围棋中,
当初热爱星空的我就是被这样高大上的术语拖进了围棋的深坑。
结果发现,如今的围棋被AI统治,处于开局点三三大行其道的时代……
笔者是天文学博士,也是一位资深的棋迷,目前在智利从事天体物理研究。今天笔者想要跟读者们聊点辽阔的话题,那就是
人类在满足温饱之后的第一件事情,好像就是抬头望向天空。
天文天象、季节四时的记录可以被认为是文明肇始的标志,甚至是比石器出现,文字出现,或者城市的建立更合适的标志。
《弈旨》云:
“骈罗列布,效天文也。”
天元对应的中心位置,也是天文学发展史上很重要的一个问题——
比如古代中国一般认为,天空的中心是北极星,因为所有其他的星星都是围绕北极星旋转的。
北极星被认为是皇权的象征,而“天元”这个词本身往往也代表着“王者”的位置。
南京大学左涤江天文台的星轨
当人们以脚下的土地出发,来思考我们在宇宙中的位置的时候,自然而然地把我们自己放在了宇宙的中心。
但是后来发现,这种视角会观察到很多水逆的情况,大家的运气就容易不好了。
包括地球在内的所有行星开始以太阳为中心旋转,水逆就不见了。
火星逆行示意图
其实,太阳系作为一个整体在银河系中也是运动的。
或许你已经见过太阳系在银河系中螺旋行进的图,一般这个图会被解释为太阳系在绕着银河系中心运动。
太阳系在银河系中的运动轨迹
星系的运动也不像行星绕恒星公转那样简单。
我们做一个非常简略的估算,太阳在银河系中的运行周期至少是2.2亿年,那么如果把运行一圈定义为一个银河年,那么一银河年之前,地球上还是恐龙在当家。
以目前的情况看来,恐龙兄并没有给我们留下来什么关于银河系相貌的留言。
我们并不是非常确定在这样的一“年”中,星空的样子是如何变化的。
如果一个银河年之后,人类还有幸能够生活在这个恒星系中,我们肯定能进一步了解银河系的面貌。
到时候希望有人能够告诉我,银河系到底是什么样子的。
银河系概念图
银河系的中心在哪里?
太阳系中太阳的质量占比大约是99.8%,所以太阳是太阳系的中心,这是没有争议的。
不像太阳系这种恒星系统,银河系的组成要复杂得多。
银河系的质量大约是太阳质量的
当我们发现其中有一个十分神秘的中心黑洞的时候,很多人不自觉地会把黑洞的位置作为中心。这个黑洞的名字Sgr A*,翻译成中文是人马座A*。
关于这个黑洞的事情可以说很多,但千万不要把黑洞当成是吞噬万物的可怕存在。
至少如今我们看到了一个黑洞的影子,也就是M87星系中心黑洞的观测图。
相关的观测项目EHT其实也观察了银河系中心的这个黑洞,但根据“内部消息”,目前观测的结果并不理想,所以仍然在做更长时间的观测。
视界面望远镜观测到的的M87中心黑洞。 图中亮亮的环是黑洞强大的引力场弯曲的光。 版权所属:EHT
宇宙的中心问题如今早已不是天文学讨论的重点了,但
在银河系之外我们还可以看到很多很多其他的星系,有些星系长得和我们的银河系很像,有些长得和银河系不怎么像,甚至有些星系好像撞在了一起,毁了容。
如果读者朋友感兴趣,可以看一下这个网站:
这个项目的中文名可以译为星系动物园,是天文学家们希望依靠大众的参与来将形状各异的星系进行分类研究的一个项目。
这个项目并非不够成功,但是目前它的情况与围棋的近况有点点像:
在银河系的周围,有一个非常耀眼而且有趣的星系:仙女座星系,也叫M31。
M在星系名开头的含义是,在晴朗静谧的夜里我们可以抬头直接肉眼看到,大家有空可以试一试。
我们发现这个星系长得和银河系比较像,个头大小也相当。
M31照片 苹果电脑经典的桌面背景图 拍摄:Adam Evans
如果你身处南半球,夜晚还可以在银河的附近看到两团东西,叫做
大小麦哲伦云也是两个星系,不过他们比M31和银河系都要小很多,可以被称为银河系的卫星星系。
于是M31和银河系加上周围很多小一些的星系组成了一个星系群,叫做本星系群。
星系群和星系团都是自引力束缚体系,也就是说,可以认为这些星系是在绕着某个中心位置旋转的。
星系团、星系群中的星系在绕转,星系中恒星在绕转,恒星系统中行星在绕转,卫星围着行星在绕转,这有点像俄罗斯套娃。
然而到更大的尺度,我们发现事情不简单了。
这些纤维状的结构有些部分被命名为“长城”。
到目前为止我们发现这些结构在大尺度上依然是各向同性,处处均匀的,符合我们对于宇宙的期待。
现在有很多的计算机模拟程序在探索这些大尺度的结构是如何形成的,这就与宇宙诞生的大爆炸等宇宙学理论有关系了。
沿着3度赤纬截面上的星系空间分布图。 红移代表与我们之间的距离。 角度代表赤经。 Colless
那么你会发现,现在我们再去探寻宇宙中心已经变得意味索然了,因为这里我们有了一个悲伤的概念:
因为在我们的时空,光速无法被超越,所有信息最快只能以光速传达。
已知光速,又已知宇宙诞生的时间,我们就可以计算出我们能“看”到最远的距离。
这是很无奈的,因为我们并非不想知道宇宙的全貌,寻找宇宙真正的天元位置,但是我们受限于这个宇宙的规律,看不到全部的宇宙。
科幻小说《三体》中提到的“光锥之内就是命运”,描述的就是人类受限于可观测宇宙范围的现实。
这和我们用什么设备是没有关系的,目前我们人类对此只能说句无能为力了。
宇宙中天体与地球之间距离图 创作者:Pablo Carlos Budassi
每当想到这,我都会觉得,看不到宇宙全貌的我们好惨呀。但其实我们并不是最惨的。
假设我们目前所知的宇宙模型是对的,那么在大约1000亿年之后,太阳系中的文明的可观测宇宙只剩下本星系群,其他的星系统统退到“宇宙”之外了。
那个时候的天文学大概会是很无聊的吧。
所以我们现在的责任就是抓紧时间探究这个宇宙,好好活下去,不要让人类文明中断,为1000亿年之后的子孙留下些什么。人类加油!
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