光——宇宙中的最重要物質,在天文學上有多重要的作用?

根據《聖經》的描述，造物主在創造這個世界的時候，最先創造的就是光。

光，是宇宙中最奇特的一種東西。根據愛因斯坦的相對論，宇宙中沒有任何物體可以超過光速，因此光速成為了束縛這個宇宙的最高級法則之一。而對於我們生物來說，通過光來產生視覺效果，也是認知這個世界的最有效方法。

可以說，如果沒有光，很難想像這個宇宙是什麼樣的。看起來，從幾千年前到現在，人類始終都有著一個共識：光在宇宙中幾乎是最重要的。

在天文學中，光則成為了最重要的研究工具，幫助我們進行各種宇宙觀測。那麼，我們都通過光來進行哪些宇宙觀測呢？

1858年秋到1859年夏，德國化學家本生在把不同的元素放到他特製的本生燈上進行燃燒時，意外發現了不同元素的燃燒產生不同顏色的火焰。後來通過基爾霍夫的提示和幫助，他們利用分光鏡對火焰的光譜進行分析，確定了不同元素的燃燒會產生不同的光譜，這就是著名的光譜分析法。

到了今天，光譜分析被應用在天文學領域上，起到了重要的作用。這種方法非常靈敏，某種元素在物質中的含量即使僅有10^-10克，也可以被清晰地分辨出來。通過這個方法，我們可以判斷一個天體含有哪些元素。即使是遠在幾十上百光年以外的恆星，只要通過對它光譜的分析，科學家就可以判斷它內部含有那些元素，金屬豐度等等。

另一方面，恆星的亮度還可以幫助我們尋找系外行星。

系外行星非常小，本身又不發光，因此觀測起來是非常困難的，甚至可以說，我們無法直接觀測到它們。不過，系外行星在擋在地球和它的宿主恆星之間時，會導致其宿主恆星的光度有微弱的變化。就好像晚上的路燈照在地上的影子，有的時候會有小黑影出現，我們就知道有蟲子飛過。

雖然系外行星遮擋其宿主恆星沒有這麼明顯，但是人類的設備已經足以檢測出來。通過這個方法，人類已經發現了數千顆系外行星。

同時，我們利用光的波長，可以知道河外星系與我們的距離。

我們經常能夠看到科學家介紹某個河外星系的時候，說它們距離我們有多遠多遠，動輒幾百萬光年，甚至幾十幾百億光年，這都是怎麼計算的呢？

其實，這利用的就是光的都卜勒效應。所謂的都卜勒效應，就是波在遠離接收者的時候，波長會顯得更長。最常見的就是我們聽車輛的聲音，靠近我們時，車的音調會變高，聲音變尖，遠離我們的時候就會音調變低。

而應用到光上，那就體現在光的顏色上，當一個天體遠離我們，它的光波長也會顯得更長，顏色上就會偏紅色，這就是紅移現象。而通過計算紅移的數值，科學家就可以判斷這個天體的距離。因此，對於河外星系或者黑洞之類天體的距離，科學家就通過這個方式來判斷。

實際上，光在宇宙中扮演的角色比我們介紹的要多得多，甚至很可能比我們了解的也要重要得多。包括判斷一顆恆星的演化階段、了解恆星的溫度、質量等等方面，以及暫時還未知的方面，光都是我們最有力的工具。

我們不知道《聖經》的作者當初只是偶然把光寫成造物主第一個創造的東西，還是他本人也認為光是那麼的重要。總之，人類對光的研究不會停止，這些研究也將幫助我們更好地了解這個宇宙。