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宏观上的宇宙

没有人真正知道是什么引发了宇宙诞生,我们只是叫它“大爆炸”。但是,正如此前我们的另一本书《从当前到无限》( From Here to Infinity )所介绍的,有充分的证据表明,在137亿年以前,某种东西在那个充满热量、密度无穷大的“种子”中触发了宇宙的大爆炸。大爆炸中喷涌而出的并不仅仅是我们日常所见的物质,如我们在现今宇宙空间中所能见到的原子。我们能看到原子物质是因为它们能变热,然后就能辐射光;这就是恒星能发光的原因。但是在宇宙里还有另一种物质,它们不发光,被平淡地称为暗物质(天文学家有时候有点儿缺乏想象力)。暗物质很重要,尽管不发光,但它们会发生引力作用,而且事实上暗物质存在的量很多,比原子物质多得多。

大爆炸之后,宇宙开始膨胀,暗物质的引力把万物拉到一起,形成团块,否则它们都会飞散开来,甚至由于密度太低无法形成恒星。在暗物质和原子物质的混合聚集区,由氢气和氦气组成的巨大的气体云发生塌缩,形成了一个个恒星的小岛。每个恒星的小岛叫作一个星系,由引力吸着在一起。而由诸多星系组成的整个星系团也是由引力维系在一起的,每个星系团中的星系互相绕转运动,像蜜蜂在蜂群周围嗡嗡地飞。但即使在今天,星系团之间还在随着宇宙空间的暴胀而互相远离。

包括太阳和地球在内,所有重要的东西(除了大爆炸本身)的诞生都发生在其中的一个星系内,我们称这个星系为银河系。银河系有一个比较扁平的、由恒星组成的盘。星系盘非常大,即使光从一端传播到另一端也要花10万年,因此我们说它的直径大约是10万光年。从更长远的尺度来看:光速是每秒30万千米,从太阳到地球有1.5亿千米,所以光的传递时长是8分钟多一点。在银河系的中央有一个核球,它很像一个巨大煎蛋的蛋黄,大约有23 000光年宽,3 000光年厚。而在核球区之外,星系盘只有1 000光年厚,所以它的直径比厚度要大100倍。整个系统都在围绕着星系盘的中心旋转。

除了我们看不到的暗物质,星系空间中还包含着上千亿颗恒星,它们有些比太阳大,有些比太阳小,但或多或少都很像太阳。太阳确实是一颗普通的恒星。银河系的跨度非常大,以至于离太阳最近的恒星也有好几个光年远。这就是为什么夜空中的星星看起来都是一个个小点,而不是太阳那样的大光球。

银河系中心的核球区里只有古老的恒星,几乎没有气体和尘埃。在那里,所有用来制造恒星的材料都被用光了。但是星系盘上包含了各种不同年龄的恒星和大量的气体云与尘埃云,在这个恒星的苗圃中,新的恒星一直在诞生。太阳处于从银河系中心到盘边缘2/3的地方,绕银河系中心一圈大概需要2.25亿年。但太阳是怎么来的呢? DMwYnTxpjOeXSRjq/MXWVKHzvg+aNoEsOhCdaBAn9oWl6cSYpXrQPzU9U1o+7fbF

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