豌豆皮
1 從有人類歷史記載起,就有了關(guān)于星空的記錄。星空在上古時(shí)代擔(dān)任著時(shí)鐘、日歷和指南針的作用,從各個(gè)方面影響著人們的生活。正是因?yàn)樾强盏淖饔萌绱酥?,后?lái)人們才順理成章地認(rèn)為地球上事物的休咎、個(gè)人的命運(yùn),都與某一時(shí)刻的星空有關(guān):這種嚴(yán)整的對(duì)應(yīng)關(guān)系,與星空本身的嚴(yán)整秩序一樣,符合的與其說(shuō)是理性,不如說(shuō)是美學(xué)。
兩千多年前,人們已經(jīng)從月食時(shí)的地影判斷出地球是一個(gè)球體。古希臘的阿里斯塔克在公元前4世紀(jì)就猜測(cè)地球是圍繞著太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)的,由于未能準(zhǔn)確測(cè)量日-地-月連線夾角的角度,阿里斯塔克認(rèn)為日地距離是地月距離的19倍,雖然遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于真實(shí)數(shù)據(jù)(約400倍),但已經(jīng)把太陽(yáng)放在了遠(yuǎn)超前人想象的距離上,大大拓寬了當(dāng)時(shí)人們心目中的宇宙。
2 然而在大眾的心目中,地球還是位于宇宙中心,其他的天體鑲嵌在套在小圓上的小圓上的小圓(層級(jí)的多少依修正的級(jí)數(shù)而定)上,小圓們沿著圍繞地球的大圓前進(jìn)。這就是奠基于亞里士多德、光大于托勒密、增補(bǔ)于接下來(lái)一千多年間一代代阿拉伯天文學(xué)家的地心說(shuō)本輪-均輪系統(tǒng),直到哥白尼重新把太陽(yáng)放回這套系統(tǒng)的中心,人們對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí)才再一次被顛覆。
3 望遠(yuǎn)鏡的出現(xiàn)改變了天文學(xué)家看待天空的方式。1728年,布拉德利發(fā)現(xiàn)了恒星的光行差,日心說(shuō)的理論終于得到觀測(cè)證據(jù)的驗(yàn)證。隨后,人們開始能夠測(cè)量恒星的距離(視差),又發(fā)現(xiàn)恒星在宇宙空間中的運(yùn)動(dòng)(自行),星空也由此從2D的球面,變?yōu)榱恕?D立體”的場(chǎng)景。
4 在很長(zhǎng)一段時(shí)間里,人們把宇宙和銀河系等同。從威廉-赫歇耳開始,一代代的天文學(xué)家試圖通過(guò)估算恒星的距離來(lái)確定銀河系的大小,并被銀河系的巨大所震撼。直到埃德溫-哈勃測(cè)量出某些“星云”的距離,判斷它們其實(shí)是銀河系外的其他星系,而且正在以高速遠(yuǎn)離我們,宇宙的圖景才再一次發(fā)生巨變。它不但比之前人們的認(rèn)識(shí)擴(kuò)大了許多倍,并且還正在膨脹主。由此沒(méi)著時(shí)間回溯,人們發(fā)現(xiàn)宇宙必須有一個(gè)致密而熾熱的開端。幾十年后,霍金證明宇宙的過(guò)去有一個(gè)奇點(diǎn)。宇宙確實(shí)從一個(gè)極小、極密的狀態(tài)一路膨脹到現(xiàn)在。為了讓膨脹的結(jié)果與現(xiàn)在的觀測(cè)相符,阿倫-古斯提出了宇宙暴脹理論,如果我們的宇宙是從一小片時(shí)空經(jīng)過(guò)急劇膨脹而迅速擴(kuò)大,那么就會(huì)和現(xiàn)在觀測(cè)到的宇宙一樣均勻和平直。暴脹理論同樣還暗示,可能有另外的許多個(gè)小片時(shí)空,通過(guò)暴脹的過(guò)程成為另外的許多個(gè)宇宙,只是因?yàn)榫嚯x太遠(yuǎn)而不可能與我們的宇宙發(fā)生任何關(guān)系。
隨著觀測(cè)事實(shí)的增多,宇宙學(xué)家設(shè)想的宇宙圖景還在不斷改變。為了解釋星系們受到的額外的引力,宇宙中似乎存在看不見(jiàn)的“暗物質(zhì)”。為了解釋宇宙的持續(xù)膨脹,人們又提出了“暗能量”假說(shuō)。通過(guò)對(duì)遙遠(yuǎn)超新星的巡天觀測(cè),科學(xué)家發(fā)現(xiàn)宇宙的膨脹還在加速,暗能量的貢獻(xiàn)比以前設(shè)想的還要大。更大的望遠(yuǎn)鏡和更多途徑——中微子、引力波——的觀測(cè),會(huì)帶給我們更多信息,我們心目中的宇宙圖景會(huì)不會(huì)再次必須修改呢?