第7章
银河系

最初进入太空的人们在回来后都表示，在一片黑暗海洋中看到我们地球的美丽及渺小让他们满怀谦逊之感。但这只是开端。你现在看到的景象让你更为谦逊。

你现在切实看到了真正意义上的作为星系的银河系。从上面看（或下面也一样，没有差别），那个在地球的夜空里看起来像白云的银河一点也不像白云，而更像一个由气体、星尘和恒星构成的厚厚圆盘。现在它就在你下面，向着远方延伸，规模如此巨大，光线也要经过几万年才能从一边传到另一边，3000亿颗恒星被引力束缚在一起，围绕着银河系明亮的中心转动。

如果你把太阳系，以及其中的行星、小行星和彗星看成我们在宇宙里的家庭，把比邻星当作我们的邻居，那么银河系就是我们在宇宙中的大城市，一个由3000亿颗恒星构成的繁华都市，而我们的太阳，只是其中的一颗。

在虚空的包围下，在巨大的距离尺度上，这些恒星们相互围绕，加上星尘与气体，科学家们称其为星系。就像我们的恒星被称为太阳，银河系是我们给这个星系——我们的星系——所起的名字。

四个巨大明亮的螺旋状旋臂被黑暗分开，围绕着中心转动，它们交汇而成的中心是一团更明亮的气体、星尘和恒星，光芒掩盖了一切，包括那个你刚逃脱出来的黑洞，在你所处的地方，只有那从中心喷出的高能物质的激流，那个刚才你搭乘的激流，清晰可见。

如果你无法想象3000亿颗恒星各自漂浮在太空里是什么景象，不用太担心，没有人能够想象。如果你在回到你的热带小岛后想向你的朋友们描述在这里所看到的景象，数字也没多少用处。你不如让他们找一个1米见方的纸箱，将它用你所在的海滩上的沙子填满。再用同样的沙子装满300个同样的纸箱，我们的银河系里恒星的数量就和这300个纸箱里沙粒的数量差不多。现在，礼貌地告诉你的朋友们飞回伦敦，将这300个箱子里的沙子倒在特拉法尔加广场上，铺成盘状，分出四条旋臂，然后让他们坐上纳尔逊雕像的肩膀。这就是你现在看到的3000亿颗恒星组成的银河系景象。如果你让你的朋友在将一切混在一起前给某粒沙子打上黄色标记，然后再在沙堆中找出这颗沙粒，他们就能体会到你在银河系上方想要找出太阳时的内心感受，更不要提寻找那个比太阳还小100倍的地球了。找出一颗恒星就已如此困难，但行星寻找者依然有着那个艰难的任务在身。

位于银河系上方试图找出太阳的你与你面对沙堆的朋友相比还是有一些优势的：你可以想象人类在地球和太空所拍过的所有夜空照片，将它们与你现在看到的景象对比。多年以来，在不需要离开银河系的条件下，科学家们就已经建立了银河系的恒星星图，并且对于太阳（和地球）在银河系中的位置也有了相当精确的了解。

为了与夜空照片对比，你首先将注意力放在星系的中心，靠近那一片有着明亮、美丽和有力的突起和黑洞的地方。我们这么重要的生命不就应该在那独特的位置，或者在那附近繁衍生息吗？我们的独一无二不正应该让我们所在的太阳和地球对应着这星系最壮观的地方吗？

可惜，事实并非如此。太阳系位于从中心的黑洞到银河系边缘约2/3距离的地方，四条明亮旋臂中的一条之内。一点儿也看不出有什么特别。 再给你心灵的伤口上抹一把盐，你很快就会看到，不管我们觉得银河系有多大，实际上从整个宇宙的角度看，银河系作为星系也不过是普普通通的一个。

你转过身来深吸一口气，看向银河系之外的地方，那里有一些闪亮的光团，照亮着极为遥远的宇宙。你在思考：它们是孤独的恒星吗？那些光团？它们看起来有些模糊不清……而且很远……它们会不会也是星系？在地球上你能用肉眼看到它们吗？

最后一个问题的答案是不能。

在地球上，你每次抬起头看向夜空，每一道你能看到的微弱星光都来自银河系，来自那个你刚才看到的螺旋圆盘。所有的星星都如此，哪怕是夜空中那些看起来离白色带子很远的星星。银河系不是无限大的球状，而是一个区域有限的圆盘，地球也不在圆盘的中心，而更接近边缘。天空中不同的方向所看到的恒星分布颇为不同，就像地球上不同地方看到的夜空也不一样，它们都朝着银河系不同的方向。

而且地球的自转轴碰巧与公转平面有个夹角，这个角度让南半球一直对着银河系的中心，而北半球总是对着边缘的方向，恒星数量也少许多。因此，北半球的星空与南半球相比无趣很多。

从你那个小岛沙滩上看到的所谓银河只是你所在星系的一小角，那几千亿颗恒星离你太远，无法单独看见它们，但它们所发出的星光合在一起，形成了一条云状光带。你现在将目光投向更遥远的未知世界，让你的意识在不同的方向上寻找最为神秘的目标，你忽然意识到，所有这些光团的星光就如你当初看银河系时的星光一样模糊。

它们肯定也是星系。

你正这么想着，就在那里，从某个角度，另一个星系突然升起。这是一个令人惊叹的场景。它的边缘从银河系下面露出，以很快的速度变大。它是仙女座星系，我们的近邻星系大哥。它大到让人难以相信人类为什么过了这么长时间才发现它的真相。

从地球上看，仙女座星系占据了大约六个满月那么大的夜空，但人类也有理由为自己辩护，它实在太远了，虽然它含有几万亿颗恒星，但只有它中心的突起能被肉眼看到，而且很小。人类第一次注意到它（根据保留至今的文字记录）来自杰出的波斯天文学家阿卜杜勒-拉赫曼·苏菲（Abd Al-Rahman Al-Sufi）。他的观测发生在公元的第一个千年结束时，一千多年之前，当时全世界许多人将自己短暂的一生投入到互相征战、发明各种折磨人的精巧刑具以及对于即将来临的世界末日的巨大恐惧之中，而他却坚持观察星空。苏菲是巴格达黄金时代最伟大的天文学家之一，虽然他把仙女座星系中心突起描述成只是一片微弱的光云，他不可能知道那是另一个星系。他甚至不知道星系是什么东西。事实上，直到大约一千年后人类才有了星系的概念。20世纪20年代通过爱沙尼亚天文学家恩斯特·奥匹克（Ernst Öpik）与美国天文学家埃德温·哈勃（Edwin Hubble）的观测工作，人们才知道星系是许多恒星的集合。他们第一次指出银河系与其他恒星集团之间有着巨大空间，那些恒星集团被认为是独立的另一实体。

仙女座星系是证明银河系并非整个宇宙的最近实体。

看着它，你意识到银河系与这个带有一万亿颗恒星的巨大漩涡互相绕着对方旋转，你还认识到宇宙中所有的星系都互相影响着共跳宇宙芭蕾，参与者都是那些由几十亿颗恒星在黑暗的虚空中构成的孤独而闪亮的小岛。

看着宇宙地平线，一种异乎寻常的宏大感觉涌上你的心头，它开始包含银河系、仙女座星系与其他或远或近的星系。

在这纯净美妙的瞬间，你忽然看到了一切，数十、数百、数千、数百万、数亿的星系。到处都是，形成大大小小不同的分组，形成奇怪的纤维状结构，蜿蜒穿过你目所能及的整个宇宙。

谁能想到会是这样？

几分钟前（或几小时？）你还躺在沙滩上度假，而现在整个可见的宇宙展现在你的意识里。你已经来到这样一个观察点，从这里看去，宇宙中一个个闪亮的小点已不再是单独的恒星，而是星系群，每个群又含有上千个星系，每个星系又含有数亿或数十亿颗恒星，银河系也只不过是这样的星系之一。

当你拥抱这整个画面、看着这些世界时，你不由自主地发现你现在再一次面对同样的困难：找出自己的家园所在的星系，就像刚才你要在银河系中找到太阳，或者从特拉法尔加广场上那堆沙中找出某一粒一样难。然而，你还是放任你的意识以你思想的速度自由飞行，看着星系们转动、起舞、飞旋，被撕裂，又撞到一起，你看到那些微小的星系消失，被它们巨大的邻居完全吞噬。

等等。

你不应为此担忧吗？

眨眼间，你又回到银河系附近。仙女座星系就在你的头上，体形巨大。会不会有一天，仙女座星系与银河系融合？两个星系显然绕着对方转动，但除此之外还有别的……仔细观察后你大吃一惊，因为你意识到仙女座星系与银河系的确正互相接近，而且速度高达惊人的每秒100千米，按这个速度，40亿年后两个星系将撞在一起。

它们将在太阳爆炸前10亿年就融合到一起。

你痛苦地咽了口口水，想着怎么能够将人类从这个灾难中拯救出来，突然你意识到：星系太大了，其所含的恒星之间有着巨大的空隙，星系的碰撞很少会引起恒星之间的碰撞……风险当然总是存在，现在你也只能接受了。

在这个阶段，感受到哥白尼哲学抑郁是一种很正常的反应。你甚至宁愿自己依然生活在几千年前，那时的世界是平的，出于显而易见的原因，我们人类认为自己很特别，位于宇宙的中心。相信一切天体围绕我们旋转，天使们通过转动特殊钟表上的齿轮来控制着宇宙时间以及太阳星辰的移动。这是一种多么令人舒坦的想法！为什么那个15世纪的波兰数学家、天文学家哥白尼一定要毁灭这一切，宣称太阳并不绕着地球转动？为什么17世纪的数学家、天文学家伽利略要看到木星有着卫星，而这些卫星并不围绕地球旋转（它们甚至不能算绕着太阳旋转，因为它们轨道的真正中心是木星）？为什么奥匹克和哈勃要发现其他星系？为什么？他们是罪魁祸首！

除了他们作出了正确的观察这一事实之外，如果没有哥白尼、伽利略以及其他许多同他们一样的科学家们，人类将会灭亡，而且——可能更糟的是——我就无法写这本书。你也无法以意识进入我们的宇宙近邻，更不要说更远（那个旅程马上就要开始）。私下里说说，那些隐藏在宇宙深处的美景如果无人欣赏或探索或——更糟的是——只能留给其他智慧生物 从他们遥远的宇宙视角来欣赏，不是一种罪过吗？

既然我们已经提起这个话题，当你的意识已经适应了我们可见宇宙的巨大之后，面对的又一个问题是，还有其他生物存在吗？在黑暗的宇宙中闪亮着的那亿万个星群中，有没有类似比邻星那样的红矮星，同时又有自己的行星环绕？有没有一个世界被两颗太阳照耀着，上面有生物居住？会有另一个地球吗？

相信我们是这个巨大宇宙里的唯一总有些不太可能：“如果只有我们，这看起来就像空间的巨大浪费。”美国天文学家、宇宙学家卡尔·萨根（Carl Sagan）在1985年写道。然而，三十年后，地球人对此问题依然一无所知。外星生命的存在仍然是一个令人兴奋的可能性（当然，同时也是令人恐惧的），然而直到现在，一切还只是：可能性。在不久的将来，这个问题可能会有答案，因为我们的望远镜正在发现地球外越来越多的世界。而我，无论如何都很期待这个问题的答案。

即使在人类混乱的历史上最黑暗的日子里，也有些人勇敢地挑战宗教权威，坚信其他世界的存在。意大利天主教教士乔达诺·布鲁诺就是其中的一个，因为公开宣传这种异教思想，他在1600年的意大利罗马被活活烧死。他宣称“有无数太阳与无数的地球存在，这些地球围绕着各自的太阳旋转”。他因这些信念而痛苦地死去。

今天，在我看来，有更多人（甚至在最发达的国家），宁愿对科学已经揭示的事实视而不见、听而不闻，而我们所处的时代已经不再有宗教裁判所。类似地球的行星尚未被发现，但类似布鲁诺的人们却已经被定罪许多次，有些就在不久之前。

的确，人类很久以前就已知道木星或金星等行星的存在，但人类历史上第一次真正看到围绕着太阳以外恒星旋转的行星不过是在二十年前的1995年。两位瑞士天文学家米歇尔·麦耶（Michel Mayor）与戴狄尔·魁若兹（Didier Queloz）看到了一个巨大的世界，围绕着一颗距我们大约60光年的恒星旋转。

麦耶与魁若兹所发现的行星虽然已被证明无法居住，仅仅是因为它离恒星太近。但它真真切切是一颗行星。随后，每个月都有几个这样的世界被发现，后来人类发射了专为探测太阳系外行星设计的人造卫星。2009年NASA发射的开普勒望远镜就是其中之一。到今天为止，已经有超过6000个潜在世界被我们探测到，其中约2000个已被证实是围绕遥远的太阳旋转的行星。有一些还是双星系统（行星绕着两颗太阳转），未来肯定还有更多惊奇出现。为了与太阳系内如金星、木星及其他行星相区别，那些遥远的世界被称为“系外行星”。顺便说一句，那2000个已被证实的系外行星中大约有十来个可能与地球类似。其中甚至有一个，在2014年被证实与我们的地球具有令人吃惊的相似性（它的名字是开普勒186f）。

当然有可能这些都是无生命的世界，但它们也有可能会孕育生命。事实上，我愿意打赌地外生命存在的直接或间接迹象将在未来二十年左右被发现。或许来自这几个可能的世界，或许来自其他等待被发现的星球。探测那些遥远世界的大气中生物存在的迹象的技术已经快要出现。我们能生活在见证这种发现的时代难道不是一件幸事？

现在，所有探测到的系外行星都在银河系内，因此离地球还不算远。对于我们现在的望远镜来说，可能存在于其他星系里的行星实在太远了，现在还无法被看到，尽管那里可能存在着几千亿颗这样的星球。

仙女座星系就很有可能孕育生物，它是我们周围最大的星系，而且离得很近——当然这是在星系尺度上说，而不是人类尺度。如果现在从地球上拨出一个打往它1万亿颗恒星之一的电话，那么要在250万年后才能到达目的地。假如真的要建立联系，我们最好问一个聪明些的问题，并选用合适的语言。 m8bI5RfUMyQjsonDsfIhOOfbR4Slcx9BpO1wZuu8/sGaHhoXHeZmijaxXj5BNp4X