在近期上映的《銀河護(hù)衛(wèi)隊(duì)3》中，超級(jí)大反派“至高進(jìn)化”（the High Evolutionary）創(chuàng)造了一個(gè)新的星球。它的尺寸、質(zhì)量、基本環(huán)境都和地球一致。但在“至高進(jìn)化”的計(jì)劃中，要利用這個(gè)新的星球?qū)崿F(xiàn)凈化宇宙的大使命。新星球上的居民是獸面人身的生物，比如長(zhǎng)著兔子臉的人、犀牛臉的人和獅子臉的人。這個(gè)新星球叫“反地球”（counter Earth）。

反地球的設(shè)定一點(diǎn)也不新鮮，甚至可以說非常古老。

躲在另一側(cè)的反地球

古希臘的畢達(dá)哥拉斯最早提出大地是球形，發(fā)現(xiàn)了勾股定理，創(chuàng)建了信仰數(shù)字的畢達(dá)哥拉斯學(xué)派。這個(gè)學(xué)派認(rèn)不相信當(dāng)時(shí)流行的地心說那一套觀點(diǎn)。他們認(rèn)為地球在動(dòng)，太陽也在動(dòng)，宇宙中的一切天體都在圍繞著一團(tuán)“中央火”旋轉(zhuǎn)。但是，以當(dāng)時(shí)人類認(rèn)知的理解，只有地球包含沉重的物質(zhì)，具有實(shí)實(shí)在在的“重量”，而太陽和群星全部由神圣元素“以太”構(gòu)成，輕盈而潔凈。所以，整個(gè)宇宙的全部分量集中在地球身上，而地球又不在中央火的位置上。重量的中心也就是重心，與旋轉(zhuǎn)的中心也就是中央火不重合，這就會(huì)造成偏心旋轉(zhuǎn)的尷尬。最求和諧統(tǒng)一的古希臘人不太喜歡這種結(jié)構(gòu)。

那怎么辦呢？

在畢達(dá)哥拉斯身后，學(xué)派最重要的傳人是公元前4世紀(jì)的菲洛勞斯。菲洛勞斯提出了“反地球”的概念，解決了重量不對(duì)稱的問題。他相信，在中央火的對(duì)面，和地球相反的另一邊，存在著一個(gè)與地球完全相同的反地球。地球與反地球同時(shí)圍繞中央火旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)一圈的時(shí)間都是24小時(shí)。而且，古希臘人還沒有地球引力的概念，無法理解地球的另外一面也可以有人“頭朝下”。所以在古希臘人心目中，大地雖然是球體，但只有一面可以居住。也就是說，反地球永遠(yuǎn)躲在中央火的對(duì)面，地球人類無法被直接發(fā)現(xiàn)中央火和反地球。（見圖1和圖2.）

圖1：地球上的夜晚，視線方向背對(duì)著太陽，看不見中央火和反地球

圖2：地球上的白天，人類只生活在地球的一面，視線方向?qū)χ枺部床灰娭醒牖鸷头吹厍?/p>

由于反地球與地球始終保持180度的角距，所以整個(gè)宇宙的重量分散在兩個(gè)地球上，它們的重心正好落在中央火處。

虛位以待的“對(duì)點(diǎn)”

時(shí)間來到羅馬時(shí)代，托勒密完善了地心說的理論體系，像中央火和反地球這樣充滿了上古神秘主義色彩的概念都被拋棄了。托勒密是實(shí)用主義者。為了符合天文觀測(cè)的結(jié)果，在完整版本的地心說理論中，他設(shè)定的地球并不精確位于宇宙的中心，而是距離中心拉開了一點(diǎn)點(diǎn)間隔。在宇宙中心的另一側(cè)，與地球?qū)ΨQ的位置上存在一個(gè)“對(duì)稱點(diǎn)”或“均衡點(diǎn)”（equant）。地球和對(duì)稱點(diǎn)在宇宙中保持靜止不動(dòng)。所以嚴(yán)格來說，托勒密的“地心說”應(yīng)該稱為“地靜說”。星辰圍繞地球、宇宙中心和對(duì)稱點(diǎn)共同組成的核心運(yùn)動(dòng)。假如對(duì)稱點(diǎn)的位置上上有人可以觀察星空，會(huì)看到群星圍繞自己勻速運(yùn)動(dòng)。所以地球上的人觀察到的星辰的運(yùn)動(dòng)不再勻速。（見圖3）

為了解釋行星和太陽的運(yùn)動(dòng)速度不恒定的問題，托勒密不惜借用了反地球的概念。只不過，在托勒密的地心說這里，反地球只是虛空中假象的一個(gè)觀察點(diǎn)，并不存在真實(shí)的星球。

圖3：托勒密地心說中的地球與對(duì)稱點(diǎn)

后來的天文學(xué)家們普遍不喜歡對(duì)稱點(diǎn)的主意。它不光破壞了古希臘以來的簡(jiǎn)潔優(yōu)美的數(shù)學(xué)傳統(tǒng)，還增加了需要額外解釋的理論風(fēng)險(xiǎn)。群星的運(yùn)動(dòng)相對(duì)于對(duì)稱點(diǎn)均勻，對(duì)稱點(diǎn)憑什么具有比地球更高貴的地位呢？后來的開普勒發(fā)現(xiàn)，行星運(yùn)動(dòng)的真實(shí)軌道是橢圓形，而不是圓周。考慮了橢圓形軌道之后，才能徹底消除掉地心說里這些奇奇怪怪的設(shè)定，建立真正優(yōu)雅的日心說。

日心說的科幻世界

日心說建立起來后，人們普遍接受了太陽位于中心，地球和眾行星圍繞太陽運(yùn)動(dòng)的事實(shí)。但反地球的思想并沒有因此消失，反而升級(jí)為現(xiàn)代版本的科幻思想。科幻小說中反復(fù)出現(xiàn)這樣的主題：在太陽的另一側(cè)，和地球相反的位置，存在另一個(gè)地球，與地球的位置保持對(duì)稱。（見圖4）

圖4：現(xiàn)代版本的反地球

寫于1896年的《從一個(gè)世界到另一個(gè)世界》（From World to World）是現(xiàn)代世界最早的關(guān)于反地球的科幻作品。其中反地球社會(huì)已經(jīng)發(fā)展為先進(jìn)的烏托邦世界。20世紀(jì)以來，《太陽的另一面》和《地球姐妹》等作品都具有相似的反地球設(shè)定。

反地球設(shè)定，會(huì)催生關(guān)于地球的孿生行星和孿生社會(huì)文明的想象。如果同樣智慧的種族生活在與地球一樣的生態(tài)環(huán)境中，有沒有可能發(fā)展出與當(dāng)前社會(huì)完全不同的社會(huì)形態(tài)？換句話說，我們今天的現(xiàn)實(shí)世界，是某種偶然，還是進(jìn)化的必然結(jié)果？

反地球真的看不到嗎？

從天文學(xué)的角度看，即便反地球真實(shí)存在，也無法隱藏自己。人類已經(jīng)發(fā)射探測(cè)器前往金星和水星附近，有很大的機(jī)會(huì)觀察到太陽背后的對(duì)稱位置。更何況，探測(cè)器在飛行的過程中，很可能受到反地球的引力的作用，偏離預(yù)設(shè)的軌道。根據(jù)測(cè)算，只要反地球的直徑超過160公里，它產(chǎn)生的引力就很容易被發(fā)現(xiàn)。

退一萬步說，即使不依靠探測(cè)器，我們也能讓反地球自己露出馬腳。地球圍繞太陽的軌道是橢圓，地球距離太陽近一些的時(shí)候，運(yùn)動(dòng)的快一些。反之，地球在遠(yuǎn)日端，跑的慢一點(diǎn)。反地球和地球很難相對(duì)太陽保持對(duì)稱的同時(shí)，還能完全以相同的速度運(yùn)行。再加上太陽系里還有其他行星。在木星和土星的引力影響下，反地球早晚有一天失去原有的穩(wěn)定軌道，突然出現(xiàn)在我們面前。

《銀河護(hù)衛(wèi)隊(duì)3》中的反派“至高進(jìn)化”怎么解決這個(gè)問題呢？

雖然他沒有把反地球放在太陽系里，但還是通過設(shè)置反地球在時(shí)空中的維度參數(shù)，讓它與真實(shí)地球永遠(yuǎn)相差1毫秒，并且設(shè)置屏蔽場(chǎng)，防止反地球被地球發(fā)現(xiàn)，也防止反地球?qū)μ栂档膭?dòng)力系統(tǒng)產(chǎn)生影響。即便是在漫威的宇宙中，引力擾動(dòng)產(chǎn)生的不穩(wěn)定也是一件不得不防的大事。

作者：高爽 科普作家

審核：韓文標(biāo) 中國(guó)科學(xué)院上海天文臺(tái)研究員

來源: 星空計(jì)劃

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