追逐星空的黑暗-《給仰望者的天文朝聖之旅》伴讀

我們一起先來看一點關於獵戶座的故事

歷經千辛萬苦，獵戶奧利翁抵達了希俄斯島，他在那裡愛上了國王奧諾比安的女兒梅洛普。國王同意奧利翁娶自己的女兒為妻，但是堅持要他完成一系列困難的任務以證明他的決心。奧利翁每完成一項任務，國王就提出另一項新的，每次都要比之前的更困難。最終，奧利俞懷疑國王根本就沒打算放走他的女兒，這考驗永遠也不會結束。他決定不再接受任務，還要強行帶走梅洛普。但獵戶的計劃被國王發現了。奧諾比安把奧利翁抓起來，刺瞎了他的雙眼，將他放逐到海邊，讓他只能在黑暗中徘徊。

獵戶座踉蹌著穿過黑濃如酒的大海。奧利翁聽到鐵匠手中錘子的敲打聲。他跟隨著樂聲穿過海洋，最後來到利姆諾斯島--鐵匠的熔爐。鐵匠是赫菲斯託斯喬裝打扮的，他是鍛造之神、手藝精湛的匠人，是他為眾神鍛造了金色的太陽和銀色的月亮。鍛造之神同情盲眼奧利翁的遭遇，派遣自己的僕人刻達利翁作為他的嚮導，一起向東方行進。刻達利翁坐在盲眼巨人的肩膀上，帶領他去尋找阿波羅和太陽將升的地方。奧利翁面朝東方而立，太陽升起。他感覺陽光溫暖了自己的雙眼。之後，他慢慢恢復了視覺。起初眼前迷濛一片，之後霧氣漸漸消散，他的世界終於再次清晰起來。

上面是一則關於獵戶座的小故事。那我們今天想講什麼呢？黑暗！

地球不停的自轉，帶給了我們白天和黑夜，也帶給我們光明和黑暗。但這些是隨著人類的進步，慢慢清楚的科學道理。在古時，人們對光明與黑暗都充滿了敬畏，人們期待光明，懼怕黑暗，所以在度過漫長的黑夜後對黎明那一刻充滿了嚮往。猶如獵戶座的故事，一位勇敢的戰士，披荊斬棘，卻被邪惡打敗，墮入倆人黑暗，但他堅定信念，跟隨神的指引，重新獲得了光明。

我相信很多都對黑暗有著莫名的恐懼。比如小時候關燈後飛速地上床把自己蒙在被子裡，比如半夜上廁所要先摸索著開了燈才敢下床。對黑暗的恐懼仿佛是刻在我們基因裡的東西，像是人類的共同的天性。

誰會在夜晚出門閒逛？是螢火蟲，拖曳著繭光的長尾；是北美夜鷹與杜鵑，在黑夜中孤芳自賞；是牛蛙與蟋蟀，一唱一和地唱著走音的歌。貓頭鷹和飛蛾也在夜晚外出，它們兩個中的一個只不過是另一個的放大版。刺蝟也走出來，群星好似披掛在它們的尖刺上。丘酌，舉止輕佻地轉著圈。還有鼻涕蟲和蝸牛在它們行進的路線上留下一串亮閃閃的黏液。

漆黑如墨的夜晚，鬼怪也四處橫行。魑魅魍魎不安好心。狼人褪去偽裝化為原形。吸血鬼隱匿身形，悄無聲息地填飽肚子。聖艾爾摩之火擊中航船的桅杆，女妖伸長手臂向你召喚。

當然不能落下天文學家。太陽落下的時候，天文學家就像陰影或一隻獾那樣鑽回自己的地盤。

是啊，明亮的白晝不適合天文學家和天文愛好者，黑夜才是他們的最愛。

而在這璀璨的星空中，有一個星座幾乎全球的人都能辨認，不管你是不是天文愛好者，你也一眼就能認出來，沒錯，就是北鬥七星。北方的天空再也沒有別的星座圖案能像北鬥七星這樣留下悠久豐富的歷史文化。沒錯，我國研發的全球定位系統就叫北鬥。

北鬥星在英語中的正式名稱叫作UrsaMajor，以中文來講即為大熊座。不光是西方傳統把這個星座看作一頭熊，北美的印第安人對此也有同樣的理解。僅靠北鬥的七顆星要認出一頭熊的形象是很難的。一些製圖家試圖藉助周圍相對暗淡的九到十顆星來勾勒出令人滿意的熊的形象。而北鬥星中的七顆明星比這個星座中的其他恆星都耀眼得多。北鬥星中的恆星，就如同全宇宙中其他的恆星一樣，緩慢地改變著它們在天球上的位置，天文學家將其稱為自行。對歷史上的很多人來說，構成勺子圖案的這七顆星也許曾有某刻看起來比今天的樣子更像是一頭熊。但是，利用現在自行的軌跡來推算它們曾經的位置並不難，可在人類歷史跨度內的任何時期，至少在作者看來，北鬥七星都不會讓人覺得像一頭大熊。話說回來，還有一個滑稽的小情況可供考慮：也許在這個星座得到大熊座之名的那個歷史時期，所有的熊看起來都長得更像是勺子。

中國古人把北鬥七星看作不朽的天上仙宮；對愛爾蘭人來說，它們又組成了大衛王的華麗戰車；在斯堪地那維亞，北歐人說那是諸神的雄偉馬車；日耳曼部落又把它看作雷神索爾的戰車；中世紀的基督徒把北鬥七星看作先知以利亞升天的天堂戰車；而在英格蘭傳統中，北鬥星被認為是查爾斯的馬車或是一柄巨大的犁。

北鬥七星耀眼的懸掛在北方，為身在黑夜中的人們指引方向。而你可曾想過，黑暗是一個悖論。

1610年，約翰內斯·克卜勒收到伽利略的新書《星際信使》的副本。這本書概述了伽利略這位義大利科學家用望遠鏡觀測到的天空的景象。克卜勒反對伽利略關王宇宙無限以及寶宙包含無窮多恆星的觀點。他在給伽利略的信中這樣寫道：「如果真是這樣的話，整片天空都會像太陽樣燃著炫目的光芒，而在無限的宇宙裡，無論朝哪個方向看，我們的視線都必然會抵達一顆星，就像身處密林之中的人，周每個方向都圍擋著樹，那他的視線一定會停留在一棵樹幹上。很顯然，夜空不像自天那麼亮，所以(克卜勒推斷)宇宙不可能是無限的。"

克卜勒的觀點在1826年被海因裡希.奧伯斯重新提出，後來這成為著名的奧伯斯佯謬：如果宇宙無限，並且均勻地布滿發光的恆星，就不應該存在夜晚。之後，有不少人試圖解釋這個問題。一些科學家抗辯說，星際空間中存在著氣體和塵埃，它們吸收掉星光，因此減弱了遙遠恆星的光芒。但是我們可以證明，如果星際氣體和塵埃吸收了星光，它們最終會變得過熱而輻射出同等的能量，照樣可以維持天空的亮度。何況恆星的分布並不是均勻的，而是結合成星系這樣的團塊。但是這個發現也沒能解決奧伯斯佯謬。如果把宇宙中的星系看作星系中的恆星，這個佯謬同樣存在。

奧伯斯佯謬直到20世紀才得到解決，而且這答案完全出乎意料。在1912年到1928年之間，天文學家維斯託·斯裡弗爾成功地獲取了40個星系的光譜。當時，人們還不知道所謂的「旋渦星雲」就是和銀河系一樣的遙遠的恆星系統。斯裡弗爾讓星系的光穿過稜鏡，然後觀察它們彩虹般的色散。星系發出的光是典型的恆星光，但是光的波長會有輕微的延長，朝著光譜上紅色一端位移。星系光的紅移暗示斯裡弗爾，星系正朝著遠離我們的方向運動，這就是所謂的都卜勒效應，而當卡車在高速公路上疾馳而過的時候，它的咆哮聽上去也會有同樣的效果。當卡車接近我們的時候，聲音波長被壓縮，音調升高；而當卡車遠去，聲波被拉開，音調降低。這原理也同樣適用於光波:光源朝著我們的方向運動，光波壓縮，向著光譜上藍色的端或者短波的方向位移；光源遠去的時候，光波拉長，發生紅移。

是不是很神奇？以後我們觀察頭頂上的星空，可以根據顏色來判斷，是離我們越來越遠還是越來越近。天文小知識快拿小本本記好了。

起初，這樣的結論可能讓人覺得有點奇怪。星系飛離我們，難道是因為我們對周圍的天體沒有吸引力嗎？難道我們正處於被宇宙排斥的中心嗎？答案非常顯而易見，而且很快就明朗了。就在斯裡弗爾獲得星系光譜的同時，威爾遜山天文臺的埃德溫·哈勃和米爾頓·赫馬森成功地測量出了星系間的距離。他們發現了人們未曾預料到的聯繫：星系不僅僅是遠離我們，其遠離的速度還和與我們之間的距離成正比。這關係非常精確，以至於我們可以推測，宇宙中的所有地方都在均勻地向外擴張。星系似乎正在彼此散開，空間正在膨脹。我們的銀河系不是宇宙排斥的中心，每一個其他星系上的居民都會看到他們的鄰居正在遠離自己而去。如果星系正在彼此遠離，根據它們的相對速度和現在的距離，不難計算出140億年前它們一定靠在一起。星系的擴散始於宇宙的大爆炸。那是最早的初生之火。那是真正的創世大爆炸。

於是，我們可以解決奧伯斯住謬這個違留問題：夜晚是黑暗的原因在於宇宙正在膨脹。宇宙或許有限，或許無限。但是，無論怎樣，宇宙經歷的時間是有限的。它的開端就在140億年以前。因此，我們沒有辦法接收到140億光年之外的恆星散發的星光，因為根本沒有這樣的星體存在。進一步說，後退中的光源減弱了亮度，如果遙遠的星系還在遠離我們，它們就不會像奧伯斯佯謬中所提到的那樣應該對我們的夜空貢獻出一份光明了。宇宙太年輕，還不不足以讓我們的夜空處處光亮。

隨著這一篇伴讀結束，你是否get到了不少知識，開始對天文學，對我們的星空產生濃厚興趣呢？而我們的作者他不僅是一位天文學家，他更是一位優雅的詩人，下面放一段原文中的節選：

每天都是生活的片段，每個人的生活都圍繞著一些淡淡的黑暗。星系從我們身邊跑開，稀釋了它們的光輝，讓夜空暗淡下來。夜晚是宇宙年輕時的樣子。我走過的道路兩側都有用籬笆圍起的由黑莓、忍冬和燈籠花組成的樹籬。從燈籠花的小燈罩裡發出灰暗的微光，花哨的暗紫色和猩紅魚褪去，隨著離去的星系一起飛遠了。宇宙太年輕了。我走進它青春的光芒。

天文學家的浪漫，令人如痴如醉。

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