺钱，我们就去四处化缘——
弗里曼：咱们今天这个社区实际上一直非常慷慨。天文学界从私人慈善事业中受益良多，自从——
泰森：自从一开始，是的。
弗里曼：没错。
泰森：凯克望远镜用得就是私人资金。
弗里曼：没错。而且麦哲伦望远镜用得也是私人资金——
泰森：因为望远镜的服役寿命很长。归根结底，它们只是收集光线的桶，指着天空那头的探测元件可以随着时间而改进升级。所以你在这个十年里捐钱命名的望远镜几十年后仍然可以很强大。
弗里曼：麦哲伦望远镜的很多资金来自私人慈善事业。
泰森：所以你还需要多少钱？你还没有回答我的问题。
弗里曼：大约几亿美元。很多钱。
泰森：等等，美国目前生活着有史以来最多的亿万富翁，对他们来说这就是零花钱。
弗里曼：我能聘任你替我们化缘吗？
泰森：普里亚，我想让你作为哲学和科学史的研究者教导我们一下，这个领域现状如何？你是否预见到在五年、十年、二十年后的人们将会以全新方式来理解韦布望远镜的作用？还是说目前的理解将会进一步收紧？我们会不会在更广泛的科学进步背景当中理解韦布的发现？
纳塔拉扬：我认为韦布只是一场重大革命的开始，它将彻底改变我们对于宇宙的理解。然而我们从未能够预测科学本身的未来。我不认为哥白尼在1543年就想象过未来的我们有能力让旅行者号离开太阳系。所以我不会做出具体推测。但是我要享受这一刻的刺激，因为这场革命真是太棒了。我们颅骨当中这小小一团胶状物，凭借一点技术辅助——。
泰森：你的胶状物才小呢，我的可不小。（笑声）
纳塔拉扬：——居然能够将宇宙理解到这种地步，这太令人震惊了。我不仅对宇宙感到敬畏，也对人类的合作能力以及科学与理性的力量感到敬畏。有鉴于此，我真心觉得科学否认主义简直不可理喻。
泰森：我真没想到你的回答落脚点居然这么高，好家伙。（掌声）有趣的是，我们做出了这么多发现，人们却说“我不信任科学。油管不让我信任科学家。”
纳塔拉扬：（笑）对。
泰森：“我才不打疫苗呢，他们知道个屁啊。”这种情况还在继续。我们依然生活在这样的世界里。
纳塔拉扬：我们生活在一个疯狂的世界。
泰森：最后我还想问两个问题。你谈到了我们的胶状大脑，那么我们作为一个物种在基因上是否足够聪明，足以回答我们对宇宙提出的问题？更深一步来说，我们是否足够聪明，以至于知道该问什么问题？
纳塔拉扬：我喜欢你的第二个问题，问的真好。我认为我们没有理由——
泰森：或者我们只能盲人摸象？我们永远看不到大象，因为我们不知道我们正在摸什么。
纳塔拉扬：对。我认为不管个体人类是否有能力理解宇宙，作为整体的人类肯定有这个能力。这就是人工智能将会大显身手的地方，它将增强我们理解、领会、吸收大量信息和数据的能力，并且按照我们指定的方式处理数据。
泰森：所以科学进步之道是人工智能增强的智能而不是人工智能，这将是对于这个问题的更合理解释。
纳塔拉扬：是的。我认为这就是未来的宇宙学研究方式，但是另一方面人类本身的认知能力也可能发生爆炸，可能会经历根本性的转变。也许基因技术能够增强我们的认知能力——这并非不可能，对吧？
泰森：嗯。
纳塔拉扬：你听起来不太高兴——
泰森：不，不，我只是——（笑声）
纳塔拉扬：无话可说了？
泰森：是的。我只是不想让别人在我的脑子里乱搞。
纳塔拉扬：我十分理解。
泰森：那我还有最后一问——温迪你要补充两句？
弗里曼：我喜欢我们将讨论方向转向哲学，这或许是收束讨论的好办法。但是我还想插入一个与数据有关的实际问题——
泰森：请。
弗里曼：——尤其是韦布望远镜的数据。我们的团队现在正在进行的韦布望远镜项目试图用三种不同的方式测量宇宙膨胀率，观测对象是同一个星系。在这个项目当中我们蒙住了自己的眼睛。具体来说，我们向不同的数据目录当中添加了加密的随机数字，以至于我们团队的中没有人知道数据分析的最终答案会是什么。我们正在以这种模式分析三种不同测量方式的数据。我们并不知道项目结果会如何，但是我们即将得到答案。要么三种方式的结果都一样，要么都不一样，要么有两种方式一样。我不知道最后哪种可能将会成真，但是我们很快就会知道。我真的很兴奋，因为我不知道最终结果，所以才很有趣。
泰森：你打算用这种办法来测试你的观察结果或者计算模型是否可靠。
弗里曼：是的。
泰森：非常酷。我喜欢你的办法。我喜欢未来，我喜欢今天听到与看到的一切，以及你们研究本地与远方宇宙的角度。既然我们有这么多非常聪明的人正在研究宇宙，我就放心多了。请和我一起感谢我们的嘉宾。（掌声）
家园 詹姆斯.韦布望远镜教会了我们什么？2 泰森：好的。那么我想知道我们的模型是否正确预测了黑暗时代的星系？
怀斯：我认为——
泰森：请用是或者不是来回答。
怀斯：现在还是以前？不，我的模型不会预测星系。我不认为任何人的模型真的预测了当时的宇宙有多少活动。所以——
泰森：韦布给我们带来了惊喜。
怀斯：我认为这对每个人来说都是个惊喜。正如瑞秋所说，韦布观察到的一切现象都比模型预测发生得更早。温迪刚才也提到了金属比我们的预期更早出现。早期宇宙当中的一切发生得都比我们想象的要快。我们需要弄清楚——
泰森：顺便跟台下听众说一句，对于我们这些搞天文的来说，元素周期表上凡是比氦更重的东西都是金属。
怀斯：没错。我们的化学很简单——氢，氦，金属。
泰森：化学家听到我们聊天的时候都快吓死了。
怀斯：是的。
泰森：我们几十年来都没有纠正这一点。
怀斯：根本没有。
泰森：（笑）行吧。
博因兰-库钦：X，Y和Z，宇宙三要素。
泰森：好的——不好意思打断了你。
怀斯：哦不。我刚才说的是韦布观察到的一切都描绘了一幅一致且始终新颖的画面，即事情比模型预测发生得更快。我们需要理解，究竟是早期星系形成的模型缺少了什么？还是我们对早期宇宙演变的理解缺少了什么？
泰森：那么瑞秋，需要调整什么？
索姆维尔：我想把话题转回到你之前问的问题上，我们怎么知道我们的模型是正确的？因为正如约翰所说——
泰森：对。因为仅仅因为它们匹配，并不意味着你输入的参数是正确的。
索姆维尔：完全正确。
泰森：因为可能有十种其他参数组合方式也能得到同样的结果。你也同意这一点。
索姆维尔：完全同意。
怀斯：是的。
博因兰-库钦：是的，我同意。
泰森：好的。
索姆维尔：我认为我们都同意这一点。但是问题在于这些依赖超算的计算模型运行起来非常昂贵。所以你不能运行1000次来大片大片地探索参数空间，以此确定你所谈论的退化是否存在。所以传统上——
泰森：所谓退化就是两个不同的模型给出相同的结果，我们说这两套输入彼此退化了。
索姆维尔：正确。
泰森：这是天文领域的一个有趣术语。
索姆维尔：完全正确。
泰森：好的，继续。
索姆维尔：是的。
泰森：这与道德无关（笑声）——
索姆维尔：谢谢澄清。我们不想故意引战。
泰森：退化的计算机模拟。
索姆维尔：所以每个人——或者说大多数人——观察的都是我们附近的宇宙，我们进行了大量观测。我们以为我们知道恒星如何形成，我们以为我们知道超新星爆炸如何影响下一代恒星，我们甚至以为自己知道某些黑洞如何影响星系。
泰森：因为我们有很多望远镜正在研究它。
索姆维尔：我们有很多望远镜。
泰森：离我们很近的宇宙我们已经看明白了。
索姆维尔：根据这些观测结果，我们把模型中的所有旋钮都调好了，完全匹配我们附近的宇宙。然后——至少包括我的小组在内的很多小组都是这么做的——我们说：“这些模型所有的旋钮都固定好了，完全匹配我们附近的宇宙。接下来我们让这些模型预测一下詹姆斯.韦布应该看到什么吧。”你指责我们从来没有发表过与观测结果不一致的论文，可是我们确实发表了。我们在韦布发射前就预测了它应该看到什么，结果我们的预测与观测结果不一致。所以我们学到了一些东西。我们学到我们的模型当中的物理规则——
泰森：你学到你错了。
索姆维尔：我们学到了我们错了。这很棒，对吧？这就是科学。
泰森：是的，这绝对是科学。所以你错了，但是你错得很有趣。
索姆维尔：非常有趣。
泰森：是的。我没有替你说话的意思，但是这个结果显然表明，要么韦布望远镜的数据存在缺陷，要么我们附近的星系的参数不能用来反推早期宇宙的情况。
索姆维尔：又或者你可能需要用更聪明的方式去反推。我们最近意识到，如今宇宙当中的常见环境与早期宇宙完全不同。这就好像你试图通过观察纽约市来推断撒哈拉沙漠的特性，结果当然会弄错。所以你需要寻找附近宇宙当中与早期宇宙相似的环境。那么早期宇宙与今天的宇宙有什么不同？那时候的物质密度要大得多，重元素也更少。
泰森：我明确一下，之所以那时候密度更大是因为同样的物质装在了更小的体积里。
索姆维尔：完全正确。宇宙一直在膨胀，这意味着宇宙物质在过去更加密集。
泰森：从红移11星系的诞生到现在，宇宙扩张了多少？
纳塔拉扬：就因数而言——
泰森：宇宙扩张是线性的吗？我以为是线性的。
博因兰-库钦/纳塔拉扬：是的，只是线性的。
泰森：所以今天宇宙的尺度比起当年大了十倍还是十一倍？
纳塔拉扬：大了十二倍。
泰森：我还少说了一个一。
纳塔拉扬：确实需要加一。
泰森：所以早期宇宙的物质密度是今天的十倍。
索姆维尔：完全正确。
泰森：明白了。
纳塔拉扬：你俩先别急，体积要按照立方计算。尺度缩小10倍，密度要增加10的三次方倍。
泰森：哦对了，我把立方这茬给忘了。
索姆维尔：是的，那时候宇宙物质的密度是今天的一千倍。
纳塔拉扬：是的。
泰森：十乘以十乘以十。
索姆维尔：而在那种环境当中恒星形成的方式如今已经很少见了——
泰森：尽管少见，但是你还是能找到实例。
索姆维尔：能找到。在物质密度如此之大的环境里，恒星的形成效率要高得多。如果我们把高密度这一点纳入我们的模型，这些模型完全可以重现韦布的观测结果。
泰森：是吧。
索姆维尔：我们预测在红移程度更高、或者说更遥远的宇宙区域应该有更多的明亮星系。
泰森：所以事后看来，你原本可以预测出正确答案。
索姆维尔：所以说这事才糟心呢。
泰森：是的。（笑） 有一次我和斯蒂芬.霍金共进晚餐，我问了他一个问题。他回答得很慢，因为他连一指禅都不会用，只能靠眨眼来打字。我问他为什么爱因斯坦没能预测黑洞的存在，毕竟黑洞一开始就是从广义相对论推导出来的。然后大概过了十分钟，霍金的答案来了。“谁都有考虑不周的时候。”（笑）我猜他说这话的时候想到的是你，你也思虑不周了。约翰你刚才想说什么？因为我还有另一个问题要问你。
怀斯：我认为早期宇宙的另一个不同之处在于当时的星系立没有恒星，甚至没有星系。大量气体与暗物质搅在一起，根本不存在竞争，所以才能形成特别巨大的恒星。今天的宇宙已经有了很多恒星与超新星，当时的宇宙则要原始得多。
泰森：我问一句，普里亚，他刚才说了暗物质。
纳塔拉扬：是的。
泰森：那么暗物质当时是不是掌控了一切？
纳塔拉扬：是的。暗物质坐在早期宇宙的驾驶座上。暗物质占了宇宙总库存的大约20%到25%，提供了形成星系的全部框架，使得气体得以聚拢，黑洞得以形成。暗物质内部是一切真正发生的地方。
泰森：但是你不知道暗物质是什么。
纳塔拉扬：确切地说，我说的是我不知道暗物质是什么，但是我们知道暗物质如何表现。这就是暗物质和暗能量的疯狂之处。我们根本不知道它们是什么。比如对于暗物质，我们不知道暗物质粒子是什么，我们已经寻找了几十年了。
泰森：如果暗物质确实由粒子构成的话。
纳塔拉扬：同样，我们不知道暗能量的本质。但我们毫不含糊地知道它在宇宙当中如何表现。
泰森：所以你可以将其加入模型。
纳塔拉扬：一点不错。
泰森：温迪，当你计算宇宙的年龄以及观察远近各处的星系时，暗物质重要吗？
弗里曼：是的。我的意思是——
泰森：它在你的计算当中以什么方式出现？还有暗能量呢？
弗里曼：宇宙的膨胀速度是随时间而变化的，并且会对暗物质和暗能量的存在做出反应。如果你要确定宇宙年龄，就需要知道暗物质的存在。
泰森：所以也许你的宇宙年龄出了错——对不起迈克尔，也可能是你的宇宙年龄出了错——是因为你没有正确地模拟暗物质和暗能量？这可能吗？
弗里曼：好的。退一步说，当我们测量哈勃常数时，我们测量的是当前的哈勃常数。所以我们不需要知道那个模型。但是当我们将当前的哈勃常数与早期宇宙的微波背景观测结果进行比较时——
泰森：那是推算宇宙年龄的另一种方法，直接走后门。
弗里曼：——它也很符合微波背景上各个区域的细微温度差异，而且同样非常符合纳入了暗物质和暗能量的标准模型。目前的对立关系发生在标准模型的拟合度——它预测了今天的膨胀率在考虑到暗物质与暗能量总额的情况下应该是多少——以及我们的本地观察结果之间。如果两者都是正确的，那么我们对于标准模型的理解还要更进一步。我们目前的图片中可能缺少某些基本的东西，这一点可能非常有趣。
泰森：迈克尔，她的描述听起来滴水不漏。
博因兰-库钦：没错。我认为这使得这个问题非常吸引人，因为这意味着不必查看太多地方就能发现问题所在，我们真的知道我们需要做什么。
泰森：现有理论出错了。
博因兰-库钦：现有理论肯定出错了。如果我们需要修改宇宙学模型，我们现在至少知道了修改之后的模型必须是什么样子。它必须包含某种类似于今天的暗能量这样的能量，但是这种能量要出现在微波背景之前。
泰森：等等，你在发明一些我们一无所知的东西？
弗里曼：其他一切方法我们都尝试过了，但是什么都不管用。
博因兰-库钦：既然已经有了暗物质和暗能量，再来第三个暗啥啥也不算过分，对吧？（笑声）
泰森：等等。你是从哪里想出来的？
博因兰-库钦：我认为这正是宇宙学的神奇之处。就像普里亚说的，我们还没有直接探测到暗物质。我们还没有探测到暗能量。但我们通过观测对于从最早到今天的宇宙了解得如此之多，以至于我们可以说，“暗物质与暗能量必须存在，而且必须如此如此表现。”所以我想说的是，当年困局的唯一出路要么是我们的星系模型错了，要么是——。
泰森：还存在第三种我们一无所知的东西。
博因兰-库钦：没错。我们应该能够在接下来一两年里通过韦布的观测确定这东西是否存在。
泰森：等等。普里亚，他在说什么？
纳塔拉扬：我认为他说的绝对正确。暗物质和暗能量设定了宇宙的时钟。所以如果它们的设置——如果它们有什么不同，时钟就不同。早期宇宙的时钟可能走得更快，后来更慢，又或者其实正好相反。如果暗能量可以随着时间变化，那就意味着时钟的运行方式也会变化，因此宇宙当中发生的所有事件都将以不同的速度进行。
泰森：你正在调整暗物质与暗能量随着时间的行为变化，为的是解释宇宙事件发生速度的差异。
纳塔拉扬：那是我们能做的第一件事，也是最简单的一件事。
泰森：而迈克尔的解释方法则是从以太当中凭空变出什么别的东西。
博因兰-库钦：你这样说太客气了。
纳塔拉扬：没错，你那就是以太。
弗里曼：但是这一切的妙处在于无论怎样大开脑洞，最终都可以通过观测来确定是非，对吧？
纳塔拉扬：是的。
弗里曼：如果你们的假设是正确的，那就一定能通过宇宙现象显现出来。或许下一代微波背景实验就能显现出来。如果真的存在早期暗能量，我们将会看到相当明显的信号。
泰森：让我回顾一下历史。普里亚，你也研究了科学史和哲学史。在科学史上有许多这样的案例，理论预测某种东西必须存在，首先因为理论模型本身很不错，但是其次也因为——我想到的是中微子，它之所以被预测是因为实验中发生了别的事。
纳塔拉扬：发生了能量缺失。
泰森：缺失了一部分——
纳塔拉扬：能量。
泰森：总之缺失了东西。于是他们说：“或许我们可以发明一些几乎不可能探测到的神秘粒子，用来解释这个现象。”结果这种粒子果然存在。
纳塔拉扬：物理定律多么美妙，对吧？
泰森：所以这意味着我必须同意迈克尔的说法？
纳塔拉扬：你知道，一切都有可能。总之是能量守恒定律使得我们能够推断出这种暗能量的存在。
泰森：中微子就是这样被推断出来的。
纳塔拉扬：我认为这一回同样很可能要靠数据向我们展示道路。未来的数据，更准确的数据，将会真正向我们展示具体的宇宙模型究竟是什么——眼下的模型实在太多了。
泰森：所以詹姆斯.韦布太空望远镜对你来说依然不够好。你还需要更大更强的望远镜。
纳塔拉扬：越大越好，越强越好。
弗里曼：韦布已经不错了，相当不错。
纳塔拉扬：确实相当不错，但是我们还想要更好的。
泰森：大家瞧瞧这帮人多难伺候。约翰，你说你使用了超级计算机？
纳塔拉扬：是的。
怀斯：我希望我能称之为超级超级计算机。
泰森：我的意思是，超级计算机这个术语已经出现了四十年，自从计算机性能普遍提升以来。
怀斯：是的。
泰森：在任何给定的年份都有一台年度超级计算机。你想过没有，使用比现在强大十倍、一百倍或一千倍的计算机能做到什么现在做不到的事情？当然我想到了量子计算，尽管这方面仍然有点白日梦。你现在还模拟不出来、让你迫不及待地想要应用超级超级计算机的东西是什么？
怀斯：我认为我们在宇宙学和星系形成方面的问题涉及星系形成的不同尺度。我们从量子尺度、原子尺度一直向上，直到宇宙尺度。
泰森：而且每个层级的尺度在你创造的模拟模型的某个层面上都很重要。
怀斯：没错。即使你只想研究在宇宙学体积当中恒星如何形成，从最顶层到最底层依然存在巨大的数量级差异。所以模拟计算才需要很多时间。如果我有一台比现在快1000万倍的计算机，我们可以获得更多的统计数据。但是我认为，要想真正利用超级超级计算机，还得需要人力。我们需要人工来编写高效的算法代码，这样才能自如运用数百万计算机核心。
泰森：不能让人工智能来做吗？
怀斯：我对人工智能确实非常兴奋，但是不能指望它们。也许它们可以在编码方面帮一点忙。可能要等到我退休人工智能和量子计算才能够结合在一起，到时候我们的模拟能力或许将会显著提升。但是——
泰森：你不希望它获得意识，要不然——
怀斯：是的。我不想研究宇宙的时候一不小心把天网闹出来。
泰森：我重复一遍你刚才说的话，你看我理解对了没有：要想模拟宇宙，你必须同时在最小的原子或者量子尺度与最大的宇宙学尺度上建模。
纳塔拉扬：必须同时。
泰森：那就意味着计算机必须知道每个星系的每个恒星的每个原子都在干什么。
怀斯：原则上来说确实如此。我们实际上做不到这一步，所以需要调整旋钮取近似值。
纳塔拉扬：没错。
泰森：“我认为这么大体积当中的这么多原子会具有这种宏观属性。”
怀斯：没错。所以我认为应该让人工智能为我们调整旋钮，寻找解决方案，——这些程序被称为仿真器，功能是模拟物理现象。这些人工智能仿真器当中的物理模型必须基于基础物理。但是我认为一旦我们解决这个问题，让它们产生现实的、符合基本物理的结果，那将是一座巨大的里程碑。
泰森：我还记得每次我打开电脑时，我总是希望它能更快一些。
怀斯：是的。
泰森：每次我开机的时候都会说，“好吧，我先凑合用这个。”这种时候我感到很贪婪。尤其是因为我的iPhone的计算能力相当于我年轻时候用的电脑的一百万倍。所以我们全都贪得无厌。
怀斯：是的。
纳塔拉扬：永远贪得无厌。
泰森：永远贪得无厌。真好。
纳塔拉扬：我想是的。
怀斯：NSF与NASA的计算机确实不小，但是在大型科技公司的计算机面前依然相形见绌。后者也远远更加擅长生成与训练人工智能。
泰森：是啊。
怀斯：是的。所以我们也许可以和他们合作。
泰森：你们都看看他脸上的表情，笑得多么灿烂。
怀斯：总之我对人工智能持乐观态度。
泰森：是的。在我们的领域，我们喜欢人工智能，因为它让我们的工作变得容易多了。感到恐慌的都是其他人。
纳塔拉扬：对。
泰森：当记者发现人工智能可以替他们写文章时，头条新闻就出来了，“人工智能糟糕透顶。”
怀斯：制作视频也可以用到人工智能。
泰森：迈克尔，再来谈谈你的模型与普里亚的模型。她说：“我们需要修改暗物质与暗能量。”而你则干脆打算发明一个我们一无所知的新事物。
博因兰-库钦：是的。
泰森：而且你确信这个新事物可以调和两个宇宙年龄之间一亿年的差距。
博因兰-库钦：嗯——
泰森：你觉得它会让你的数字向温迪靠拢，还是让温迪的数字向你靠拢？
博因兰-库钦：它应该会让微波背景数字更接近温迪的数字，所以温迪将会是对的。但是我认为——
泰森：顺便说一句，我在宇宙年龄的问题上支持温迪。
博因兰-库钦：你说得对。
泰森：她的数据比你多。（笑声）
博因兰-库钦：根据詹姆斯.韦布的观测来构建包含未知物质的模型之所以有趣，原因之一在于这样的模型可以预测更早的宇宙结构形成。它有助于复制我们对于早期宇宙的观测。这是人们认为这个模型值得研究的一个原因。根据这个模型做出的预测匹配了我们对于宇宙扩张速度的测量，这也正是它一开始被提出的原因。不过这个模型也带来了副作用：根据它的预测，早期宇宙当中的事件发展得更快。没想到韦布望远镜的观测恰好显示了这一点。你不想仅仅为了匹配一项观测而凭空发明理论，这样的理论往往不靠谱。但是如果你发明了一项理论，而且它匹配了两个互不相关的观测结果，那么这个理论说不定还真有点东西。目前这个模型不一定是这样，但是它确实值得我们进一步思考。
泰森：而普里亚会主张在科学史上有大量这样的例子。
纳塔拉扬：绝对的。而且我认为正如迈克尔所说，如今还存在其他的理论对立，有些存在于非常小的尺度，也有些存在于星系内部。我们依然不清楚物质如何堆积在星系中心，因为所有堆积活动都发生在超大质量黑洞所在的地方。甚至某些些观测结果之间也存在对立。有些对立化解了，也有些保留了下来，而那个模型实际上能够帮助解决其中一部分。我们可以针对这个初期宇宙模型进行微调，从而解决并且调和更多的观测结果。
泰森：这将会带给你巨大的信心，如果这个模型能够协调多个不同的观测结果——
纳塔拉扬：并且做出进一步预测以及通过进一步测试来证实这些预测结果，那样我会更高兴。
泰森：否则你就是在进行后验，那么这个模型就——
纳塔拉扬：没这么强大了。
泰森：没这么强大了。
纳塔拉扬/博因兰-库钦：是的
泰森：瑞秋干得活就是后验——悔改吧瑞秋。（笑声）
索姆维尔：我认为很有必要指出，有些模型不会同时解决两种对立。
纳塔拉扬：绝对的。
索姆维尔：解决了一种，却加剧了另一种。
纳塔拉扬：背道而驰了属于是。
索姆维尔：另一方面，历史上也有反过来的例子：某个观测结果出现了一次之后就消失了。所以我们必须非常小心地确定某个观测结果是否真实存在，还是我们的观测出了错？
纳塔拉扬：我把话说明白一点，身为理论家，我们很清楚怎样自己给自己找事干。如今各种各样的宇宙模型层出不穷，远近高低各不相同——
泰森：我刚才说过了，这都是打蛇随棍上的理论家干的好事。我说这话的时候——
怀斯：——正在看着我，我记得非常清楚。
泰森：我这么说的时候就在你边上，是吧？
怀斯：是啊。
索姆维尔：不过我认为韦布望远镜将要帮助我们快刀斩乱麻。
纳塔拉扬：是的。
索姆维尔：我认为我们很快就要学到一些非常有趣的东西。詹姆斯.韦布具有更高的分辨率，更高的灵敏度——尤其在红外波段，而且还能以多种方式进行这些测量。它的观测很快就将会证明上述理论是否正确。
纳塔拉扬：对。我认为多个独立的证据线索将会帮助解决这些对立关系。
索姆维尔：对。是的。
泰森：时间差不多了，咱们说点接地气的话题。温迪，你深入参与了一台新望远镜的设计工作。麦哲伦望远镜，世界上出现过的最强大的望远镜之一。你能简要概述一下吗？我读了一点关于它的简介，但是我不知道你为什么还需要另一台望远镜？（笑声）
弗里曼：我们已经确定——
泰森：哈勃望远镜对你来说还不够，你还需要另一台望远镜。
弗里曼：是的。我们刚才已经知道了天文学家全都贪得无厌。我们永远想要更多的计算能力，我们永远想要更多的光线。当我们观察微弱的物体或者试图看到物体的细节，我们永远想要更高的分辨率。所以我们想要更大的望远镜来做这件事。目前世界上正在计划建造三座大型望远镜，巨型麦哲伦是其中之一。
泰森：也就是你参与的那一座。
弗里曼：是的。我领导了那个项目。我是从2003年到2015年的创始领导者。它将建在智利的安第斯山脉——
泰森：——14000英尺左右的海拔。
弗里曼：不，不，大约8500英尺。那里不是高海拔地点。为了获得最佳近红外光学效果，那个高度正合适。这个望远镜有七个镜面，每个直径8.4米。六个在圆周，一个在中心，整体分辨率就相当于直径25米的望远镜。这是一项国际合作项目——
泰森：所以它有点作弊。当我们想到望远镜的分辨率时，望远镜镜片越大，分辨率越高。但是单独一面整体大镜面很难制造。所以你就做了好多小镜子拼起来。
弗里曼：直径27英尺的小镜面。
博因兰-库钦：这些镜面每一个都比詹姆斯.韦布的镜面更大。
泰森：每一个都比整个——
博因兰-库钦：詹姆斯.韦布的整个镜面。
弗里曼：是的。我们为什么需要一个更大的望远镜？因为它将具有四倍于詹姆斯.韦布的分辨率。
泰森：所以通过组装或者巧妙的软件处理，它能模拟一个直径为25米的单一镜面。
弗里曼：正确。
泰森：这个尺寸岂不是相当于——
弗里曼：和咱们这个礼堂一般大，是的。它是一个很大很大的望远镜。
泰森：这也太大了。
弗里曼：是的。
泰森：你打算用它看什么？（笑声）
弗里曼：有了更好的分辨率和高灵敏度，我们将更多地了解早期宇宙。这个望远镜将收集很多光子。它将再次告诉我们关于本地宇宙的扩张速度。我们将能够用更高的分辨率看得更远，找到更多变星，等等。
泰森：那么你还需要詹姆斯.韦布做什么？
弗里曼：不同类型的望远镜可以观测不同的东西。韦布望远镜的红外灵敏度很高，能看穿尘埃。尘埃使得天体看起来更暗淡，因此显得更远。
泰森：韦布是红外望远镜。
弗里曼：是的。
泰森：你这个呢？
弗里曼：光学望远镜。
泰森：看得是红橙黄绿青蓝紫，明白了。
弗里曼：就像哈勃一样。
泰森：也就是一台强到逆天的常规望远镜。
弗里曼：正确。
泰森：好的。
怀斯：他们应该直接称呼它“强到逆天望远镜”，这个名字好听多了。
索姆维尔：你还必须处理大气，对吧？必须纠正大气造成的图像模糊。
弗里曼：没错，是的。
索姆维尔：但我们认为我们可以做到。
弗里曼：我们知道怎么做。
泰森：这台望远镜被命名为麦哲伦，是不是因为麦哲伦当年主要在南半球活动，而望远镜也只能观测南半球的天空？
弗里曼：它是位于南半球的望远镜，没错。而且你知道，我们今晚没有谈论系外行星的问题，但是麦哲伦将有足够的分辨率和灵敏度来观察系外行星的大气层并寻找生物标志物，例如氧气与甲烷。
泰森：这又是一个大课题。
弗里曼：另一个大课题。还有很多很多事情要做。我们今晚并没有解决所有问题——你可能已经看出来了。
泰森：普里亚，你在这方面的哲学观点是什么？我们对于早期宇宙的理解是否已经准备好了经历范式转变？头条新闻经常声称“天文学家必须从头开始，可能需要重新思考大爆炸”，究竟是不是这么回事？这些标题是不是在骗点击率？
纳塔拉扬：是的。我认为我们不需要重新思考大爆炸。但是我们的模型中有一些细节我们真的不理解，正如瑞秋指出的那样，正如我们所有人都谈到——
泰森：但是这种说法放在网上骗不到点击率。
纳塔拉扬：没错，但是——
泰森：“他们的模型中有一些细节他们不理解。”
纳塔拉扬：不，不，但是我们确实正在经历一场数据革命。我认为这是我们以前从未见过的新型革命，我们手头的数据太多了，简直就像发了洪水一样。这一来就极大地限制了理论家的活动范围。我们不能继续坐在场外高谈阔论：“可能是这么回事，也可能是那么回事。”
泰森：数据限制了你。
纳塔拉扬：四面合围一般地限制了我们——很快数据就将开始真正严丝合缝地限制模型以及我们的理论理解。
泰森：这是好事是吧。
纳塔拉扬：绝对绝对是好事。
泰森：约翰的操作空间将会缩小，他在电脑上将会不能玩得太大，但是他的工作将会步入正轨。
纳塔拉扬：是的。但是要记住我们还面临着故事线的额外挑战。所以我们需要让所有这些元素在时间当中的展现顺序与过程相互契合——
泰森：这一点的重要性再怎么强调也不过分。某个理论或许可以拟合现在的现象，也可以拟合过去的现象，但是如果中间的过程讲不通，这个理论还是得报废。
纳塔拉扬：是的。仅仅做到两头拟合远远不够。
泰森：好的。瑞秋，我看头条新闻上说宇宙可能比人们之前认为的要老两倍。这话是谁说的？你记得那些头条新闻吗？迈克尔？
弗里曼：头条新闻还说大爆炸理论也错了呢，记得吗？
博因兰-库钦：有人最近写了一篇关于这个题目的论文，他更改了——
泰森：当你说“论文”时，你指的是经过同行评审的研究论文吗？
博因兰-库钦：确实是两篇经过同行评审的研究论文。他们认为我们确实需要一场根本性的革命。不是变革大爆炸理论本身，而是更改我们对物质和能量含量的理解。他摒弃了暗能量，摒弃了暗物质，转而主张光的行为与我们认为的不一样，我们视为恒定的基本常数其实并不恒定，而是自然的基本变量，随时间变化。
泰森：好的。所以说约翰，他做得都是你正在做的事——“让我们把基本常数变成旋钮拧两圈吧。”
纳塔拉扬：是的。
怀斯：这让我感到害怕。（笑声）
泰森：让我们修改一下宇宙常数，看看是否可以拟合观测到的现象。
博因兰-库钦：没错。他声称基于詹姆斯.韦布太空望远镜观测到的早期星系，他的那个模型更能拟合数据。但我认为还有很多其他数据这个模型拟合不了——实际上这些数据要多得多。要是按照他这个模型，宇宙的年龄足有267亿年。
泰森：所以才有了这些四处流传的头条新闻。
博因兰-库钦：没错。但是我们能够观测到的宇宙当中最古老天体的年龄——我们一直在进行这方面的观测——只有——
泰森：绝对达不到270亿年。
博因兰-库钦：确实达不到270亿年。这些天体的年龄大约在130亿到140亿年之间。
泰森：这篇论文是哪个不懂天文学的物理学家发表的吗？哪家期刊把这种玩意发表出来的？这种玩意怎么就发出来了？
博因兰-库钦：老实说，我认为这是一件好事。骗点击的头条新闻可能不那么好。但是我认为我们的模型越是在经受最严格测试的时候就越是优秀，因为它们顶得住。错误的模型一定有漏洞，而当前的模型是正确的。如果当前的模型是错误的，那么我们肯定会找到漏洞。
泰森：为什么没有哪怕一个同行评审者指出这一点：“如果宇宙年龄是270亿年，我们就应该观测到年龄比138亿或者137亿年更古老的东西。”
弗里曼：在这个年龄上下。
泰森：既然宇宙当中没有任何东西那么古老，那岂不是说宇宙在前半辈子什么也没生成？
博因兰-库钦：我认为某些同行评审者肯定会这么说。你可能认为随便哪个同行评审者都能抓住这一点。但是领域专业知识很繁杂，有时你需要知道很多不同的部分，并不是所有人都能知道一切。
泰森：你不可能知道一切。
纳塔拉扬：但是作为科学家，我们也对猜测持开放态度，对吧？我们的理解只能基于我们目前所知道的一切，所以我们对猜测持开放态度。如果猜测能够解决某个问题——
泰森：我完全同意你的看法。但是难道不是有很多人都在测试宇宙常数随时间的稳定性吗？都成了产业了。
纳塔拉扬：是的。
泰森：有一帮人专门干这个。
博因兰-库钦：作为同行评审者，你会问，“你为什么会认为宇宙常数不稳定？”我们会要求作者在论文中说明，“证明确实如此。”
纳塔拉扬：提醒读者要小心。
博因兰-库钦：提醒读者要小心。
泰森：好吧。我一直在关注人们围绕物理常数所做的工作，这些工作非常了不起。但是话说到这里我们不妨回顾一下历史。牛顿的万有引力定律确立之后解释了月亮怎么绕着地球转，地球怎么绕着太阳转，但是这套定律还解释了木星的卫星怎么绕着木星转——没有人预料到牛顿定律还能解释这个，除非牛顿发现了某些“普遍”的东西。然后人们又开始琢磨：也许牛顿定律的效力仅限于我们的太阳系？它在其他恒星周围也有效吗？然后我们发现了第一个双星系统，它同样符合牛顿的万有引力定律。所以我们一直在系统性地测试物理定律的适用性。我们不仅仅“希望”牛顿定律在时间与空间当中持续存在，而是有很好的证据支持这一点。
博因兰-库钦：不仅如此，牛顿定律还让我们预测了海王星的存在——当然这里的“我们”没有我的事，那是很久以前的事了，我就是这么一说。
泰森：（笑）那时候还没有你是吧？
博因兰-库钦：我还没那么老。十九世纪那会儿人们发现海王星或者天王星的轨道有一点摆动，人们无法用牛顿定律解释这种摆动，除非它们受到了另一个天体的影响。
泰森：没错。完全正确。因为当天王星不遵循牛顿定律时，只有两种可能：要么他们发现了牛顿定律在宇宙当中的极限，或者说牛顿定律不再适用的距离——就像你们这些人修改宇宙常数那样——要么还存在另一个天体，他们在计算天王星的轨道时没有考虑这个天体的影响。
博因兰-库钦：完全正确。完全正确。
弗里曼：进一步说还有水星。水星的轨道也不符合——
纳塔拉扬：没错。
弗里曼：问题在于有没有另一个行星在扰动水星？
纳塔拉扬：对。他们认为这个行星是火神星，对吧？
弗里曼：对。结果发现——
泰森：是的，他们发明了火神星，从他们的以太当中变出了一个火神星。
纳塔拉扬：但是然后你需要——
弗里曼：这是一个合理的假设，但是它是错误的，对吧？然后——
博因兰-库钦：这确实是牛顿定律的问题。
弗里曼：对。这是——
泰森：这个现象揭示了新的物理定律。
纳塔拉扬：你需要对引力本身进行根本性的重新思考。于是就有了爱因斯坦的广义相对论理论。
泰森：那么这篇论文是否在——
博因兰-库钦：在媒体上得到关注？是的。（笑声）不过在科学家的圈子里——
索姆维尔：反正我从来没听说过这篇论文，这多少能说明一点问题。
怀斯：我也没听说过。
弗里曼：我读过——
泰森：行吧。
博因兰-库钦：我收到很多电子邮件：“迈克，什么玩意儿这是？”