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，能讓思緒變得寧靜深遠(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，希望通過它們更加了解我們所在的世界，以及我們自身。

我們用來觀察夜空中光亮的眼睛是為了適應(yīng)太陽而進(jìn)化的。太陽的輻射在綠色波段強(qiáng)，因此我們對這個顏色為敏感，方便感知萬物反射的陽光。當(dāng)太陽西沉至地平線以下，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)也大都是來自遠(yuǎn)方的太陽。雖說天上的星星數(shù)不清，但真有人認(rèn)真記下了每一個亮點(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，夜空中肉眼可見的光點(diǎn)大約有7000顆。它們的相對位置恒久不變，因此被稱為恒星。此外還有五個明亮的光點(diǎn)在恒星構(gòu)成的星空背景中緩緩移動，這便是行星。中國古人將這五顆星與五行學(xué)說相關(guān)聯(lián)，以金木水火土給它們命名，這些名字一直沿用至今。在人類文明史的大部分時間里，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，我們有了時間的觀念。

被太陽照亮?xí)r，地球上是白天；背對太陽，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，地球圍繞太陽轉(zhuǎn)動一圈，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，便知道這個月（陰歷月）過去了幾天。

無論地理迥異還是天氣異常，我們都能通過星象確認(rèn)時節(jié)，知道農(nóng)時將近，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，除人類之外，沒有其他生物更能成功地適應(yīng)環(huán)境。這是個值得驕傲的成就，于是有人驕傲地認(rèn)為整個世界以自己為中心。這時候，是那些遙遠(yuǎn)的天體讓我們認(rèn)清自己在宇宙中的位置。

如果把太陽比作一個籃球，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)。無論是水的奔流，風(fēng)的行止，還是植物的萌生，動物的奔走……所有的能量都來自這份寶貴的光和熱。

五大行星也和地球一樣，是圍繞太陽轉(zhuǎn)動的小世界。但它們得到的能量不是太多就是太少，沒能成為生命的源泉，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，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爭執(zhí)不休，后干脆增加了新的分類矮行星，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誕生之初沒來得及墜入其中的星云碎片，和太陽一起構(gòu)成了太陽系。

類似太陽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。太陽不過是其中的萬億分之一。它被星系無法抗拒的強(qiáng)大引力裹挾，拖著眾多行星在銀河旋渦中上下浮沉，每兩億年繞行銀心一周。即使死亡也無法將它從這條沒有盡頭的軌道上帶走。

而主宰這一切的銀河系，只是可見宇宙的數(shù)千億星系中極其普通的一個。它周圍的小星系要么已經(jīng)被它吞噬，要么正被牽引著，在漫長的繞轉(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)成了一個叫作本星系群的聯(lián)合王國，決定著周圍1千萬光年半徑內(nèi)所有星系和物質(zhì)的命運(yùn)。這兩個主導(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。宇宙中沒有任何已知力量能阻止這些星系就近聚集。

按理說，引力會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，就像一個正在發(fā)酵的面團(tuán)。如果沒有未知的斥力撐開這張巨網(wǎng)，我們看到的膨脹只能解釋為一場爆發(fā)后的慣性那就是大爆炸。

根據(jù)大爆炸理論，在時空之初，所有的能量和物質(zhì)都擠在一處，高溫且致密。構(gòu)成這個世界的基本粒子在混沌中倏生倏滅。隨后空間開始膨脹，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。早期微小的密度起伏在這個過程中被不斷放大：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)后就再也沒有停止過。今日宇宙中幾乎所有比氦重的元素都源自這個過程。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的期望，所以不要小看星空下的仰望。每當(dāng)我們在晴朗的夜晚抬起頭，都有無數(shù)來自遙遠(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，而視神經(jīng)將這些信號傳遞到大腦皮層。光子消失，視覺形成，思考隨即開始。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。在這本書里，我要講述的正是這些光子帶來的故事。