第八章
时空之旅

我们深爱星辰，乃至不惧夜的黑。

——两位天文爱好者的墓志铭

大海波涛起伏，与潮汐力密不可分。月亮和太阳如此遥远，但它们的引力却在真切地影响着地球环境。海滩让我们想起太空。海滩上的沙粒，体积大抵相近，由更大的岩石反复碰撞、摩擦、腐蚀而来，导致这一过程的波浪与天气，为月亮和太阳所驱动。海滩也在提醒我们时间的存在，这世界的历史比人类更悠远。

一把抓起的沙子，约有一万粒，比我们在晴朗夜晚裸眼所见的星星更多。但能被看见的繁星，只是距离地球最近恒星中很少很少的一部分，而宇宙宽广无垠：宇宙中的恒星总量，比地球上所有沙滩的沙子加起来还要多。

古代天文学家总想从星辰的排列组合中解读出深意，但星座不过是一组组随机散落的恒星。有些星辰闪亮，只因为离地球较近，另一些黯淡的星辰其实异常耀眼，然而太过遥远。我们和群星间隔着惊人的距离，所以不管你走到地球的哪个角落，星座看起来都一个样。从苏联中亚地区一直走到美国中西部，夜空不会变化。从天文学的尺度来说，苏维埃社会主义共和国联盟和美利坚合众国是同一个地方。在地球上进行小小的位移，是看不出星座的立体结构的。想换个角度看星座，我们至少得旅行到几光年外——这是恒星间的平均距离，而一光年差不多有十万亿千米。如此一来，星图就会发生巨大变化，有的恒星会离开某个星座，有的则会进入某个星座。星空将呈现迥异的面貌。

到目前为止，人类的技术还不足以支持这样的星际旅行，在可见的将来恐怕也不行。不过计算机能够为邻近星系做出三维模型，让我们来一场短途旅行——比如绕着北斗七星走上一遭——看星座会发生什么样的变化。按照星座图，我们用线把这些星星连到了一起。随着视角改变，你会看到星座完全扭曲成了另一个形状。所以外星居民所见的星座，与我们在地球上看到的大相径庭。你可以把那些星座想象成对另一种生物的“罗夏墨迹测验”^[1]。也许几个世纪以后，从地球出发的太空船能以惊人的速度跨越遥远的距离，让船员们看到前所未见的新星座——但我们现在就可以用计算机模拟出那幅景象。

星座不只随空间，也会随时间的变化而变化。如果我们在一个地方待得够久，就会看到有时候恒星凑成星团，成群结队地移动；或是一颗孤零零的恒星抛下它的同伴独自远行；从长远来看，旧星座终将消失，新星座不断诞生。一些偶然的情况下，双星系统中的一颗发生爆炸，伴星不再受到它引力的束缚，会保持着原有的速度一头冲入深空，犹如弹射出的弹丸。群星也会诞生、演化、死亡。只要有耐心，我们就能看到新的星星出现，老的星星消失，天空的图案逐渐扭曲变化。

甚至人类短短的百万年历史中，星座就已经发生了变化。我们继续以北斗七星，或者说大熊星座为例。电脑不但能使人在空间中旅行，也能带人穿越时间。反推恒星的运动，会发现一百万年前那七颗星更像一支长矛，和今天完全不一样。如果乘坐时间机器去往某个未知的年代，理论上是可以通过观察群星来推断时间的。如果北斗七星像长矛，那肯定是中更新世。

同理，计算机模拟也能推演未来。现在我们来看看狮子座。黄道十二宫是指环绕天空的十二个星座，它们组成的带状区域也是太阳每年在天球上所行经的路径。黄道十二宫（zodiac）的词根是动物园（zoo），因为包括狮子座在内，黄道带上的星座主要是动物。一百万年后，狮子座看起来恐怕没有今天那么像狮子了。人类后代也许会叫它射电望远镜座，不过我担心射电望远镜对一百万年后的人来说，比我们今天看到的原始人石矛还落伍。

猎户座（它不在黄道带上）由四颗亮星勾勒而出，被一条由三颗星星组成的对角线等分，那条线代表了猎人的腰带。按照传统观点，腰带上挂着的三颗黯淡星辰是猎人的剑。但剑中间那颗其实并不是“星星”，而是正在塑造恒星的星云。猎户座的许多恒星年轻而炽热，它们迅速演化，将在超新星爆发中走向终结。这些恒星从生到死只耗时数千万年。计算机模拟能把猎户座带进遥远的未来，让我们看到众多星辰的诞生与壮丽的终篇。它们明灭不定，犹如夜晚的萤火虫。

太阳周围的空间叫作“太阳邻域”，包括了距离我们的最近的恒星系半人马阿尔法。半人马阿尔法是典型的三星系统，其中两颗恒星彼此绕转，第三颗恒星叫比邻星，在安全的距离绕着它们运动。处在绕行轨道的某些位置时，它会成为距离太阳最近的恒星——比邻星正因此得名。实际上，天空中的多数恒星都是双星或多星系统，形单影只的太阳反倒是个异类。

仙女座中第二亮的星是仙女座贝塔，和我们相距75光年。它的光芒要在黑暗的星际空间中穿行75年才被我们看见。换言之，万一仙女座贝塔上周二爆炸了，我们也要等75年以后才能知道，因为传递信息的光需要这么长时间才能抵达地球。今天我们所见的仙女座贝塔的光出发时，年轻的阿尔伯特·爱因斯坦还是瑞士专利局职员，才刚刚发表了划时代的狭义相对论。^[2]

空间和时间彼此交织。不回溯时间，就看不见空间。光的速度很快，然而宇宙如此辽阔，群星相隔甚远。和其他天文学数字相比，75年实在不算什么。太阳和银心相距3万光年。银河系和最近的旋涡星系M1——它也在仙女座——隔了200万光年。我们今天看到的光子离开M31时，地球上连第一个人类都没有出现——虽然我们的祖先正向着人类形态快速演化着。而从地球到最遥远的类星体，有80或100亿光年的距离。就是说，我们看到的类星体，是它们远在地球甚至银河系形成之前的样子。

光速的局限不只体现在太空中，但只有天体间才离得够远，才足够体现光的速度。如果你的朋友在房间另一头，和你相隔3米，你看到的也不是“现在”的她，而是一亿分之一秒“以前”的她[（3m）/（3×10⁸m/sec）=1/（10⁸/sec）=10^–8sec，即0.01微秒。在这个计算中，我们用距离除以速度，得到时间]。“现在”和0.01微秒“以前”的差距实在太小，难以察觉。但换个情况，当我们观察80亿光年外的类星体时，这个知识就变得非常重要。举个例子，有观点认为类星体是在星系诞生之初才会发生的爆炸，那么星系离我们越远，我们看到的光出发越早，就越容易观察到类星体。而实际上，我们在观测超过50亿光年外的天体时，类星体的数量确实在增加。

两台“旅行者号”航天器是有史以来从地球发射的最快机器，现在正以光速的万分之一前进。如果以这个速度驶向比邻星，也要4万年后才能抵达。我们未来能否用更少的时间穿越浩瀚苍穹抵达比邻星？我们能接近光速吗？光速到底为何神奇？我们能否超越它？

假如漫步在19世纪90年代风景宜人的托斯卡纳乡野，你或许会在去帕维亚的路上遇到一个长发凌乱的高中辍学生。他原本在德国读书，被老师认定一事无成，最好离开学校，因为他总是提出各种问题，破坏课堂纪律。他确实离开了学校，在意大利北部四处游荡，享受着这里的自由氛围，反复思考心中的问题，不再理会纪律严格的普鲁士学堂的灌输。这个辍学生的名字叫阿尔伯特·爱因斯坦。他的沉思改变了世界。

爱因斯坦很喜欢伯恩斯坦所著的《大众自然科学》。这本科普书的第一页就提到了电经过导线时和光穿越空间时的惊人速度。爱因斯坦想知道，如果乘着光波旅行，世界看起来会是什么样。对漫步在阳光斑驳的乡村路上的小男孩来说，以光速运动是个多么迷人又神奇的想法啊。如果与光波同行，就感觉不到它的存在；如果你出发时位于波峰，就会永远位于波峰，完全意识不到光是一种波。以光速运动一定会发生奇怪的事情。爱因斯坦想得越多，越不可自拔。光速旅行似乎会带来无数的悖论。而我们曾经认为显而易见的事，其实是未加以深思熟虑的结果。爱因斯坦提出了人类本该在千百年前就开始思考的几个简单问题。比如，当两件事“同时”发生，同时到底是什么意思？

假设一下，你站在十字路口对面，而我骑车向你接近。这时候一辆马车在路上横穿而来，我狠狠拧转车头，躲过一劫。现在再思考一遍这件事，并假设马车和自行车都以光速移动。如果你站在路对面，马车的前进方向会和你的视线成直角。你通过阳光的反射，看见我向你骑去。但我的速度再加上光速，不是会比马车更早地传入你眼中吗？你难道不会先看到我急转弯，然后才看到马车吗？在我看来，马车和我同时接近路口，在你看来却不是这么回事。这种事情真的可能吗？我险些被撞死，你却只看到我猛地拐向了芬奇镇？这真是些奇妙的问题。它们挑战了人类的常识。爱因斯坦对这个世界的基础重新进行了深入思考，结果掀起了物理学的革命。

如果这个世界是可知的，如果我们能在光速旅行时避免这些逻辑悖论，自然界肯定存在相应的法则。爱因斯坦把它们写成了狭义相对论：无论一个物体是静止还是运动，它发出的光（无论反射或主动发射）速度都恒定不变。你不能把自身的速度和光速相叠加。此外，任何物体的速度都无法超过光：物理学理论允许你无限接近光速，比如它的99.9%，但再怎么尝试，你都不可能超越那个小数点。超光速旅行是不可能的。为了让世界在逻辑上保持自洽，必须存在一个宇宙极限速度，否则你就可以通过在移动平台上不断累加，来达到任何想要的速度了。

19、20世纪之交，欧洲人普遍相信某种特权参照系：德国、法国或者不列颠的文化和政治制度比其他国家更优秀，欧洲人也比有幸受到殖民的土著更高贵。阿利斯塔克和哥白尼的理念并没有应用到社会和政治方面。但爱因斯坦对政治“参照系”观念的反叛程度，可以和他对经典物理学的颠覆一较高下。他认为，在星斗东奔西跑的宇宙里，没有一个地方是“静止的”，在解释宇宙时，也不存在某套体系更优越。这就是“相对论”的含义。抛开华丽的演绎，这个思想的核心无比简单：观察宇宙时，没有哪个地方比其他地方更好。自然法则就是自然法则，无论谁来描述都一样。如果他的观点是正确的——假如我们在宇宙中这么不起眼的角落还有什么优越，才叫咄咄怪事——那么就可以推论出，没有任何东西能超越光速。

牛鞭挥起来噼啪作响，是因为它的末端运动超越音速，产生了小型冲击波，也就是音爆。雷声的轰鸣本质也差不多。人们曾经认为飞机无法超越音速，但如今超音速飞机并不鲜见。然而光速和音障不一样。超音速飞机只是工程设计问题，但光速限制是自然的基本法则，就像引力一样。没有任何经验——比如牛鞭和雷声——暗示超光速是可能的。相反，我们在核子加速器和原子钟里观察到的现象都支持狭义相对论。

同时性悖论并不适用于音速，因为声音需要介质才能传播，这种介质一般是空气。你的朋友说话时，你听见的是空气中分子的振动。真空不存在介质，声音无法传播，然而光可以。太阳发出的光线穿越广阔的真空，洒落在我们身上，可无论多么仔细，我们都听不见太阳黑子的噼啪声，或者耀斑的隆隆巨响。相对论诞生前，人们曾经设想光线是通过一种弥散在整个宇宙里的特殊介质进行传播的，它的名字叫“以太”。但著名的迈克尔逊-莫雷实验^[3]证明了以太并不存在。

我们时不时能听到说有东西比光还快，比如什么“思维的速度”。净是胡扯。脉冲通过大脑神经元的速度其实跟驴车一个档次。能发现相对论，说明人类确实有点儿头脑，但这不代表人的头脑能好到让思维超越光速。真要说的话，当代计算机的电脉冲倒确实接近了光速。

爱因斯坦二十多岁时提出的狭义相对论得到了所有实验结果的肯定。也许将来有人能发明新的理论统合我们所知的一切，不但绕过了同时性悖论，避开了特殊参考系^[4]，还允许超光速旅行。但我怀疑这样的理论永远不会出现。爱因斯坦发现的光速不可超越性，和人们的常识相抵触。但在这个问题上，我们凭什么相信常识？我们经历过的速度，只不过每小时10千米，凭什么以此论断每秒30万千米的光速自然法则？相对论确实限制了人类的极限，但宇宙法则本来就不必符合人类的野心。狭义相对论对超光速的否定让我们少了一条通往群星的途径，但与此同时，它也给出了一条完全出乎意料的方法。

乔治·伽莫夫曾提出过一个假设，让我们来跟随他幻想一番：在宇宙中某个地方，这里光速并没有达到每秒30万千米，而是以每小时40千米的速度前进（不用担心打破自然法则会受到什么惩罚，因为你根本无法打破：自然对事物的安排会使得法则不可逾越）。假设你骑着摩托车，不断接近光速（相对论中很多段落都以“假设……”开头。爱因斯坦称这个练习为Gedankenexperiment，即思想实验）。随着速度逐渐提升，你发现自己开始能看到经过物体的其他边角。直视前方，会看见身后的物体。越接近光速，你眼中的世界就越怪。到最后，所有的一切都被挤进了你视野前方小小的圆形窗口内。如果边上有个静止的旁观者，那么在他眼里，你远离他身边时反射着红光，接近时则是蓝光。如果你以接近光的速度冲着观察者过去，会被笼罩在怪异的色彩之中。你身上通常不可见的红外光线，将转移到较短的可见光波段。你在运动方向上被压扁，质量增加，你还会感受到时间减慢。接近光速条件下这种惊人的体验，我们称之为时间膨胀。但如果你有个同行者——也许摩托后座上坐了个人——那么在他眼里，这一切都不会发生。

狭义相对论描述的现象看似奇特怪异，恰恰说明了科学的本质就是求真。这些现象取决于你的相对速度，但它们真的存在，绝对不是幻觉。只要你学过一些代数，就可以用简单的数学计算来证明这一学说，所以任何受过教育的人都可以理解狭义相对论。它也和许多实验的结果吻合。非常精准的时钟，在飞机上就是会比地面上慢一点。核子加速器必须考虑物质质量会随着速度增加而增加；如果遗漏了这一点，那加速后的粒子都会撞在装置仓壁上，而核子物理实验基本上就不剩什么了。速度是距离除以时间。物质在接近光速的情况下，无法像我们日常生活中那样简单地提速，所以平日的绝对空间和绝对时间概念——它们与你的相对速度无关——就必须让位。这就是你为什么会被压扁，这就是为什么时间会膨胀。

以光速旅行的人几乎不会变老，但地面上的亲友们还在正常老去。所以当你结束相对论之旅返回家乡，便会感叹岁月在朋友们身上留下了多么明显的痕迹。数十年的岁月却对于你几乎毫无影响！光速旅行几乎是长生不老药。正因为接近光速会导致时间流逝减慢，狭义相对论才依然能留给我们一个飞抵群星的方法。但以人类的技术实力，真的可能接近光速吗？我们能造出这样的星际飞船吗？

托斯卡纳不只是年轻的阿尔伯特·爱因斯坦的思想熔炉，也是400年前另一个天才的家。那个天才名叫列奥纳多·达·芬奇。达·芬奇喜欢爬到托斯卡纳的群山上往下眺望，仿佛自己是一只飞翔的鸟儿。他是第一个绘制风景、城镇和堡垒鸟瞰图的人。达·芬奇兴趣广泛，在各行各业都取得了杰出的成就，包括绘画、雕塑、解剖、地质、自然史、军事和土木工程，除此之外，还有一件事让达·芬奇抱有极大的热忱：设计和制造一台能飞的机器。他画了很多图，设计了许多模型，还造过等比例大小的原型机，虽然没有一台真正飞起来。这主要是因为时代所限，他没有马力强劲又轻便的引擎。不过那些设计本身非常优秀，启迪了后世的工程师。达·芬奇本人因制造飞行器的一次次失败感到沮丧，但那不是他的错。他只是被困在了15世纪。

1939年也发生过类似的情况。当时一些工程师组织了英国星际协会，想造飞船把人送上月球——凭1939年的技术。他们所用的设计和30年后成功登月的“阿波罗号”完全不同，但这至少说明登上月球不只是空想，人们会在将来的某天，拥有完成梦想的技术可行性。

时至今日，我们已经初步设计出一些可以把人带往群星的飞船。其中还没有哪一种能直接从地球起飞。实际上，这些航天器都需要在轨道上建造，再从那里开始漫长的太空之旅。有一种飞船以猎户星座为名，以此提醒人们它的终极目标是遥远星辰。“猎户座号”飞船的推进方式是在尾部点燃氢弹，每次爆炸都会给惯性板施加点推力。你可以把它看作巨大的太空核动力摩托艇。从工程学角度来看，“猎户座号”似乎完全可行。虽然按照设计，飞船飞行肯定会产生大量的放射性碎屑，但只要在执行太空任务时认真仔细，这些碎片就会停留在广袤的星际空间里。美国一度认真地发展过“猎户座”计划，然而因为签署了禁止在太空引爆核武器的国际条约，它最终被废止。在我看来这真的很可惜。“猎户座号”飞船是我能想象出的核武最佳使用方式。

“代达罗斯”^[5]计划是英国星际学会最近推出的一个新项目。它需要用到核聚变反应堆——比现有的核裂变反应堆更安全，更高效。人类至今还没捣鼓出核聚变反应堆，不过他们相信那也就是几十年内的事情。“猎户座号”和“代达罗斯号”飞船也许能达到光速的十分之一，而半人马阿尔法距离我们4.3光年，也就是说飞到那边只用43年，不到人的一生。在这种速度下，相对论的时间膨胀效应不会特别明显。但即使以最乐观的估计，我们也不太可能在21世纪中叶以前就造出这类飞船——尽管我真的很希望“猎户座号”计划能继续下去。

想去更远的恒星，我们还可以有其他尝试。也许可以将“猎户座号”和“代达罗斯号”设计成多代式飞船，这样一来，到达那些遥远恒星的人，就会是几个世纪前出发船员们的后代。又或者，我们将发明安全的冬眠技术。这样的技术虽然昂贵，但似乎比让飞船接近光速更容易实现。总之，群星并非遥不可及，只是需要我们付出巨大的努力。

至于让太空船接近光速，可不是什么百年目标，而是千年甚至万年的大计。但理论上它是可能实现的。R.W.巴萨德提出了一种恒星际冲压式引擎的概念，它的“铲斗”能够收集弥散在太空中的物质，主要是氢原子，使它们加速，在核聚变引擎里进行反应，产生反冲力。在这个设计里，氢既是燃料，又是反应物质。问题在于，深空的氢含量稀少，每十立方厘米^[6]，也就是一颗葡萄大小的体积中，只有一个氢原子。想让引擎工作，它的前置铲斗得宽达数百千米。而且当船只达到相对论速度时，氢原子相对于飞船也接近了光速。如果不采取足够的预防措施，飞船和它的乘员都会被宇宙射线烤熟。这个问题的解决方案之一，是利用激光将电子从星际间的原子身上剥离，让它们在一段距离外就带电，然后用极强磁场将那些带电粒子收束到铲斗内，远离飞船的其他部分。这一工程的规模远超如今的技术能力。我们谈论的引擎，可能得有小行星那么大。

来想一想这样的太空船吧：地球始终用万有引力吸引着我们。如果从树杈上掉落——猿人老祖宗肯定经历过很多次——能明显感受到加速度的存在。这种达到10米/秒的加速度，把人类束缚在地球表面的力，就是引力。我们将它的大小定义为1个g，g是地球重力gravity的缩写。人类适应1g的重力环境，所以如果待在加速度为1g的太空船里，也会感到十分自然。爱因斯坦后来发现的广义相对论的重要特征之一，就是我们在飞船中感受到的这种力和引力是对等的。而以1g不断加速的飞船，只要一年就能接近光速[（0.01千米/秒²）×（3×10⁷秒）=3×10⁵千米/秒]。

这样一条以1g不断加速的飞船，可以在航行至旅途中点时转向，再以1g的速度减速，直至抵达目的地。由于旅程的大多数时间都接近光速，时间膨胀效应会十分明显。如果去较近的恒星系，比如6光年之外，很可能存在行星的巴纳德星系^[7]，以飞船上的时钟计算只会耗去8年，而去往银河系中心，只需21年；仙女座星系M1，28年。当然，对留在地球上的人们来说，事情会大不一样。飞船抵达银心所耗的21年，在地球上的人看来就是3万年。等到返回家乡，恐怕不会有老朋友出来迎接。理论上讲，只要把速度提高到近乎光速极限，我们甚至可以在约56年里环绕已知宇宙。只是这样一来返程已是几百亿年之后。那时地球只剩烧焦的煤渣，太阳也早已熄灭。相对论允许发达的技术文明飞向群星，但仅限于那些踏上旅途的人。似乎没有任何办法能把信息以超光速发给留守后方的同胞。

“猎户座”“代达罗斯”计划和巴萨德冲压式引擎的设计，与将来真正的星际飞船相比，差距可能会十分巨大，甚至超过达·芬奇的模型与现代超音速飞机之间的不同。但只要人类没有自我毁灭，就总有一天会驶向星辰大海。我相信，完成太阳系的全面探索之日，就是群星向我们招手之时。

太空旅行和时间旅行彼此关联。太空中的高速旅行，意味着闯入未来。但过去呢？我们能否回到过去，甚至改变过去？我们能不能改写历史？人们每时每刻都在缓慢地进入未来，所谓日子一天一天地过，就是这个意思。可惜符合相对论的太空飞行只能让我们更快地进入未来。至于返回过去，许多物理学家相信那是不可能的。他们说，就算你真的有时间机器，也无法对过去造成一丝一毫的变化。打个比方，如果你回到过去阻止了爸妈的相见，那你就不可能出生——而矛盾是，你显然是存在的。这就像的无理数证明，或者狭义相对论的同时性问题，通过结论的荒谬能反推出前提存在问题。

不过另有一些物理学家认为，两种不同的历史，不同的现实可以同时存在——其中一种是你所了解的，另一种则是你从未经历过的。也许时间本身就存在诸多维度，我们只是经历了其中之一。假设你回到过去，改变了历史——比如说服伊莎贝拉女王不支持克里斯托弗·哥伦布的计划。在那之后，有人说，你就启动了另一个不同的历史进程，而留在原时间线里的人完全不会知晓。如果这样的时间旅行真的存在，那么某种意义上，每一种能想象出来的历史都可能存在。

历史由复杂的线索交织而成。社会、文化、经济等因素彼此纠缠，难以明辨。无数微小的随机事件不断发生，大部分不会带来什么影响，但有一些则恰好位于关键节点，可能会改变历史的进程。某些情况下，一点点最细小的不同，就会导致天翻地覆。而且这类事情发生得越早，影响就越大——你可以把时间想象成杠杆，越久远的过去，就是越长的杠杆臂。

脊髓灰质炎病毒是一种非常小的有机体，遍布我们的日常生活环境。好在我们受到感染，罹患小儿麻痹症这种可怕疾病的概率并不高。但美国第三十二任总统富兰克林·D.罗斯福，恰好是这样一个不走运的人。也许正是这种病症导致的生理残缺让罗斯福对平民有了更多的关注和理解，没准还坚定了他追求胜利的决心。如果罗斯福的个性有所不同，他可能就不会有竞选美利坚合众国总统的冲劲，第二次世界大战和核武器的发展没准会有另一种结果。世界的命运也会因此而改变。可是这个病毒只是非常不起眼的小东西，长度不过百万分之一厘米。它几乎什么都不是。

再换一个角度。假如有个时间旅行者说服伊莎贝拉女王，让她相信哥伦布计划有误，因为按照埃拉托色尼估计的地球周长，哥伦布绝对到不了亚洲。即便如此，那几十年内肯定也会有其他欧洲人启程西去，发现新大陆。航海技术的提高，香料贸易利润的诱惑，再加上欧洲大国之间的竞争，人们注定要在1500年前后发现美洲。当然了，在那条时间线里，美洲不会有哥伦比亚这个国家，哥伦比亚特区、哥伦布市、俄亥俄或者哥伦比亚大学也不会出现，但历史的大致进程不变。想要从根本上改写未来，时间旅行者对他们要干预的事件恐怕得精挑细选一番。

探索这种未知的世界，无疑是美好的幻想。履历不同平行世界，能让我们理解历史到底如何运作；历史，会变成一门实验科学；如果我们历史上一些举足轻重的人物从未诞生——比如柏拉图、圣保罗，或者彼得大帝——世界会何去何从？如果爱奥尼亚的科学传统得到了继承，而且发扬光大了呢？这一切的前提，是社会力量发生了改变——包括当时人们习以为常的奴隶制度，但如果2500年前地中海东部的曙光真的没有熄灭呢？如果在工业革命诞生2000年前，人们就开始大力追求科学，崇尚实验，尊敬机械艺术了呢？如果这股思潮能早早地散播到世界各地呢？我有时候会觉得，时代的进步会提前10个，甚至20个世纪。也许1000年前，人们就掌握了列奥纳多·达·芬奇的知识，或者500年前，就诞生了另一个阿尔伯特·爱因斯坦。有太多的事情会迥然不同。男人的每一次射精，能喷出数亿个精子细胞，但只有一颗有幸使卵子受精，继而发育成下一代人类中的一员。哪个精子会使卵子受精，取决于最微不足道的内部和外部因素。所以2500年前的一点点变化，也会让今天的我们不复存在，被另外一批人类替代。

如果爱奥尼亚传统不曾湮灭，我们——当然，是另一批“我们”——可能正在探索群星。前往半人马阿尔法、巴纳德星、天狼星和天仓五的第一批探测船已经归来。近地轨道上，庞大的星际船队还在不断扩充，包括开拓星海的无人勘测船、移民船和大型贸易船。这些船只上都印有文字。如果凑近点，你会发现它们是希腊文。第一批星际飞船的标志可能会是个十二面体，上书“地球星舰西‘奥多勒斯号’”几字。

我们自己的时间线上，事情进展得相对缓慢。到目前为止，人类还没有准备好向群星进发。不过一两个世纪以后，整个太阳系会得到探查，地球也不再混乱无序。到那时，我们将有意愿、有资源，也有能力去更远的地方了。我们会从很远的地方探查行星系统的多样性。有的行星和母星地球相近，有的截然不同，需要花点时间才能决定到底该拜访其中的哪些。我们的机器和我们的后代，会以接近光的速度掠过天际。他们是泰勒斯、阿利斯塔克、列奥纳多和爱因斯坦的子嗣。

我们尚未明了宇宙中的行星系统数量，不过这个数字很可能相当庞大。光是看本恒星系，行星系统实际上就不止一个，而是四个——木星、土星和天王星都有一套卫星系统，从卫星的相对大小和距离来看，它们和围绕太阳的行星非常相似。宇宙中存在许多质量相差甚大的双星系统，它们暗示了太阳这样的单恒星系统总是有行星相伴。

目前为止，我们还无法直接观察到太阳系之外的行星，因为它们微弱的反光被各自恒星的强光吞噬了。^[8]不过我们已能够通过恒星受到的引力扰动推算出看不见的行星了。想象一下，几十年的时间里，有颗路径“恒定不变”的巨大恒星，已经在更遥远的星座背景下移动了一小段距离。如果那个星系里还有一颗巨大的类木行星，而且黄道面恰好和我们的视线成直角，那么当这颗不可见的行星位于恒星右侧时，恒星会右偏，反之则左偏。这样一来，恒星的轨迹将受到扰动，不再平稳前进，而像波浪那样时快时慢。巴纳德星是距离我们最近的单星，也是这种引力扰动测量法可以观察的最近目标——半人马阿尔法因为有三颗相互干扰的恒星，轨迹本来就不好分辨。不过即使是单星，对巴纳德星的研究也不轻松，因为它意味着需要对几十年的望远镜观察记录进行细致分析，寻找出这颗星星最微小的位移。我们对巴纳德星已经进行了两次成功的测算任务，两次结果都在某些标准上符合预期，显示恒星轨道上存在两颗以上类木行星（由开普勒第三定律计算得出），它们和恒星的距离比木星、土星离太阳更近。不幸的是，两次观测的结果本身相互矛盾。因此从已知情况来看，我们可能已经发现了巴纳德星的行星系统，然而还需要进一步的研究以得出更明确的结论。

其他寻找行星的方法也在不断发展。其中一种，是在观测时设法遮掩恒星的光芒——比如在天文望远镜前方放置圆盘，或者把月亮边缘的黑暗当圆盘来遮光——这样行星的反光就能浮现出来。在未来几十年内，我们将能确定附近几百个星系里，究竟哪些恒星拥有巨大的行星伴侣。

近年来的红外观测表明，太阳附近的一些恒星周围存在气体和尘埃的盘状凝结云。有理论据此认为，行星系统是星系里的常态，这真是令人激动。一组计算机模拟了那些气体和尘埃的演化过程，发现它们可能正在成为恒星和行星。小块的颗粒——云团最早一批凝结物——被随机加入到模拟中后，会不断吸收其他移动的尘埃，逐渐增大，并在成长到一定的阶段后，会在引力作用下吸引主要成分是氢的气体。甚至，根据计算机模拟显示，两个这样的团块相撞后还会黏合在一起。这个过程会不断持续，直到气体和尘埃耗尽。演化的最终结果取决于初始条件，特别是密度与分布。但只要初始条件合理，就会生成包含约十个行星的星系，其中类地行星接近太阳，类木行星则处于更远的地方，看起来与太阳系类似。而在初始条件变更后，我们还能见到各种不同的情形：有些情形中不存在行星——只有零碎的小行星带；或者恒星附近存在巨大的类木行星；要不就是类木行星吸收了足够多的气体和尘埃，成为另一颗恒星，于是该星系就变成了双星系统。虽然下结论为时过早，不过看起来银河系内恒星系存在行星系统的概率很高，而且种类五花八门。我们认为，所有的恒星都由这样的气体和尘埃云生成。银河系里等待探索的行星系统大概数以千亿计。

这些世界没有一个会和地球一模一样。少部分会适宜人类居住，但大多数环境恶劣。许多行星景色雄浑。有些行星的白天拥有好几个太阳，有些行星的夜晚则数个皓月当空，壮丽的星带从地平线一端升起，另一端落下。有些卫星紧挨行星，日夜高悬着遮蔽半边天空。而在另一些行星上，你会看到巨大的气体云，那是恒星的遗骸。在这些世界的地表上举首仰望，夜空景象各异，但你或许会在某处遥远又奇异的星座里，发现一颗肉眼可见或只存在于天文望远镜里的黯淡黄星。一支船队正从那里启航，探索着银河系的小小区域。

如你所见，空间和时间彼此交织。行星和恒星也和人类一般，从生到死。人的一生短短数十载，太阳的寿命则是我们的一亿倍。与群星相比，我们就像朝生暮死的蜉蝣。在真正的蜉蝣眼里，人类恐怕也是迟钝缓慢，甚至不怎么动弹的物体。从恒星的角度来看，人类，这种数量多达几十亿，生命转瞬即逝的生物，都挤在一个异常寒冷、坚固，而且遥远的硅酸盐铁球体上。

放眼宇宙，每一颗行星的未来都由它们当下的变化决定。而我们的小小星球，恰好处在历史的重要分岔口。这个岔口的重要性不亚于2500年前爱奥尼亚科学家和神秘主义者之间的那场对决。无论我们在这个时代做出什么抉择，都将深深影响一代又一代子孙，以及他们通往群星的命运。