正文

第三章 埃文斯牧師的宇宙(3)

萬物簡史 作者:(美)比爾·布萊森


"實際上,一無所獲也有一定價值,"他說,"它有利于宇宙學家計算出星系演變的速度。在那種極少有所發(fā)現(xiàn)的區(qū)域,沒有跡象就是跡象。"

在望遠鏡旁邊的一張桌子上,堆放著跟他的研究有關的照片和文獻?,F(xiàn)在,他把其中一些拿給我看。要是你翻閱過天文學的通俗出版物,你就會知道,上面大多是遠處星云之類的色彩鮮艷的照片--那是由天光形成的彩色云團,華美動人,異常壯觀。埃文斯拍下的形象根本無法與之相比。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。他讓我看一幅照片,它描述了一大群恒星,上面有一點兒光焰,我不得不湊近了才看得清楚。埃文斯對我說,這是天爐星座的一顆恒星,天文學上稱之為NGC1365。(NGC代表"新編總目錄",上面記錄著這些材料。過去是都柏林某人書桌上的一本笨重的書;不用說,如今是一個數(shù)據(jù)庫。)在6 000萬年時間里,這顆恒星的壯麗死亡時所發(fā)出的光,不停地越過太空,最后在2001年8月的一天夜里以一點微光的形式抵達了地球。當然是身處桉樹芬芳的山坡上的羅伯特·埃文斯發(fā)現(xiàn)了它。

"我想,這還是挺令人滿意的啊,"埃文斯說,"想一想,那個光在太空里走了幾百萬年,抵達地球的時候恰好有個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重大事件,這似乎是挺不錯的。"

超新星遠遠不止讓你產(chǎn)生一種驚奇感。它們分為幾種類型(有一種是埃文斯發(fā)現(xiàn)的),其中之一名叫Ia超新星,它對天文學來說尤其重要,因為這類超新星總是以同樣的方式爆炸,擁有同樣關鍵的質(zhì)量。因此,它們可以被用做"標準燭光"--用來衡量其他恒星的亮度(因此也是衡量相對距離)的標準,從而衡量宇宙的膨脹率。

1987年,由于需要比目測所能提供的更多的超新星數(shù)目,加利福尼亞州勞倫斯·伯克利實驗室的索爾·珀爾馬特開始尋找一種更加系統(tǒng)的搜尋方法。珀爾馬特利用先進的計算機和電荷耦合器件設計了一個絕妙的系統(tǒng)--實質(zhì)上是一流的數(shù)碼相機。它使尋找超新星的工作自動化了。現(xiàn)在,天文望遠鏡可以拍下幾千幅照片,然后利用計算機來發(fā)現(xiàn)能夠說明發(fā)生了超新星爆炸的亮點。在5年時間里,珀爾馬特和他的同事們在伯克利利用這種新技術發(fā)現(xiàn)了42顆超新星。如今,連業(yè)余愛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,你可以把天文望遠鏡瞄準天空,然后走開去看電視,"埃文斯不大高興地說,"那種神奇的味道已經(jīng)不復存在了。"

我問埃文斯,他是不是想采取這種新技術。"哦,不,"他說,"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了點頭,微微一笑,"有時候我仍能超過他們。"

很自然產(chǎn)生了這樣的問題:要是一顆恒星在近處爆炸,情況會怎么樣?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,我們在年時間里都看得到大爆炸的光灑向整個天空,仿佛是從一個大罐子里潑出來的那樣。要是我們有4年零4個月的時間來觀看一次無法逃脫的末日漸漸向我們逼近,知道它最后到達之時會把我們的皮肉從骨頭上刮得一干二凈,情況會怎么樣?人們還會上班嗎?農(nóng)民還會種莊稼嗎?還有人把農(nóng)產(chǎn)品運到商店去嗎?

幾個星期以后,我回到了我居住的那個新罕布什爾州小鎮(zhèn),向達特茅斯學院的天文學家約翰·索爾斯坦森提出了這幾個問題。"哦,不會了,"他笑著說,"這么一件大事的消息會以光的速度傳開,還有那個破壞性,你一聽頓時會被嚇死。不過,別擔心,這種事情不會發(fā)生。"

至于超新星爆炸的沖擊波會要你的命的問題,他解釋說,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)。"危險來自各種輻射--宇宙射線等等"。輻射會產(chǎn)生驚人的極光,像閃閃發(fā)亮的怪異光幕,充斥整個天空。這不會是一件好事情。任何有本事上演這么一幕的事兒會把磁層--地球高空通常使我們不受紫外線和其他宇宙襲擊的磁場--一掃而光。沒有了磁層,任何倒霉蛋只要踏進陽光,很快就會看上去--比如說--像個烤焦的比薩餅。

索爾斯坦森說,有理由相信,這種事情在星系的我們這個角落里不會發(fā)生,這是因為,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10-20倍那么大小才有資格,而"我們附近沒有任何符合這個條件的星球"。非常運氣,宇宙是個大地方。他接著說,離我們最近的、很可能有資格的,是獵戶座;多年來,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,獵戶座離我們有5萬光年之遠。

在有記載的歷史上,只有五六次超新星是近到肉眼看得見的。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個多星期里連在白天都看得見的恒星。最近一次是在1987年,有一顆超新星在宇宙一個名叫大麥哲倫云的區(qū)域閃了一下,然而僅僅勉強看得見,而且僅僅在南半球看得見--它在萬光年以外,對我們毫無危險。

超新星還有一方面對我們來說是絕對重要的。要是沒有了超新星,我們就不會來到這個世界上。你會想得起來,第一章快結(jié)束的時候,我們談到宇宙之謎--大爆炸產(chǎn)生了許多輕的氣體,但沒有創(chuàng)造重的元素。重元素是后來才有的,但在很長時間里,誰也搞不清它們后來是怎么產(chǎn)生的。問題是,你需要有某種溫度確實很高的東西--比溫度最高的恒星中央的溫度還要高--來鍛造碳、鐵和其他元素;要是沒有這些元素,我們就令人苦惱地不會存在。超新星提供了解釋。這個解釋是一位幾乎像弗里茨·茲威基一樣行為古怪的英國宇宙學家作出的。


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