星空寶藏

所謂的夜，就是大地把它自己的影子投射到了天空上。

《巴比倫塔》（特德·姜）

晴朗通透的夜空其實(shí)不是黑色，而是一種深邃的藍(lán)，仿佛平靜的海面，能讓思緒變得寧?kù)o深遠(yuǎn)。每當(dāng)我注視著熠熠星子，都不禁想要知道更多它們的故事，希望通過(guò)它們更加了解我們所在的世界，以及我們自身。

我們用來(lái)觀察夜空中光亮的眼睛是為了適應(yīng)太陽(yáng)而進(jìn)化的。太陽(yáng)的輻射在綠色波段強(qiáng)，因此我們對(duì)這個(gè)顏色為敏感，方便感知萬(wàn)物反射的陽(yáng)光。當(dāng)太陽(yáng)西沉至地平線以下，月面反射的日光便成為主要的天然光源，夜空中那些悄然顯現(xiàn)的星星點(diǎn)點(diǎn)也大都是來(lái)自遠(yuǎn)方的太陽(yáng)。雖說(shuō)天上的星星數(shù)不清，但真有人認(rèn)真記下了每一個(gè)亮點(diǎn)，試圖從中找出宇宙運(yùn)行的規(guī)律。他們是早的天文學(xué)家。在這群人的努力下，我們知道，夜空中肉眼可見(jiàn)的光點(diǎn)大約有7000顆。它們的相對(duì)位置恒久不變，因此被稱為恒星。此外還有五個(gè)明亮的光點(diǎn)在恒星構(gòu)成的星空背景中緩緩移動(dòng)，這便是行星。中國(guó)古人將這五顆星與五行學(xué)說(shuō)相關(guān)聯(lián)，以金木水火土給它們命名，這些名字一直沿用至今。在人類(lèi)文明史的大部分時(shí)間里，日月星辰就是世人認(rèn)知中的全部宇宙。

人們關(guān)心這些天體直接的原因并不是想探索遙遠(yuǎn)的空間，而是為了規(guī)劃眼前的生活。太陽(yáng)東升西落，月亮圓缺輪回，四季斗轉(zhuǎn)星移，歲月就在這不變的循環(huán)中流逝。草木榮枯，鳥(niǎo)獸遷徙，也都遵循同樣的節(jié)律。為了適應(yīng)這樣的環(huán)境，我們有了時(shí)間的觀念。

被太陽(yáng)照亮?xí)r，地球上是白天；背對(duì)太陽(yáng)，便成了夜晚。地球每自轉(zhuǎn)一圈就意味著晝夜交替一次，這就是一天；每約365天，地球圍繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，四季輪換，這就是一年。然而一年中的日子太多，不便數(shù)算。恰好月輪以30 天為周期盈虧交替，熟悉月相的人只要看一眼月亮的形狀，便知道這個(gè)月（陰歷月）過(guò)去了幾天。

無(wú)論地理迥異還是天氣異常，我們都能通過(guò)星象確認(rèn)時(shí)節(jié)，知道農(nóng)時(shí)將近，物候可期。遙遠(yuǎn)的天體便融入了我們瑣碎的日常。

自恐龍滅亡以后，除人類(lèi)之外，沒(méi)有其他生物更能成功地適應(yīng)環(huán)境。這是個(gè)值得驕傲的成就，于是有人驕傲地認(rèn)為整個(gè)世界以自己為中心。這時(shí)候，是那些遙遠(yuǎn)的天體讓我們認(rèn)清自己在宇宙中的位置。

如果把太陽(yáng)比作一個(gè)籃球，地球就是在它26 千米之外的一顆綠豆。這顆綠豆只能接收到太陽(yáng)所釋放能量的22億分之一，但就是這么一點(diǎn)微不足道的能量，維持著地球上的全部生機(jī)。無(wú)論是水的奔流，風(fēng)的行止，還是植物的萌生，動(dòng)物的奔走……所有的能量都來(lái)自這份寶貴的光和熱。

五大行星也和地球一樣，是圍繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)動(dòng)的小世界。但它們得到的能量不是太多就是太少，沒(méi)能成為生命的源泉，只能在地球的夜空中閃耀。望遠(yuǎn)鏡發(fā)明之后，更多類(lèi)似的天體被發(fā)現(xiàn)，其中天王星和海王星質(zhì)量較大，被納入行星的行列，其他較小的則被歸為小行星。后來(lái)，人們發(fā)現(xiàn)一些星球的特征介于行星和小行星之間，天文學(xué)家一度為了它們的分類(lèi)爭(zhēng)執(zhí)不休，后干脆增加了新的分類(lèi)矮行星，容納以冥王星為代表的一系列中等大小的行星。這些大大小小的星體都是在太陽(yáng)誕生之初沒(méi)來(lái)得及墜入其中的星云碎片，和太陽(yáng)一起構(gòu)成了太陽(yáng)系。

類(lèi)似太陽(yáng)這樣的恒星在夜空中數(shù)不勝數(shù)。它們?nèi)缟车[般匯成銀河，在夏夜橫亙晴空。太陽(yáng)不過(guò)是其中的萬(wàn)億分之一。它被星系無(wú)法抗拒的強(qiáng)大引力裹挾，拖著眾多行星在銀河旋渦中上下浮沉，每?jī)蓛|年繞行銀心一周。即使死亡也無(wú)法將它從這條沒(méi)有盡頭的軌道上帶走。

而主宰這一切的銀河系，只是可見(jiàn)宇宙的數(shù)千億星系中極其普通的一個(gè)。它周?chē)�的小星系要么已�?jīng)被它吞噬，要么正被牽引著，在漫長(zhǎng)的繞轉(zhuǎn)中緩緩地滑向死亡的深淵。銀河系是它所在星域的王，而更大的世界在254萬(wàn)光年之外，那里的仙女座大星系比銀河系更加龐大，它們共同構(gòu)成了一個(gè)叫作本星系群的聯(lián)合王國(guó)，決定著周?chē)?千萬(wàn)光年半徑內(nèi)所有星系和物質(zhì)的命運(yùn)。這兩個(gè)主導(dǎo)星系也在引力的作用下緩緩接近，終將融為一體。

所有已知的星系都以這樣的方式存在著：繞轉(zhuǎn)或者被繞轉(zhuǎn)，吞噬或者被吞噬。人們根據(jù)星系在天空的位置和距離畫(huà)出它們的空間分布，發(fā)現(xiàn)這些星系構(gòu)成了海綿般的物質(zhì)之網(wǎng)，在無(wú)盡的空間中綿延不絕。似乎宇宙中所有的物質(zhì)都被引力吸附在這張巨網(wǎng)之上，形成滔滔的物質(zhì)洪流，匯入近的質(zhì)量中心。在那里，成百上千個(gè)星系共同構(gòu)成了巨大的星系團(tuán)，就像被群蜂圍繞的蜂巢。宇宙中沒(méi)有任何已知力量能阻止這些星系就近聚集。

按理說(shuō)，引力會(huì)讓宇宙中的所有星系彼此接近，天文學(xué)家們卻發(fā)現(xiàn)眾多星系都在相互疏離。這意味著網(wǎng)在不斷膨脹，就像一個(gè)正在發(fā)酵的面團(tuán)。如果沒(méi)有未知的斥力撐開(kāi)這張巨網(wǎng)，我們看到的膨脹只能解釋為一場(chǎng)爆發(fā)后的慣性那就是大爆炸。

根據(jù)大爆炸理論，在時(shí)空之初，所有的能量和物質(zhì)都擠在一處，高溫且致密。構(gòu)成這個(gè)世界的基本粒子在混沌中倏生倏滅。隨后空間開(kāi)始膨脹，宇宙溫度逐漸降低，基本粒子相互結(jié)合，形成氫和氦并穩(wěn)定下來(lái)。早期微小的密度起伏在這個(gè)過(guò)程中被不斷放大：物質(zhì)越多的地方引力越大，越容易吸引到更多的物質(zhì)。這些偶然的漲落就構(gòu)成了今天宇宙結(jié)構(gòu)的種子。雖然空間在不斷膨脹，宇宙整體變得越來(lái)越冷，但在物質(zhì)密集的地方卻是相反的景象：物質(zhì)越聚越多。它們被自身的重力擠壓，密度增大，溫度升高，終達(dá)到核聚變的臨界點(diǎn)，以猛烈的燃燒宣告宇宙中的代恒星的誕生。

自那以后，一代代恒星生生不息。它們通過(guò)核反應(yīng)將大爆炸后產(chǎn)生的氫和氦聚變成更重的元素，并在死亡時(shí)將其拋撒回星際。下一代恒星又自灰燼中誕生……這樣的輪回在顆恒星出現(xiàn)后就再也沒(méi)有停止過(guò)。今日宇宙中幾乎所有比氦重的元素都源自這個(gè)過(guò)程。我們腳下的土地，呼吸的空氣，乃至我們的身軀都曾是星塵。

這樣奇妙的聯(lián)系已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了我們初觀察星空時(shí)的期望，所以不要小看星空下的仰望。每當(dāng)我們?cè)谇缋实囊雇硖�起頭，都有無(wú)數(shù)來(lái)自遙遠(yuǎn)恒星熔爐的光子穿透地球大氣，進(jìn)入瞳孔。光子打在視網(wǎng)膜上產(chǎn)生微弱的電信號(hào)，而視神經(jīng)將這些信號(hào)傳遞到大腦皮層。光子消失，視覺(jué)形成，思考隨即開(kāi)始。雖然那些光子所攜帶的能量不足以讓我們感到溫暖，但包含了許多令人興奮的信息。在這本書(shū)里，我要講述的正是這些光子帶來(lái)的故事。