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天文的邊界

2022-12-29 00:00:00蒂姆·詹姆斯/著左安浦/譯
現(xiàn)代閱讀 2022年3期

無論哪位作家想要描述宇宙的大小,都會面臨困境,因為其所涉及的數(shù)字非常極端,以至于有些人認為根本沒有嘗試的必要。但關于宇宙的書籍,有哪本會連試都不試一下的呢?

我們需要先了解空間物理所涉及的數(shù)字。舉例來說,1百萬秒相當于11天半,10億秒相當于31年,1萬億秒相當于32個千紀(1千年)。當我們竭力思考將要發(fā)生什么的時候,請記住這個比較。

我們還需要了解一個事實:地球到太陽的距離是1.5億公里。假設你決定乘坐曾為世界上最快的載人飛機——SR-71黑鳥式偵察機從地球飛往太陽,它的速度可以達到約每秒1公里,以這個速度從倫敦到舊金山只需要2.5個小時。

現(xiàn)在想象一下,你在11歲生日那天乘坐SR-71黑鳥式偵察機向太陽出發(fā)。你勻速行駛,一秒也不減速,在抵達目的地的時候,你已經(jīng)中學畢業(yè)了。而這僅僅是單程。

地球繞太陽轉(zhuǎn)的速度是SR-71黑鳥式偵察機的30倍。所以,如果想要有直觀的感受,你可以回憶一下昨天的此刻你在做什么。不管你在做什么,你當時的位置和現(xiàn)在的位置相差250萬公里。你正在以比子彈快50倍的速度飛行,每秒鐘的路程相當于攀登3次珠穆朗瑪峰。但即便地球的速度如此驚人,環(huán)繞太陽一圈也要花整整一年時間。

太陽可不是簡單的火球,它能容納100萬個地球,這就像是在健身球里裝滿米粒,每一粒米都代表一個地球。太陽的質(zhì)量如此大,能夠吸引一定距離內(nèi)的行星,最遠可以到距日45億公里外的海王星。SR-71黑鳥式偵察機走完這段距離需要142年。

繼續(xù)往外飛,我們就到了太陽系最大、最邊緣的結構:奧爾特云。這是一個環(huán)繞太陽的、由冰和巖石組成的泡泡,半徑為15萬億公里。從地球到奧爾特云,一束光需要經(jīng)歷一年半時間,SR-71黑鳥式偵察機則需要耗費47.5萬年——比人類存在的時間還久。

再往外,我們就到了其他的“太陽系”,比如名字很好聽的沃爾夫359和名字不那么好聽的拉蘭德21185。從地球到這兩顆恒星,光需要8年,SR-71黑鳥式偵察機則需要240萬年。而到其它恒星的距離還可以繼續(xù)增加。

恒星簇集成碟狀云。在沒有光污染的鄉(xiāng)村,當我們仰望夜空的時候,可以看到碟狀云的邊緣,就像一條光帶從地平線的一端延伸到另一端——仿佛是星塵做的飛機云。

希臘人相信,這條發(fā)光的帶狀物是從女神赫拉乳房中噴濺而出的乳汁(milk),用于哺乳被遺棄在凡間的嬰兒赫拉克勒斯。這也是英語“galaxy”(銀河系)一詞的來源,希臘語中的“galaxias”就是“奶”的意思。這個故事也催生了銀河系的另一個名稱:the Milky Way(奶路)。

銀河系的大小一直是科學史上最大的謎,但2019年3月,美國航空航天局的哈勃空間望遠鏡和歐洲航天局的蓋亞衛(wèi)星“合作”,通過測量光密度,謹慎地計算出銀河系的質(zhì)量是太陽系的1.5萬億倍,其中包含大約2000億顆恒星。這個數(shù)字相當于一朵云中水滴的數(shù)量。從字面意義上講,我們真的生活在星云之中。

如果你在夜空中舉起一粒沙子,它覆蓋的區(qū)域至少包含1萬個星系,每個星系都有數(shù)十億顆恒星。宇宙之大,超越巨大,超越龐大,超越博大,超越廣大,超越宏大,超越浩大。我們只能用一個詞來形容:“天文”。

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