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第三章 埃文斯牧師的宇宙(3)

萬(wàn)物簡(jiǎn)史 作者:(美)比爾·布萊森


"實(shí)際上,一無(wú)所獲也有一定價(jià)值,"他說(shuō),"它有利于宇宙學(xué)家計(jì)算出星系演變的速度。在那種極少有所發(fā)現(xiàn)的區(qū)域,沒(méi)有跡象就是跡象。"

在望遠(yuǎn)鏡旁邊的一張桌子上,堆放著跟他的研究有關(guān)的照片和文獻(xiàn)?,F(xiàn)在,他把其中一些拿給我看。要是你翻閱過(guò)天文學(xué)的通俗出版物,你就會(huì)知道,上面大多是遠(yuǎn)處星云之類(lèi)的色彩鮮艷的照片--那是由天光形成的彩色云團(tuán),華美動(dòng)人,異常壯觀。埃文斯拍下的形象根本無(wú)法與之相比。它們只是模模糊糊的黑白照片,上面有帶有光環(huán)的小亮點(diǎn)。他讓我看一幅照片,它描述了一大群恒星,上面有一點(diǎn)兒光焰,我不得不湊近了才看得清楚。埃文斯對(duì)我說(shuō),這是天爐星座的一顆恒星,天文學(xué)上稱(chēng)之為NGC1365。(NGC代表"新編總目錄",上面記錄著這些材料。過(guò)去是都柏林某人書(shū)桌上的一本笨重的書(shū);不用說(shuō),如今是一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)。)在6 000萬(wàn)年時(shí)間里,這顆恒星的壯麗死亡時(shí)所發(fā)出的光,不停地越過(guò)太空,最后在2001年8月的一天夜里以一點(diǎn)微光的形式抵達(dá)了地球。當(dāng)然是身處桉樹(shù)芬芳的山坡上的羅伯特·埃文斯發(fā)現(xiàn)了它。

"我想,這還是挺令人滿(mǎn)意的啊,"埃文斯說(shuō),"想一想,那個(gè)光在太空里走了幾百萬(wàn)年,抵達(dá)地球的時(shí)候恰好有個(gè)人在不偏不倚地望著那片天空,結(jié)果看到了它。能親眼目睹這樣一個(gè)重大事件,這似乎是挺不錯(cuò)的。"

超新星遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止讓你產(chǎn)生一種驚奇感。它們分為幾種類(lèi)型(有一種是埃文斯發(fā)現(xiàn)的),其中之一名叫Ia超新星,它對(duì)天文學(xué)來(lái)說(shuō)尤其重要,因?yàn)檫@類(lèi)超新星總是以同樣的方式爆炸,擁有同樣關(guān)鍵的質(zhì)量。因此,它們可以被用做"標(biāo)準(zhǔn)燭光"--用來(lái)衡量其他恒星的亮度(因此也是衡量相對(duì)距離)的標(biāo)準(zhǔn),從而衡量宇宙的膨脹率。

1987年,由于需要比目測(cè)所能提供的更多的超新星數(shù)目,加利福尼亞州勞倫斯·伯克利實(shí)驗(yàn)室的索爾·珀?duì)栺R特開(kāi)始尋找一種更加系統(tǒng)的搜尋方法。珀?duì)栺R特利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)和電荷耦合器件設(shè)計(jì)了一個(gè)絕妙的系統(tǒng)--實(shí)質(zhì)上是一流的數(shù)碼相機(jī)。它使尋找超新星的工作自動(dòng)化了。現(xiàn)在,天文望遠(yuǎn)鏡可以拍下幾千幅照片,然后利用計(jì)算機(jī)來(lái)發(fā)現(xiàn)能夠說(shuō)明發(fā)生了超新星爆炸的亮點(diǎn)。在5年時(shí)間里,珀?duì)栺R特和他的同事們?cè)诓死眠@種新技術(shù)發(fā)現(xiàn)了42顆超新星。如今,連業(yè)余愛(ài)好者也在用電荷耦合器件發(fā)現(xiàn)超新星。"使用電荷耦合器件,你可以把天文望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)天空,然后走開(kāi)去看電視,"埃文斯不大高興地說(shuō),"那種神奇的味道已經(jīng)不復(fù)存在了。"

我問(wèn)埃文斯,他是不是想采取這種新技術(shù)。"哦,不,"他說(shuō),"我很喜歡自己的辦法,而且,"他朝新近拍攝的一幅超新星照片點(diǎn)了點(diǎn)頭,微微一笑,"有時(shí)候我仍能超過(guò)他們。"

很自然產(chǎn)生了這樣的問(wèn)題:要是一顆恒星在近處爆炸,情況會(huì)怎么樣?我們已經(jīng)知道,離我們最近的恒星是α星,在光年以外。我曾經(jīng)想像,要是那里發(fā)生一次爆炸,我們?cè)谀陼r(shí)間里都看得到大爆炸的光灑向整個(gè)天空,仿佛是從一個(gè)大罐子里潑出來(lái)的那樣。要是我們有4年零4個(gè)月的時(shí)間來(lái)觀看一次無(wú)法逃脫的末日漸漸向我們逼近,知道它最后到達(dá)之時(shí)會(huì)把我們的皮肉從骨頭上刮得一干二凈,情況會(huì)怎么樣?人們還會(huì)上班嗎?農(nóng)民還會(huì)種莊稼嗎?還有人把農(nóng)產(chǎn)品運(yùn)到商店去嗎?

幾個(gè)星期以后,我回到了我居住的那個(gè)新罕布什爾州小鎮(zhèn),向達(dá)特茅斯學(xué)院的天文學(xué)家約翰·索爾斯坦森提出了這幾個(gè)問(wèn)題。"哦,不會(huì)了,"他笑著說(shuō),"這么一件大事的消息會(huì)以光的速度傳開(kāi),還有那個(gè)破壞性,你一聽(tīng)頓時(shí)會(huì)被嚇?biāo)?。不過(guò),別擔(dān)心,這種事情不會(huì)發(fā)生。"

至于超新星爆炸的沖擊波會(huì)要你的命的問(wèn)題,他解釋說(shuō),你非得"離得近到荒唐可笑的程度"--很可能是10光年左右之內(nèi)。"危險(xiǎn)來(lái)自各種輻射--宇宙射線等等"。輻射會(huì)產(chǎn)生驚人的極光,像閃閃發(fā)亮的怪異光幕,充斥整個(gè)天空。這不會(huì)是一件好事情。任何有本事上演這么一幕的事兒會(huì)把磁層--地球高空通常使我們不受紫外線和其他宇宙襲擊的磁場(chǎng)--一掃而光。沒(méi)有了磁層,任何倒霉蛋只要踏進(jìn)陽(yáng)光,很快就會(huì)看上去--比如說(shuō)--像個(gè)烤焦的比薩餅。

索爾斯坦森說(shuō),有理由相信,這種事情在星系的我們這個(gè)角落里不會(huì)發(fā)生,這是因?yàn)?,首先,形成一顆超新星要有一種特別的恒星。恒星非得要有我們的太陽(yáng)10-20倍那么大小才有資格,而"我們附近沒(méi)有任何符合這個(gè)條件的星球"。非常運(yùn)氣,宇宙是個(gè)大地方。他接著說(shuō),離我們最近的、很可能有資格的,是獵戶(hù)座;多年來(lái),它一直在噴出各種東西,表明那里不大穩(wěn)定,引起了大家的注意。但是,獵戶(hù)座離我們有5萬(wàn)光年之遠(yuǎn)。

在有記載的歷史上,只有五六次超新星是近到肉眼看得見(jiàn)的。一次是1054年的爆炸,形成了蟹狀星云。另一次是在1604年,創(chuàng)造了一顆亮得在3個(gè)多星期里連在白天都看得見(jiàn)的恒星。最近一次是在1987年,有一顆超新星在宇宙一個(gè)名叫大麥哲倫云的區(qū)域閃了一下,然而僅僅勉強(qiáng)看得見(jiàn),而且僅僅在南半球看得見(jiàn)--它在萬(wàn)光年以外,對(duì)我們毫無(wú)危險(xiǎn)。

超新星還有一方面對(duì)我們來(lái)說(shuō)是絕對(duì)重要的。要是沒(méi)有了超新星,我們就不會(huì)來(lái)到這個(gè)世界上。你會(huì)想得起來(lái),第一章快結(jié)束的時(shí)候,我們談到宇宙之謎--大爆炸產(chǎn)生了許多輕的氣體,但沒(méi)有創(chuàng)造重的元素。重元素是后來(lái)才有的,但在很長(zhǎng)時(shí)間里,誰(shuí)也搞不清它們后來(lái)是怎么產(chǎn)生的。問(wèn)題是,你需要有某種溫度確實(shí)很高的東西--比溫度最高的恒星中央的溫度還要高--來(lái)鍛造碳、鐵和其他元素;要是沒(méi)有這些元素,我們就令人苦惱地不會(huì)存在。超新星提供了解釋。這個(gè)解釋是一位幾乎像弗里茨·茲威基一樣行為古怪的英國(guó)宇宙學(xué)家作出的。


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