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追逐星空的黑暗给仰望者的天文朝圣之旅 [复制链接]

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我们一起先来看一点关于猎户座的故事

历经千辛万苦,猎户奥利翁抵达了希俄斯岛,他在那里爱上了国王奥诺比安的女儿梅洛普。国王同意奥利翁娶自己的女儿为妻,但是坚持要他完成一系列困难的任务以证明他的决心。奥利翁每完成一项任务,国王就提出另一项新的,每次都要比之前的更困难。最终,奥利俞怀疑国王根本就没打算放走他的女儿,这考验永远也不会结束。他决定不再接受任务,还要强行带走梅洛普。但猎户的计划被国王发现了。奥诺比安把奥利翁抓起来,刺瞎了他的双眼,将他放逐到海边,让他只能在黑暗中徘徊。

猎户座踉跄着穿过黑浓如酒的大海。奥利翁听到铁匠手中锤子的敲打声。他跟随着乐声穿过海洋,最后来到利姆诺斯岛--铁匠的熔炉。铁匠是赫菲斯托斯乔装打扮的,他是锻造之神、手艺精湛的匠人,是他为众神锻造了金色的太阳和银色的月亮。锻造之神同情盲眼奥利翁的遭遇,派遣自己的仆人刻达利翁作为他的向导,一起向东方行进。刻达利翁坐在盲眼巨人的肩膀上,带领他去寻找阿波罗和太阳将升的地方。奥利翁面朝东方而立,太阳升起。他感觉阳光温暖了自己的双眼。之后,他慢慢恢复了视觉。起初眼前咪蒙一片,之后雾气渐渐消散,他的世界终于再次清晰起来。

上面是一则关于猎户座的小故事。那我们今天想讲什么呢?黑暗!

地球不停的自传,带给了我们白天和黑夜,也带给我们光明和黑暗。但这些是随着人类的进步,慢慢清楚的科学道理。在古时,人们对光明与黑暗都充满了敬畏,人们期待光明,惧怕黑暗,所以在度过漫长的黑夜后对黎明那一刻充满了向往。犹如猎户座的故事,一位勇敢的战士,披荆斩棘,却被邪恶打败,堕入俩人黑暗,但他坚定信念,跟随神的指引,重新获得了光明。

我相信很多都对黑暗有着莫名的恐惧。比如小时候关灯后飞速地上床把自己蒙在被子里,比如半夜上厕所要先摸索着开了灯才敢下床。对黑暗的恐惧仿佛是刻在我们基因里的东西,像是人类的共同的天性。

谁会在夜晚出门闲逛?是萤火虫,拖曳着茧光的长尾;是北美夜鹰与杜鹃,在黑夜中孤芳自赏;是牛蛙与蟋蟀,一唱一和地唱着走音的歌。猫头鹰和飞蛾也在夜晚外出,它们两个中的一个只不过是另一个的放大版。刺猬也走出来,群星好似披挂在它们的尖刺上。丘酌,举止轻佻地转着圈。还有鼻涕虫和蜗牛在它们行进的路线上留下一串亮闪闪的黏液。

漆黑如墨的夜晚,鬼怪也四处横行。魑魅魍魉不安好心。狼人褪去伪装化为原形。吸血鬼隐匿身形,悄无声息地填饱肚子。圣艾尔摩之火击中航船的桅杆,女妖伸长手臂向你召唤。

当然不能落下天文学家。太阳落下的时候,天文学家就像阴影或一只獾那样钻回自己的地盘。

是啊,明亮的白昼不适合天文学家和天文爱好者,黑夜才是他们的最爱。

而在这璀璨的星空中,有一个星座几乎全球的人都能辨认,不管你是不是天文爱好者,你也一眼就能认出来,没错,就是北斗七星。北方的天空再也没有别的星座图案能像北斗七星这样留下悠久丰富的历史文化。没错,我国研发的全球定位系统就叫北斗。

北斗星在英语中的正式名称叫作UrsaMajor,以中文来讲即为大熊座。不光是西方传统把这个星座看作一头熊,北美的印第安人对此也有同样的理解。仅靠北斗的七颗星要认出一头熊的形象是很难的。一些制图家试图借助周围相对暗淡的九到十颗星来勾勒出令人满意的熊的形象。而北斗星中的七颗明星比这个星座中的其他恒星都耀眼得多。北斗星中的恒星,就如同全宇宙中其他的恒星一样,缓慢地改变着它们在天球上的位置,天文学家将其称为自行。对历史上的很多人来说,构成勺子图案的这七颗星也许曾有某刻看起来比今天的样子更像是一头熊。但是,利用现在自行的轨迹来推算它们曾经的位置并不难,可在人类历史跨度内的任何时期,至少在作者看来,北斗七星都不会让人觉得像一头大熊。话说回来,还有一个滑稽的小情况可供考虑:也许在这个星座得到大熊座之名的那个历史时期,所有的熊看起来都长得更像是勺子。

中国古人把北斗七星看作不朽的天上仙宫;对爱尔兰人来说,它们又组成了大卫王的华丽战车;在斯堪的纳维亚,北欧人说那是诸神的雄伟马车;日耳曼部落又把它看作雷神索尔的战车;中世纪的基督徒把北斗七星看作先知以利亚升天的天堂战车;而在英格兰传统中,北斗星被认为是查尔斯的马车或是一柄巨大的犁。

北斗七星耀眼的悬挂在北方,为身在黑夜中的人们指引方向。而你可曾想过,黑暗是一个悖论。

年,约翰内斯·开普勒收到伽利略的新书《星际信使》的副本。这本书概述了伽利略这位意大利科学家用望远镜观测到的天空的景象。开普勒反对伽利略关王宇宙无限以及宝宙包含无穷多恒星的观点。他在给伽利略的信中这样写道:“如果真是这样的话,整片天空都会像太阳样燃着炫目的光芒,而在无限的宇宙里,无论朝哪个方向看,我们的视线都必然会抵达一颗星,就像身处密林之中的人,周每个方向都围挡着树,那他的视线一定会停留在一棵树干上。很显然,夜空不像自天那么亮,所以(开普勒推断)宇宙不可能是无限的。

开普勒的观点在年被海因里希.奥伯斯重新提出,后来这成为著名的奥伯斯佯谬:如果宇宙无限,并且均匀地布满发光的恒星,就不应该存在夜晚。之后,有不少人试图解释这个问题。一些科学家抗辩说,星际空间中存在着气体和尘埃,它们吸收掉星光,因此减弱了遥远恒星的光芒。但是我们可以证明,如果星际气体和尘埃吸收了星光,它们最终会变得过热而辐射出同等的能量,照样可以维持天空的亮度。何况恒星的分布并不是均匀的,而是结合成星系这样的团块。但是这个发现也没能解决奥伯斯佯谬。如果把字宙中的星系看作星系中的恒星,这个佯谬同样存在。

奥伯斯佯谬直到20世纪才得到解决,而且这答案完全出乎意料。在年到年之间,天文学家维斯托·斯里弗尔成功地获取了40个星系的光谱。当时,人们还不知道所谓的“旋涡星云”就是和银河系一样的遥远的恒星系统。斯里弗尔让星系的光穿过棱镜,然后观察它们彩虹般的色散。星系发出的光是典型的恒星光,但是光的波长会有轻微的延长,朝着光谱上红色一端位移。星系光的红移暗示斯里弗尔,星系正朝着远离我们的方向运动,这就是所谓的多普勒效应,而当卡车在高速公路上疾驰而过的时候,它的咆哮听上去也会有同样的效果。当卡车接近我们的时候,声音波长被压缩,音调升高;而当卡车远去,声波被拉开,音调降低。这原理也同样适用于光波:光源朝着我们的方向运动,光波压缩,向着光谱上蓝色的端或者短波的方向位移;光源远去的时候,光波拉长,发生红移。

是不是很神奇?以后我们观察头顶上的星空,可以根据颜色来判断,是离我们越来越远还是越来越近。天文小知识快拿小本本记好了。

起初,这样的结论可能让人觉得有点奇怪。星系飞离我们,难道是因为我们对周围的天体没有吸引力吗?难道我们正处于被宇宙排斥的中心吗?答案非常显而易见,而且很快就明朗了。就在斯里弗尔获得星系光谱的同时,威尔逊山天文台的埃德温·哈勃和米尔顿·赫马森成功地测量出了星系间的距离。他们发现了人们未曾预料到的联系:星系不仅仅是远离我们,其远离的速度还和与我们之间的距离成正比。这关系非常精确,以至于我们可以推测,宇宙中的所有地方都在均匀地向外扩张。星系似乎正在彼此散开,空间正在膨胀。我们的银河系不是宇宙排斥的中心,每一个其他星系上的居民都会看到他们的邻居正在远离自己而去。如果星系正在彼此远离,根据它们的相对速度和现在的距离,不难计算出亿年前它们一定靠在一起。星系的扩散始于宇宙的大爆炸。那是最早的初生之火。那是真正的创世大爆炸。

于是,我们可以解决奥伯斯住谬这个违留问题:夜晚是黑暗的原因在于宇审正在膨胀。宇宙或许有限,或许无限。但是,无论怎样,宇宙经历的时间是有限的。它的开端就在亿年以前。因此,我们没有办法接收到亿光年之外的恒星散发的星光,因为根本没有这样的星体存在。进一步说,后退中的光源减弱了亮度,如果遥远的星系还在远离我们,它们就不会像奥伯斯佯谬中所提到的那样应该对我们的夜空贡献出一份光明了。宇宙太年轻,还不不足以让我们的夜空处处光亮。

随着这一篇伴读结束,你是否get到了不少知识,开始对天文学,对我们的星空产生浓厚兴趣呢?而我们的作者他不仅是一位天文学家,他更是一位优雅的诗人,下面放一段原文中的节选:

每天都是生活的片段,每个人的生活都围绕着一些淡淡的黑暗。星系从我们身边跑开,稀释了它们的光辉,让夜空暗淡下来。夜晚是宇宙年轻时的样子。我走过的道路两侧都有用篇笆围起的由黑莓、忍冬和灯笼花组成的树篱。从灯笼花的小灯罩里发出灰暗的微光,花哨的暗紫色和猩红鱼褪去,随着离去的星系一起飞远了。宇宙太年轻了。我走进它青春的光芒。

天文学家的浪漫,令人如痴如醉。

大家喜欢我写的伴读,记得

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