寻找宇宙的尽头

第四节　寻找宇宙的尽头

宇宙究竟有没有尽头呢?每当人们翘首仰望茫茫夜空，神驰遐想时，总要提出这样的疑问。

在我们的太阳周围，有地球、金星、火星、木星等大小不同的八颗行星在不停地运转，这就是太阳系。那么，在太阳系以外，又是一个怎样的世界呢?那里聚集着约2亿颗像太阳一样的恒星，又形成了一个宇宙，这就是银河系。银河系的形状像面凸镜，镜片的直径为10万光年，中心部分厚度为1.5万光年。

一光年就是速度为30万千米/秒的光，用一年时间到达的极其漫长的距离。因此，光若从银河系的一端出发，需不断地飞驰10万年才能到达它的另一端。

那么，如果飞出这个银河系，又会到达什么地方呢?在那里，有无数像银河系一样的宇宙，叫作星云。与银河系邻近的一个宇宙称为仙女座流星群，这是个和银河系大小、形态大致相同的宇宙体系，聚集着约2000亿颗恒星。

如果能画出一个20亿光年的大球，那么其中就容纳了约30亿个星云，这些无数的星云聚集在一起，形成一个大宇宙系。我们能不能看到这个大宇宙系的边缘呢?

1929年，美国的哈勃发现了一个奇异的现象:所有星云正离我们越来越远。离地球约2.5亿光年的后发座星云正以6700千米/秒的速度，离地球5.7亿光年的狮子座星云正以1.95万千米/秒的速度，此外还有离地球12.4亿光年的牵牛座星云以3.9万千米/秒的惊人速度，纷纷离我们远去。

仙女座星系

可以预见，这种情况持续下去，星云到达100亿光年的彼方，它们的速度将达30万千米/秒，这和光的速度相等。产生的结果是所有星云的光永远照射不到我们地球上来了。因此，100亿光年的彼方将是我们所能见到的大宇宙的尽头。前面还有星云，但是，由于光无法到达，我们也就无法观测了。当然这只是一种关于大宇宙的推测，还有其他不同的解释。有人认为，大宇宙呈气球型，它像气球一样不断膨胀，其中有些星云随之离我们远去。但到一定的时候气球又会缩小，星云也会随之接近我们。有的人提出，大宇宙是马鞍型。它如同马鞍，不断地朝着鞍的4个边缘方向扩展。按照这一解释，在遥远的将来，星星将逐渐远离，夜空变得单调寂寥。也有人持不同意见，认为大宇宙是永恒的。虽然它会无限地扩展，但在扩展了的空间里还会产生新的星球，大宇宙再怎样膨胀，还是会增加新的星家族。大宇宙空间不会荒寂。

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天文学上三个天才的猜想

银河系是否已经包括了宇宙的全部内容呢?早在英国天文学家威廉·赫歇尔尝试确定银河系结构之前，人们就已观测到天空中除恒星外还存在着一些暗弱而又模糊的云雾状天体，取名为“星云”。比如，1612年德国天文学家马里乌斯率先用望远镜发现了仙女座大星云。1750年赖特天才地猜想，这类星云中有一些可能是同银河系相似的巨大恒星系统。1755年德国人康德首次明确提出在银河系外的宇宙空间存在着无数个类似的天体系统，称为河外星系，或简称星系，甚至确指仙女座大星云即是一个很好的例子。可是当时人们对星云的精细结构缺乏了解，更不知道它们的距离，无从妄下断语。因为尽管在赫歇尔时代之后，观测手段不断改进，物理学研究方法不断介入天文学，但直到20世纪初，关于星云的本质仍然没有明确的定论。但是康德的猜想可以说是一个天才的猜想，这是天文学上3个天才的猜想之一。

第一个天才猜想由亚里士多德提出来，他猜想地球绕太阳转。第二个是布鲁诺的，他猜想天上的星云都是“太阳”。第三个就是康德的，他猜想在银河系外，有很多很多和银河系同样大小或差不多大小的河外星系。比如仙女座大星云，实际上这个星云用人的眼睛是勉强可以看到的。康德说仙女座大星云不是星云，但是，当时赫歇尔是权威，而且他拥有世界上最大的望远镜。他就说，你们也不要争论了，这个星云到底是星云还是星系，用我的望远镜来解释。如果我能够把星云分成一颗一颗的恒星，那么这个星云就是星系;如果不能够分解成一颗一颗的恒星，那么康德的观点就不能成立。然而看到后来，赫歇尔自己也糊涂了，确实有一些星云他可以分解得很清楚，但是有一些星云他又没有办法分解成恒星。实际上他没有办法分解为恒星的是银河系里的一些真正的星云，而被他分解成恒星的也不是星系，而是银河系里面的一些星团。