為什麼我們從小就喜歡看星星？_風聞

深讀第89期，在城市裏，當我們抬頭，如果能有幸看到一片明朗的星空，大概很多人都會心生感動。

這份仰望或許是從兒時延續而來的，從第一次辨認北極星，到尋找北斗七星，我們凝視星空，也是在望向宇宙。

如果你看到星星，只會詞窮地説“好看”，那麼可以認識一下今天的作者——科學家切特 · 莫雷。

他用充滿人文精神的優美語言，從一次夜晚觀星的感受，講述到了宇宙的未來與歸處。我們心底對星空的感動究竟從而來？宇宙，又與人類的命運有何關聯？

在他的筆下，天文學浪漫如詩。

昨天深夜，我走到我位於馬薩諸塞州的家附近的奎塞特小溪的木板橋上。天空黑暗又清澈，在這種如此接近大城市的地方，我們幾乎看不到比這更加黑暗清澈的夜晚。**在橋下流淌着的黑色溪水中，我看到了一道閃爍的光線，它似乎來自溪流深處，就像吉卜賽人的水晶球中跳動的火花。**有那麼一刻，我在腦海中思考着光線可能的來源——一種能反射光的石英粒子，或許也可能是一種微小的發冷光的植物或動物。然後，突然間，我知道我所看到的是什麼了。**它是倒映在奎塞特溪水中的五車二，懸掛於當前天頂上的一顆非常明亮的恆星。**所以，恆星也在水中流動着。溪流似乎有幾光年深。橋下面是另一個宇宙，正在黑暗的水中流淌。在溪流中旋轉的星系就像石蠶蟲卵。恆星星雲與蜻蜓若蟲相互做伴。蚊子的幼蟲靠吞食新星的塵埃為生。

如此明亮的夜晚！沒有月亮，甚至沒有行星爭搶天空中最微弱的星光。仙女座的恆星仍然懸掛在西邊高空。我在羣星的模糊斑點中尋找仙女星系——它在《梅西耶星表》中的編號為M31，我只在條件最好的夜晚以肉眼見到過它。我很快就發現了它，就在仙后座恆星奎宿九的北邊、王良四的南邊。仙女星系，銀河系的伴侶，飄浮在星空之外。我所看到的並不是真正的光源，它更像是滴落在玻璃窗上的雨滴。在我看來，今夜是用望遠鏡觀測星系的絕佳機會，即使僅憑裸眼也可以輕而易舉地看到偉大的仙女星系——M31。風車星系、三角座星系 和位於雙魚座很暗很暗的旋渦星系M74也都在它的附近。大熊座和獅子座在東部升起，幾個小時之內，它們就會因為地球的自轉而移動到適合觀測的位置。我走到學校，打開了天文台圓頂的天窗。

“小東西們，再靠近些！”這是西奧多·羅特克的一行詩句，我在這本書中已經不止一次引用過這首詩。在我看來，這句話對夜晚的探索者來説是再合適不過的祈禱語。夜晚所使用的語言，就像伯納德在弗吉尼亞·伍爾芙的《海浪》中所渴望的那種語言一樣，只寥寥幾個音節就能表達豐富的含義：“這種語言，就像是情人之間使用的語言，破碎的詞語，難以理解的詞彙，如同人行道上拖曳的腳步聲。”我經常向朋友和學生們展示仙女星系。他們有時會對他們在望遠鏡的目鏡中看到的朦朧光團表現出失望的驚訝。或許他們對一個叫作“大星系”的物體抱有過多的期待，或者他們可能已經看到經過天文台長時間曝光處理的仙女星系的照片，所以才對“現實生活中”的星系不像10寸照片上顯示的那樣清晰而感到失望。用望遠鏡觀測深邃的天空意味着聆聽遙遠的吶喊，那傳入耳中的微弱聲音，那被數光年的距離壓抑、打斷，模糊不清的聲音，夢中縈繞的聲音，耳畔的低語，甜蜜得不知所云。“靠近點兒，你們這些小東西！”我將14英寸星特朗望遠鏡指向仙女座。

仙女星系是所有旋渦星系中距離我們最近、最明亮的星系，位於銀河系之外200萬光年的地方。昨晚，在望 遠鏡中，一道達到了2度或3度的暗淡橢圓形光線圍繞着明亮的核心劃過天空。我很少看到比這個夜晚所展現出的更加壯觀的仙女星系。想看到三角座M33螺旋星系就更加困難了。我選擇了一個廣角低功率的目鏡來觀測這個微小的星座，對着黑暗的夜空進行細微調整以求儘快找到能宣告這個星系現身的跡象。我花了相當長的時間才找到了我想要的東西，可一旦找到，它就能很容易地保留在我的視野裏。**三角座星系中可能存在着100億個太陽，在黑夜中流動着，如同黑色溪水中映出的羣星倒影。**雙魚座的M74是另一個正面朝向我們的旋渦星系，天文台為它拍攝的照片顯示出它的外表看起來就像是兩條由明亮恆星組成的旋臂緊緊地環繞在一起。早先的經驗告訴我，找到這個獨一無二的觀測對象將是當夜的一大挑戰。我的望遠鏡從雙魚座主星右更二開始觀測，然後將目鏡側向移動，滑進將右更二與白羊座的恆星婁宿一分隔開的黑暗深淵。我相信我看到了M74，它輕聲低語，它如此透明，只有照片才能證明它真的存在。

……

我昨晚還看到了其他星系，其他遙遠而模糊的光斑，其他比想象中還要多的旋渦星系，其他超出了我的語言和認知的宇宙的暗示。**所有的星系，除了離我們最近的那些，都在離我遠去。**它們在黑暗中奔跑，拉抻着逐漸暗淡的光芒，將夜晚染得更黑，**將宇宙拉扯得像太妃糖一樣薄。**宇宙正在擴張！位於獵犬座的渦狀星系距離我們有3500萬光年，而且還在以每秒550千米的速度遠離銀河系。今晚，這個星系比昨晚距離我們又遠了5000萬千米。這是星系規模的微小膨脹，是充滿耐心、不可阻擋、最終卻會精疲力竭的微小膨脹。

現在，天文學家普遍認為宇宙過去與未來的演變是由宇宙大爆炸最初的幾個瞬間確定的。是的，莪默·伽亞謨在《魯拜集》中寫道：“雲山滄海何年盡，都在鴻蒙紙上書。” **140億年前，一場至關重要的大爆炸造就了今天存在的一切——空間、時間、物質、星系和恆星。**從那一刻起，宇宙的命運就已經註定了。然而，天文學家並不確定未來的宇宙那未完成的命運是怎樣的。有一種可能性，宇宙將永遠地繼續膨脹下去，無限地稀釋物質和能量的密度，黑暗增加，最終僅剩的一點微弱的光芒也會熄滅。還有另一種可能性，引力作用將減緩並最終阻止目前正在進行的膨脹，將宇宙拉回到一起，回到宇宙初期無限緻密的創世火球狀態，就像乾燥的骨頭。乾燥的骨頭在噪聲和騷動中聚集在一起，每一塊都與在它之上的新鮮血肉緊密相連。

△ 一個黑洞正在吞噬一個恆星

原則上，應該很容易確定宇宙將終結於永恆的夜晚或是單調的正午，那個時候物質究竟會無限稀疏散佈，還是會在宇宙大爆炸的閃光中重生。

如果宇宙目前的平均密度大於每立方米空間3個質子，那麼引力終將佔領上風，宇宙將朝着它最初的樣子開始倒退。可是，如果當前宇宙的平均密度小於這個臨界值，那麼這種膨脹將會永遠持續下去。

目前我們對宇宙平均質量密度的估算遠低於臨界密度。但是這些數值是基於對發光物質的計算結果，即對可見恆星的質量和可見星系中明亮星雲的累積的計算。如果不發光物質佔宇宙質量的主要部分，那麼，平均密度的估計值可能會大得離譜。天文學家們已經開始懷疑宇宙質量的很大一部分實際上可能巧妙地將自己隱藏得嚴嚴實實，在和我們玩着捉迷藏的遊戲，它們可能存在於黑洞、死星、亞恆星天體或者巨大的中微子中，或許還會隱藏在一些我們無法想象的暗物質中。這個問題尚未解決。**死於烈焰或是葬身冰川？****光芒眩目或是置身黑暗？****震耳轟鳴或是耳畔嗚咽？**至少現在我們還可以做出選擇。

△ 恆星的誕生

讓我們首先考慮第二個選項。目前，通過宇宙中物質的擴散，似乎有兩個選項更有可能造成宇宙的死亡。星系以疾速彼此遠離，牽引它們的引力可能太弱，不足以阻止它們慢慢滑入黑暗。渦狀星系與銀河系的距離將在200億年後增加一倍。但是地球上的人們不會在星光璀璨的冬夜去尋找那些微弱的光芒。到那時，太陽將因能量耗盡而死去，它會因死亡的陣痛而急劇膨脹，直到成為一顆紅巨星。燒焦的地球將被凍結在黑暗中，變成一顆躺在圍繞着已熄滅的恆星的軌道上的死氣沉沉的岩石。在幾十萬億年內，星系中的所有恆星都會因耗盡其能量資源而失去生命力。夜晚的燈光將不再閃耀。黑暗的恆星物質組成的星系將冰冷地、幽靈般地在黑暗中旋繞。這個過程將會經歷數千萬億年，死亡星系中四處遊逛的死星將會相遇，引力不再對它們有任何約束。偶爾，如果相遇的兩顆恆星靠得足夠接近，造成的碰撞會將其中一顆拋出它原本屬於的星系，如此，這個星系將慢慢失去它的成員恆星。星系的蒸發！在一個星系中十之八九的質量都蒸發掉之後，重力將把剩下的所有物質都吸引到一個巨大的中央黑洞中。

經過1億億年，旋渦星系的世界將被一羣超大質量黑洞和無限空間中獨立的非發光恆星所取代。再經過數十億億億年，構成死亡恆星物質的質子將開始衰變，流浪的非發光恆星構成的宇宙將瓦解成一種充斥着電子和正電子的稀薄氣體，恆星自發地拆解，分散自身的物質。最後，巨大的黑洞將成為星系中僅剩的殘留，它們的物質也會通過量子蒸發慢慢流失。再經過10的10次方個年頭，宇宙將成為一種瀰漫着電子、正電子、中微子和光子的極端擴散的氣體，飄散得越來越遠。創世的燭火熄滅，燈芯在指尖碾碎，煙塵被風吹散。

△ 唯美的彗星

上述場景中，宇宙在寒冷和黑暗中迎來結局，其密度接近於零，物質如幽靈般縹緲無蹤。但是，如果宇宙中存在足夠多的隱藏物質，以至於能提供足夠最終將宇宙中的物質重新拉回到一起的引力，那麼又會怎樣呢？在接下去的1千億年裏，宇宙將繼續擴張，但速度會越來越慢，直到最終由於速度的限制而達到平衡狀態，就像一個球被拋向空中，然後瞬間停留在它的軌道頂端。當星系一起開始回落時，它們的內部成員將變成死星和超大質量黑洞。一開始，宇宙將緩慢收縮，但速度會逐漸加快。在宇宙最終收緊之前的140億年，宇宙將回縮到一個能量密度與今天相同的狀態。光的光子會從它們的回落中獲得能量，宇宙會升温。在危機爆發之前的1百萬年， 高能光子會將星際氫分解為質子和電子。

在危機爆發前1年，恆星會分裂並爆炸。大約在同一時間，作為星系坍塌的核心的超大質量的黑洞將開始碰撞合併。它們會吞併散佈在周圍的彌散物質。多個黑洞最終將合併成一個與宇宙本身共同延伸的黑洞，一個朝着無限密度和無限微小的狀態繼續收縮的黑洞。**整個宇宙收縮到一個針頭的大小，收縮到一個大頭針的針尖大小，收縮到一個原子的大小。**宇宙的收縮沒有限制，就像是把恆星和星系從排水管沖走，再把排水管本身也拉扯下去。

現在物理的方程式崩潰了，理論的水晶球暗淡了。也許這就是故事的結局。也許宇宙會從無限密集的狀態反彈，開始另一次擴張，另一次大爆炸，伴隨着新的恆星、新的星系與新的星夜的出現，重複創世的過程。又或者，也許我們的宇宙只是眾多宇宙泡泡其中的一個，膨脹與爆裂，膨脹與坍塌，存在於無限個泡泡矩陣中的一個泡泡，從時空的組織結構中迸發出來，就好像伴隨着噝噝聲，香檳崩開軟木塞，泡沫四處噴濺。

本文所選片段摘錄自《給仰望者的天文朝聖之旅》，[美] 切特 · 雷莫 著，高爽 譯，2019年12月由未讀 · 北京聯合出版公司出版，未經允許禁止轉載。