一张差点被忽视的照片,彻底改变了人类对宇宙的看法。
你能想象吗?一张普通的天文照片,差点就改变了人类看待宇宙的方式。时间回到1923年,那一年,哈勃在望远镜里看着仙女座,拍下了一些看起来普通的照片。
照片上,他随便标记了几个星星点,本来想写“新星”的缩写,可是在右上角,他突然改主意,把“N”划掉,写上了“VAR”。这是“变星”的缩写。哈勃还特意加了个感叹号。要知道,一个认真的科学家在笔记里加感叹号,通常表示:发现了重要东西。
结果,他的直觉对了。就是这一颗造父变星,开启了人类宇宙观的新时代。
人类眼中的宇宙:从“只有银河”到“星系无数”
今天我们抬头看夜空,谁都知道宇宙非常大,星系多得像沙子。但是别忘了,这个知识,人类花了整整两百年才明白。
在哈勃之前,大多数天文学家都相信:银河系就是整个宇宙。那时候人们觉得,天上看到的星云,只是银河系里的“小云团”。
但是早在1755年,康德就提出了一个让人吃惊的想法:那些模糊的星云,可能不是云,而是像银河系一样大的星系。也就是说,银河只是“很多岛屿”中的一个。他叫它“岛宇宙”。
想想当时的科学家,他们大多不相信。因为这意味着宇宙太大,超出了他们的想象。后来望远镜变得更清楚,人们开始在螺旋星云里看到新星,还发现它们的结构和银河很像,岛宇宙的猜想才慢慢有人接受。
1920年,天文学界直接把争论公开了。两派人激烈争吵,这叫“天文学大辩论”。
一边是沙普利,他坚信银河系就是一切。另一边是柯蒂斯,他说银河只是其中一个,宇宙比想象大得多。
沙普利派说,如果那些星云真是星系,那么它们的旋转速度得超过光速,这不可能。
柯蒂斯派举例:仙女座里新星爆发的次数太多,如果真属于银河,道理上讲不通。
谁也没说服谁,辩论最后没有结果。但是大家都同意:要解决争论,唯一办法是测量星云的距离。
重要转折来了。1912年,女天文学家亨丽埃塔·勒维特,在观察麦哲伦星云时发现了一种特别的恒星——造父变星。
这种星星会定期变亮变暗,亮度和周期之间有固定关系。也就是说,只要知道它闪动的规律,就能算出它的真实亮度,再结合我们看到的亮度,就能算出它离地球多远。
这就像多了一把“宇宙的尺子”。天文学家们一直想要的工具出现了。
1923年,哈勃终于在仙女座星云里找到了一颗造父变星。算出来的结果让所有人吃惊:足足90万光年!要知道,当时人们以为银河的直径只有十几万光年。
这个距离直接说明:仙女座不是银河系里的“小云”,而是一个独立星系。康德的“岛宇宙”不是瞎想,而是事实。
从那以后,哈勃不断找更多造父变星,计算新星系的距离。最后,他提出了著名的“哈勃定律”:星系离我们越远,跑得越快。这句话还指出了一个惊人事实——宇宙在膨胀。
人类的宇宙观,从这时起完全变了。