豌豆皮
1 從有人類歷史記載起,就有了關于星空的記錄。星空在上古時代擔任著時鐘、日歷和指南針的作用,從各個方面影響著人們的生活。正是因為星空的作用如此之大,后來人們才順理成章地認為地球上事物的休咎、個人的命運,都與某一時刻的星空有關:這種嚴整的對應關系,與星空本身的嚴整秩序一樣,符合的與其說是理性,不如說是美學。
兩千多年前,人們已經(jīng)從月食時的地影判斷出地球是一個球體。古希臘的阿里斯塔克在公元前4世紀就猜測地球是圍繞著太陽運轉(zhuǎn)的,由于未能準確測量日-地-月連線夾角的角度,阿里斯塔克認為日地距離是地月距離的19倍,雖然遠遠小于真實數(shù)據(jù)(約400倍),但已經(jīng)把太陽放在了遠超前人想象的距離上,大大拓寬了當時人們心目中的宇宙。
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(層級的多少依修正的級數(shù)而定)上,小圓們沿著圍繞地球的大圓前進。這就是奠基于亞里士多德、光大于托勒密、增補于接下來一千多年間一代代阿拉伯天文學家的地心說本輪-均輪系統(tǒng),直到哥白尼重新把太陽放回這套系統(tǒng)的中心,人們對宇宙的認識才再一次被顛覆。
3 望遠鏡的出現(xiàn)改變了天文學家看待天空的方式。1728年,布拉德利發(fā)現(xiàn)了恒星的光行差,日心說的理論終于得到觀測證據(jù)的驗證。隨后,人們開始能夠測量恒星的距離(視差),又發(fā)現(xiàn)恒星在宇宙空間中的運動(自行),星空也由此從2D的球面,變?yōu)榱恕?D立體”的場景。
4 在很長一段時間里,人們把宇宙和銀河系等同。從威廉-赫歇耳開始,一代代的天文學家試圖通過估算恒星的距離來確定銀河系的大小,并被銀河系的巨大所震撼。直到埃德溫-哈勃測量出某些“星云”的距離,判斷它們其實是銀河系外的其他星系,而且正在以高速遠離我們,宇宙的圖景才再一次發(fā)生巨變。它不但比之前人們的認識擴大了許多倍,并且還正在膨脹主。由此沒著時間回溯,人們發(fā)現(xiàn)宇宙必須有一個致密而熾熱的開端。幾十年后,霍金證明宇宙的過去有一個奇點。宇宙確實從一個極小、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空經(jīng)過急劇膨脹而迅速擴大,那么就會和現(xiàn)在觀測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小片時空,通過暴脹的過程成為另外的許多個宇宙,只是因為距離太遠而不可能與我們的宇宙發(fā)生任何關系。
隨著觀測事實的增多,宇宙學家設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。通過對遙遠超新星的巡天觀測,科學家發(fā)現(xiàn)宇宙的膨脹還在加速,暗能量的貢獻比以前設想的還要大。更大的望遠鏡和更多途徑——中微子、引力波——的觀測,會帶給我們更多信息,我們心目中的宇宙圖景會不會再次必須修改呢?