在开始之前,我希望能和大家一起思考一个问题:我们多久没有对和我们生活无关的未知产生过好奇了?
以我个人来说,我对未知世界充满探索的欲望时还是在小学时期。那时还没有繁重的课业、没有头疼的上司、不必为了生计而奔波劳碌,于是我可以安心地去观察世界,探索未知。抱有好奇心的童年时光,便是我最快乐的时候。
幼年的我对星空一直怀有一种特殊的情绪,我一直认为当我沐浴在星空之下,我就有了无穷的力量。而这份天马行空的幻想则来自于无数的文学影视作品,它们描绘了宇宙的广袤与奇幻,让人心驰神往。
于是,幼年的我喜欢抱着关于宇宙的书籍,在厕所不愿起来。
可随着时间的推移,我慢慢长大,曾经这份探索未知的好奇心,也被世事所磨灭,就当我快遗忘这一切的时候,我看到了这本书。,
《宇宙百年探险》,当我看到这本书时,无数的好奇从内心深处涌出:百年来人们对宇宙认知发生了什么变化、有什么进步、银河系有多大、黑洞是不是另一个宇宙的入口……
这时,我才突然想起:曾经的我,也是热爱星空的人呀。
怀揣着这份感动,我翻开这本书。粗略看过之后,我发现这并非单纯在讲故事的书,其中对于天文学的专业描述使得这本书的科普性质非常高。无疑,这是一本略有门槛的科普读物。
从帕洛玛天文台的建设到天文学家孜孜不倦地对宇宙的探索,从星系的相互吞噬到星爆,从银河系的探索到宇宙至深之处。作者事无巨细地讲述了百年来人们对宇宙认知的发展,也契合主题地说出了天文学家如何改变了我们的认知。
粗略看过书后,我们再简单看看作者。
作者是美国的琳达·施伟策,她是一名天文学博士。作为一名在多个天文台工作过的“一线选手”,她对天文的认知不仅仅是在科学论文上,还有在一线工作得到的宝贵经验和经历。
由于书中对于宇宙探索的内容十分丰富,在此我将挑选三个对我个人认知拓展帮助很大的方面进行解读。
一. 凝视深空之眼
《宇宙百年探险》的故事,是从帕洛玛天文台开始的。
1928年,已经是美国天文学大V的海耳(Hale·George Ellery)开始筹备自己的新项目:5米望远镜和帕洛玛山天文台。
既是交际小能手又是天文学大能的海耳为了吸引投资,在《时尚芭莎》杂志上刊登了自己的文章,上面写道:“宇宙的边远前哨,如同深埋的宝藏,自远古以来,一直在向探险者发出召唤。”然后他表明了天文学目前面临的问题以及希望得到资金援助的意愿。
这篇文章吸引了洛克菲勒基金会和安德鲁·卡内基基金会的援助,于是,帕洛玛山天文台和海尔望远镜就在多方援助下开始进行建设。但遗憾的是,由于二战的影响以及当时建设施工水平的限制,帕洛玛天文台于1948年才建设完毕,而海耳早已在1938年就去世了。
到现在为止,玛天文台拥有四台望远镜,分别是:200英寸海耳反射式望远镜,18英寸施密特相机,48英寸施密特相机,60英寸奥斯卡·迈耶反射式望远镜。
这四台望远镜分别用于不同的观测场景。
施密特相机通常用来巡天拍摄,同时也能够为其他波段发现的奇异天体提供定位和识别的光学基础。
如果说施密特相机是观察员,那么200英寸望远镜则是狙击手。它用来捕捉更暗、更多的细节,分辨率也更高。
60英寸望远镜则用于光谱分析、视差测量等领域。
在此后的数十年间,这些凝望深空的“巨眼”在天文学家手中不断改造,功能也越来越强大。到现在,帕洛玛天文台晚上已经没有人来夜间观测了,因为在科学技术的加持下,它们已经实现了自动化观测。
看到这里,不得不感叹科学技术发展的速度。想想百年前,人们观测宇宙还需要彻夜不休,持续使用单眼(会造成很严重的视力问题),而现在,不仅观测越来越精准,甚至都不用人类值守便可以做到以前人做不到的事情。
二.银河系魅影
在1924年之前,人类还以为银河系就是整个宇宙。
当然,要接受银河系只是宇宙一部分,或者太阳系处于银河系外围这样的观点,虽然对当时人类的宇宙观是一种震撼,但肯定比地球不是宇宙的中心更容易接受。
我们存在于地球之中,地球存在于太阳系之中,太阳系又存在于银河系之中。那银河系这样的星系又是怎样形成的呢?
在作者的描述中,天文学家通过观测产生了两种设想,一是银河系是由一团巨大的气体尘埃云坍缩爆炸而成,二是银河系在成长中不断捕获其他卫星星系逐步长大成熟。
为了探索银河系,埃根、林登-贝尔、桑德奇三人合作构建了一个银河系的模型。模型指出,大约在100亿年前,有一团比银河系当前直径大10倍巨大的原初星云,它脱离了宇宙膨胀,开始进行坍缩。
在约两亿年的坍缩过程中,云团不断沿自转轴旋转,导致球星的云团越来越扁。而旋转的过程中物质也在不断地碰撞,形成了一大批的恒星。等到旋转产生的离心力和引力平衡的时候,银河系的初始大小就确定了,现在我们看到的银河系像是一条拱形光带,就是因此而来。
天文学家发现,在银河系生成之后,它的引力不断将周围流浪的恒星吸引过来,随着漫长的岁月流逝,银河系至今已经吸积了好几个星系。如果推测成立,再过几十亿年,银河系将会和仙女座星系碰撞,只不过到时候有没有人类,或者其他智慧生命,那就不得而知了。
三.阴影中的推手:暗物质
科学家们发现了一个问题:按照牛顿的万有引力来说,星系之间会因为引力越来越近,会放慢膨胀的速度,可事实是宇宙却在不停的加速膨胀。
在大星系团中,星系以每秒钟几千千米的速度相互驱赶。庞大的星系移动需要消耗巨量的能量,可人类无法观测到、感受到这份能量。由于科学界信奉“眼见为实”,所以“暗物质”这个概念在很长一段时间内都不被接受。
可越是探索宇宙,越是无法解释这些“操纵”星系的力量是什么。于是,天文学家们终于开始相信,宇宙中一定存在一种人类还无法探测到的物质,这就是暗物质。
一旦接受了暗物质这个概念,许多关于宇宙运行的问题都说得通了,可暗物质的真身究竟是什么,理论学家们势必要一探究竟。
正所谓有心栽花花不开,无心插柳柳成荫,暗物质是什么,大家探索了半天谁也没能说清楚。可在寻找暗物质的过程中,天文学家却因为寻找暗淡的物质,找到了褐矮星,还开发出了能够搜寻系外行星的技术。
天文探索正是如此,当我们朝着某个方向努力的时候,也许就会在未知的方向有新的突破。
总评:
在本书的阅读当中,整个故事实际上是非常散的,其实并没有一个完整的主线带领大家阅读,书中很多的内容都是交错的。就像作者在尾声中所提到的:现代天文史发展受到多重因素影响,所有的一切都是交叉编织出来的。
这样的书在阅读时既有好处又有坏处。好处就是在阅读时,无论何时放下,何时拿起,都可以很快投入神奇的太空漫谈当中。
当然,坏处就是通常看着看着就有些走神,加之有许多天文学专有名词,更是给流畅阅读提供了困难,如果想一口气全部读完,反而是一件困难的事。
所以,这本书更适合作为一本闲暇之余拿出读一章,细细品味,遇到不懂的词,稍加搜索,会让这本《宇宙百年探险》,成为你在阅读过程中的真正探险。