理论上,我们应该被美丽的对称性所包围。引力和电磁力是塑造宇宙最明显的力量,它们在各个方向上的作用方式都相同。然而,存在许多令人费解的不平等之处。
以地球的轨道为例。你可能会认为,从一个分点到另一个分点(春季到秋季,或秋季到春季)的天数应该是相同的。事实并非如此:秋季到春季的半年比另一半年要短一周。这种不平衡是由于地球的轨道不是一个圆,而是一个椭圆,这使我们在1月3日或4日最接近太阳。因此,我们在北半球的寒冷月份里飞速穿过太空,而在温暖月份里则悠闲地前进。一些日历上的小把戏巧妙地掩盖了这种不平衡。夏天的额外一周被隐藏了,因为短暂的二月位于一年中较短的月份,而且秋分(9月23日)比春分(3月20日)晚。
现在考虑地球严重不匹配的两个半球。许多孩子会注意到,他们可以举起一个地球仪,几乎只能看到水,然后转过来看见大部分陆地。这种不平衡是由于地球内部热量流出方式的不规则性造成的。我们星球内部翻滚的热岩石流在数亿年的时间里,一直倾向于将所有大陆拉到一起,然后再将它们分开。
太阳系中也普遍存在不匹配的半球。1959年,苏联探测器月球3号捕捉到的月球背面第一张图像让天文学家们震惊不已。两个半球看起来像是不同的世界。我们看到的正面有较少的巨大陨石坑,以及更多光滑、黑暗的熔岩区域。没有人真正知道原因。最新的理论是,大约35亿年前,一个巨大的、不对称的热岩石柱穿透了月球内部,导致地球那一面被从内部喷发的巨大火山熔岩覆盖。
在遥远的宇宙深处也存在不平等。引力倾向于将恒星和行星拉成整齐的球体,但这些形状可能会被随机的运动和相互作用改变。以螣蛇增一为例,这是一颗明亮的恒星,本月从夏威夷以及德克萨斯州和佛罗里达州南部可以看到。天文学家最近发现,它是已知最扁的恒星,其赤道直径比极地直径长50%以上;这归因于其快速的自转。螺旋星系也常常偏离对称性。一张新的哈勃望远镜图像显示,一个名为ESO 510-13的螺旋星系被美丽地扭曲了,这可能是由于与其他星系的一次碰撞造成的。
最令人困惑的不平衡是整个宇宙的组成,理论上应该包含等量的物质和反物质。那“反”一半去了哪里?1998年,一个诱人的线索出现了,当时日内瓦的CERN和芝加哥郊外的费米实验室的研究人员证实了这一预测:某些亚原子粒子转化为它们的反物质类似物的速度低于反向转化的速度。物理学家曾理论上认为,这些转化是不对称的。这项实验首次揭示了这种微妙的、针对反物质的自然偏差。本月,美丽的对称象征——土星——将成为焦点。当它在新年夜达到冲日点时,它的光环将最大程度地倾斜向地球。那些为火星访问而购买望远镜的人,现在可以在午夜时分,在高空欣赏到远比这壮观的景象。由于距离近以及对光环开阔的视野,土星在其29年半的轨道上提供了最大、最明亮的出现。这一壮观景象归因于这个有环世界的27度倾角——这是有利于我们的一个不规则之处。














