主题：【文摘】《我们的宇宙》解说词 (序) 【赵致真】 -- 不爱吱声

[主持人

　　我们的太阳系在自己这一部分是整体，但在宇宙更大的整体上是片段。

　　俗话说“天外有天”，在我们的这块“天”之外究竟是什么？

　　整个大自然是怎样组织起来的？我们该怎样在宇宙广阔的坐标系中寻找自己的位置？

（采访：银河系，距我们最近的恒星）

[主持人

　　有位哲学家说，人和动物的最大不同，就在于能够抬头望望天空，然后想点什么。

　　每当天街夜静，星汉西流。我们不管有没有足够的天文知识，也不管是不是诗人，面对浩瀚的星空都不会无动于衷。

[电视片解说词

　　除了太阳系中的几个行星外，我们能用肉眼在北半球和南半球的天空各看到大约3000多颗星星。它们的位置似乎都是恒定不变的。因此叫做恒星。意大利思想家布鲁诺认为满天星星都是非常遥远的太阳，为此于1600年2月17日被烧死在罗马的鲜花广场。人类一个基本常识的取得，有时也要付出生命的代价。

　　为了制定历法，参照农时，辨别方向，中国古代把天上的茫茫星海划分为三垣28宿。西方则把相邻的亮星连接的图形设想成各种动物和神仙，并冠以星座的名称。1928年国际天文学会决定将全天统一划分成88个星区。其中黄道天区有12个星座，北半天球29个，南半天球47个。如同各国版图一样，它们的大小形状互不相同。如长蛇座、大熊座、室女座延伸很广，南十字座、小马座、天箭座则范围很小。千万别以为同一个星座里的星距离最近，它们不过是投在我们想设的天球内壁上的视觉位置，有时彼此相隔得比对面星座里的星还远。不过，星星们都上了“户口”后，我们便能很容易按照各自在天上的“住址”找到它们。只有在地球赤道上才能看到全部88个星座。今天我们发射的许多航天器仍然要靠星座来定向。

　　密密麻麻的满天星斗有的光华璀璨，有的昏暗难辩。古希腊天文学家喜帕恰斯把他编制的星表中1022颗恒星按亮度划分为6个等级。1850年，英国天文学家普森发现1等星要比6等星亮100倍。由此定义星等每差一级，亮度则应差2.512倍。从此把星等概念定量化了。由于这个范围覆盖太小，又引出了负星等的概念。依此标准，织女星为0等；最亮的恒星天狼星为-1.5等；满月为-12.8等；太阳为-26.7等。目前，地上最大的望远镜能看到24等星，哈勃望远镜则能看到28等。但这种“等级制度”对远近有霄壤之别的恒星显然“有失公允”。它只反映了我们在地球上的感受。相当于光学中的照度。因此只能称为“视星等”。要想知道恒星真正的发光本领，则必须判断它们的距离。

　　我们用尺作单位来量衣服，用公里来量路程，用地日距离即天文单位来量太阳系。但对于极为遥远的恒星，这些尺度都已经太小了。大自然的一个基本事实是光有速度。于是我们便把光线1年走过的长度，即10万亿公里定为1光年。天文学家手中还有另一个计量距离的单位，便是秒差距。

　　把你的食指竖着伸到眼前，轮流用两只眼睛单独看它，就会发现手指在背景上的位置左右移动，这是视差造成的效果。勘测队员就常用这种三角视差法来量度距离。如果把两个不同视点之间的基线扩大到地球绕日轨道的两端来观察天体，也会发现微小的视差。我们把视差为1角秒处的距离定义为1个秒差距，它等于3.26光年。从一个秒差距远看地球，就如同3公里外看一枚硬币。

　　现在可以重新回来讨论一下恒星的亮度问题了。我们把恒星都公平地放在10个秒差距的地方看它们的目视亮度，就叫做“绝对星等”。这一下，我们的太阳只是一个依稀可见的5等小星了。

　　除亮度外，我们还发现星星的光芒有红、黄、蓝、白之分。这些不同的颜色同样送来了极为重要的消息。

　　当第一缕通过牛顿棱镜的日光被拆散成七色光谱后，德国科学家夫朗和费又先让光通过一条狭缝，并发现这些“彩带”明亮的本底上有许多细小暗线，每条都是狭缝的一个像。因为太阳外层大气的不同元素有选择地吸收了日核发出光线的某些波长后留下了“空隙”，看去正像这些元素自身所能发射谱线的“负片”。以后，科学家逐步学会了辨别不同元素的“琴键”在光谱上弹出的“音调”，并用分光镜从“夫朗和费线”中破译出恒星物质和寻找新元素。地球上于1888年找到的“太阳元素”氦，便是20年前法国天文学家让桑在印度观测日食发现的。夫朗和费的墓志铭上写着：“他接近了恒星。”这一评价当然包括太阳以外的所有恒星。

　　20世纪初，美国哈佛大学天文台已经为50万颗恒星建立了光谱档案。按温度递减，人们把恒星光谱分为O、B、A、F、G、K、M等7个主要类型及副类R、N、S。每类又细分为10个次型。我们的太阳就属于G-0型。丹麦天文学家赫茨普龙和美国天文学家罗素则以恒星的光谱类型为横坐标和绝对星等为纵坐标，制成了著名的的赫-罗图。人们发现90%以上的恒星集中在从左上角到右下角的对角线上。赫-罗图不仅揭示了恒星之间的状态关系，也描述了它们演化的趋势和方向。

　　我们从太阳系放眼四望，尽管上下左右都是星星，但离我们最近的半人马 座也有4.3光年，相距10光年左右的还有天狼星和小犬 ，再往下数，牛郎星和织女星已在16光年和26光年开外了。

　　当一道朦胧而飘渺的光带如银白色的天河泻过夜空，人类东西方文化便同时接受了“银河之水”最早的哺育和灌溉。中国古人把银河称之为“云汉”，《诗经.小雅》中便能读到“维天有汉”的字句。希腊人则把银河想象为女神赫拉乳房喷出的奶汁。1750年，英国天文学家赖特最早提出银河是我们在长轴方向上看到的扁平恒星体系。赫歇尔则进一步绘出了以太阳系为中心的银河系图景。1918年，美国天文学家沙普利提出银河系中心在人马座方向，这是自哥白尼否定地球的宇宙中心位置以来，人类再次否定太阳中心地位的壮举。银河系的轮廓开始渐渐清晰，它像一只“双凸透镜”、“扣着的铜钹”、“投掷的铁饼”。太阳系则处在与银河中心“二八开”的地方。

　　现代天文学用氢的21厘米谱线勾勒出了银河系的宏大结构。这是一个拥有2000多亿星体的螺旋状恒星系。它包括银盘、银心和银晕3个部分。银盘是银河系的主体，广阔的对称平面由人马座旋臂、猎户座旋臂、英仙座旋臂和“3000秒差距旋臂”互相环绕而成，直径约8万光年，厚度3至6千光年，是较为年轻的星族威武浩荡的阵列。银心则是银河中心明亮而突起的部分，直径约2万光年，厚1万光年，是老年的星族聚集的渊薮。银晕则是弥散在银盘之外的球形天区，直径约10万光年，流离着一些衰老的恒星。有研究认为银晕外还有更大的银冕。我们的太阳系就“依偎”在猎户座旋臂长长的“臂弯”里，距银心约3万2千光年，距银道平面仅30光年。银河系近90%的恒星分布在中心区，10%在旋臂上。里面部分比外面部分有更快的转动周期。当太阳系诞生的时候，银河系这个巨大的螺旋世界已经有100亿岁高龄了。

　　银河系中除了2千亿颗恒星外，还有大量的原始星际气体以及宇宙抛射产生的尘埃，密集之处就成为星云。这些“蒙胧的亮斑”有的能测出其明线光谱，属于自身发光的发射星云。有些则是靠反射光线或其中“窝藏”着恒星而发亮。

　　星云不仅在银河系中占很大的质量份额，而且是恒星诞生的“苗圃”和“孵化器”。红外辐射检测到有些密集星云正在发热，几乎可以被称为“红外巨星”。庞大的复合星云常常产生许多小旋涡并“批量生产”恒星。当初和我们的太阳在一个星云“母腹”中“同胎”诞生的恒星同胞姐妹们，如今可能早就东走西散，“闯荡”到银河的各个角落了。金牛星座昴星团周围，尚能看到吸附着大量原生气体的残余。

　　还有一些行星状星云，是晚年恒星发散出来的气体尘埃物质。而星云的广阔弥漫，包括暗星云的存在，则相当影响宇宙空间的“透明度”，有很强的“消光作用”并容易带来种种观测误差。人们对星云的概念也有一个重新定义的过程。1784年，法国天文学家梅西耶公布了他发现的103个“雾蒙蒙”的天体，当时统称为星云。后来证实有些星云是银河系中较远的星团。1924年，美国著名天文学家哈勃从威尔逊山的强大望远镜中看到仙女座“星云”其实由大量恒星组成。人们便把那些由于遥远而貌似云雾状的银河外天体系统都称之为星系了。

　　像太阳这样的“单身汉”恒星并不多。银河系中近半数的恒星都是双星。它们相依相伴，有些作近密轨道互绕和交食掩映，甚至彼此进行物质交换。天狼星A、B便是著名的双星。有些恒星则“拉帮结伙”成为聚星，在相互引力作用下如捉迷藏般进行着更复杂的运动。南门二，北斗一则属这一类型。

　　还有许许多多恒星纠合在一起成为大小星团的。其中疏散星团由10几个到几千个恒星组成，它们结构松垮，形状随意，分布在银道面附近，也叫银河星团，至今已被发现1000多个。民间称为“七姐妹星”的金牛座昴星团约有750颗恒星，可算它们的典型样本。我们如果“生活”在那里将不会有黑夜，“箭射九日”的“后羿”也只能“徒唤奈何”了。

　　球状星团则由多达几万、乃至几十万的恒星聚成球形的一团，密集分布在银河系中心。它们大多为同时出生的百亿岁“寿星”。武仙座球状星团便是250万这类恒星组成的庞大老年群体。

[主持人

　　我们的银河系真是一个丰富多采而辽阔壮丽的大千世界。

　　那些向我们眨着神秘眼睛的满天星斗从何而来，它们有没有一个生长、发育和演化的过程呢？