宇宙中的一粒塵埃

最新 04-16

地球，是宇宙中非常普通的一顆星球，普通到猶如是被黑暗宇宙包裹著的一顆塵埃。

1990年，旅行者1號探測器即將飛出太陽系的時候，卡爾薩根特別想知道從太空俯瞰地球是什麼樣子，他說服了NASA讓旅行者1號把相機轉向地球（旅行者號只有前部有鏡頭，尾部沒有照相機）。於是，旅行者1號在距離地球60億公里的地方，拍攝了一組從宇宙俯瞰地球的照片。圖1就是其中最珍貴的一張，被稱為「暗淡藍點」，意味著「最後看一眼人類家園」。

圖1 暗淡藍點（圖片來自互聯網）

照片上的光帶是鏡頭反射的太陽光。這一張剛好包括了地球——圖片中哪個小亮點。在宇宙中，地球顯得是那麼的渺小、孤獨，只是一個藍色的小點。

這猶如塵埃的小點，卻又是宇宙中最獨特的一顆星球。

因為，這是目前人類探測到的唯一一顆孕育生命的星球。

圖2 暗淡藍點的多期校正（圖片來自互聯網）

卡爾薩根看到這張珍貴的照片以後，感動不已，又感慨萬千。他曾在1996年一個頒發學位的典禮上，激動地說出了一段非常著名的話：

我們成功地（從外太空）拍到這張照片，細心再看，你會看見一個小點。就是這裡，就是我們的家，就是我們。在這個小點上，每個你愛的人、每個你認識的人、每個你曾經聽過的人，以及每個曾經存在的人，都在那裡過完一生。這裡集合了一切的歡喜與苦難，數千個自信的宗教、意識形態以及經濟學說，每個獵人和搜尋者、每個英雄和懦夫、每個文明的創造者與毀滅者、每個國王與農夫、每對相戀中的年輕愛侶、每個充滿希望的孩子、每對父母、發明家和探險家，每個教授道德的老師、每個貪污政客、每個超級巨星、每個至高無上的領袖、每個人類歷史上的聖人與罪人，都住在這裡——一粒懸浮在陽光下的微塵。

是的，宇宙如此浩瀚！僅僅是在太陽系的邊緣，我們的星球看上去就已經是一粒孤單的微粒而已。

那麼，什麼是宇宙呢？什麼又是銀河系？太陽系呢？

01 宇宙

我們通常所說的宇宙，常常忽視時間的概念，只是指地球大氣圈以外的所有空間。這是狹義的宇宙概念。

《文子·自然》中講「往古來今謂之宙，四方上下謂之宇」。也就是說，宇指的是空間概念，宙是時間概念。因此，廣義宇宙的字面含義就是時間和空間，簡稱「時空」。

時空中，數之不盡的星球自由徜徉，遠遠望去就像早晨透過門窗看見的一粒粒塵埃。

事實上，宇宙也真的存在塵埃，不只有星球，還有星團、星雲，甚至很多至今沒有被觀察到、但確確實實存在的物質和能量，被科學家稱為暗物質和暗能量。

這些成員在宇宙中規律分布、運轉，形成了一個結構有序、有層次性的系統。因此，在人們看來，宇宙就是一個星球的王國。

02 星系

很多星球又因為天體作用力聚集在一起，形成一個個星系，例如仙女座星系、獵犬座星系、大麥哲倫星系等。

圖3 人馬座星雲（圖片來自互聯網）

星系有大有小，就像是王國的居民生活的一個個村莊或者城鎮。大的星系由數不清的恆星和星系物質組成，就像是人口眾多的城鎮；最小的星系也有上千顆恆星組成，就像只有數千人的鄉村。

在眾多的星系中，有一個對人類來說顯得非常特別，每當夜晚繁星閃耀的時候都能看到它，既像一條鑲嵌著無數鑽石的絲帶飄蕩在無垠的夜空，又像一條銀光閃爍的天河橫跨天際，因此人們形象的稱之為銀河，這就是銀河系。

03 銀河系

銀河系已經有大約138億歲了。

關於銀河系，圍繞著七夕夜牛郎織女相會的故事，流傳著很多美麗的傳說。古人為此寫了「纖雲弄巧，飛星傳恨，銀漢迢迢暗度」；「不隨織女渡銀河，每到秋來幾度歌」；「迢迢牽牛星，皎皎河漢女」… … 其實，銀河的兩岸哪有什麼牛郎、織女，不過是古人的一些聯想罷了。

那麼銀河裡到底有什麼呢？

首先，可能有水，只是人們看上去一片黑，識別不出來。通過科學家縝密的計算，發現宇宙真的存在一些人類看不見、但的的確確存在的物質，將之稱為「暗物質」。

圖4 銀河系示意圖（圖片來自網路）

銀河裡除了我們看不見的河水，還有閃閃發光的星星，它們就像散落在河道的鑽石，據說有1000~4000億顆，看上去閃閃發光。太陽就是它們中一員，時時刻刻都在燃燒自己，噴發火焰。因為燃燒，也釋放出光和熱，地球上的人類才能看見它們，這就是恆星。

除了恆星以外，村子裡也飄蕩著炊煙裊裊的景象。只是這些炊煙一般的物體並不會隨風消散，成分也不是煙塵，而是像雲又像霧，密度特別低，人們把這類呈「雲霧狀」的星體稱為星雲。

除此之外，星系村莊里並不像人們想像的那麼乾淨，一塵不染，還有大量的宇宙塵埃隨處可見，也是村莊的重要組成部分。

恆星、星雲和塵埃都是人們可以通過望遠鏡觀察到的宇宙天體。經過科學家的縝密計算，發現如果只是這些星體之間引力相互作用的話，有些恆星可能早就跑出村莊去了，就像村子裡喜歡外出闖蕩的人一樣，早就離家出走！因此，村莊里一定還有一些物質是人類肉眼無法看見、但確確實實存在的，就像地球上的空氣一樣。人們把這類物質稱之為「暗物質」，相應的，把沒有探測到，但又確確實實起作用的那些能量稱之為「暗能量」，就像古人們不知道磁場、不知道引力場一個道理。