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人类认识宇宙的里程碑(三)

发布日期:2008年09月08日字体: 【大】【中】【小】

  银河系是否已经包括了宇宙的全部内容呢?

  早在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中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。

  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。在1920年4月美国科学院以“宇宙的尺度”为题的辩论会上,以柯蒂斯为首的一方认为一部分星云实际上是河外星系,而以沙普利为代表的一方坚持反对的立场,这就是天文学发展史上颇为有名的“沙普利——柯蒂斯之争”。争论双方对立的观点相持不下,胜负难决,问题的关键在于准确测定星云的距离。

  天文学家始终为测定不同天体的距离而进行不懈的努力。除了三角测量方法外,又发展了由光度测量确定天体距离的各种办法,其中之一就是利用一种有特殊光度变化特性的变星——造父变星。原来,造父变星光度的变化十分有规则,而且光度越大光变周期也越长。因此,只要测出造父变星的光变周期,就可以推算出它的实际光度,再把实际光度与观测到的亮度进行比较,就可以推算出它的距离来了。这种推算相当准确,因而造父变星有“量天尺”之称。20世纪初,美国威尔逊山天文台建成了当时世界上最大口径的2.5米天文望远镜。1923年10月6日,美国天文学家哈勃利用这台望远镜拍摄了仙女星云的照片,照片上星云的外缘已被分解成一颗颗恒星。哈勃从中发现了多颗这类变星。利用这些造父变星,哈勃推算出仙女星云的距离为225万光年,远远超出银河系范围。河外星系的存在最终得以确认,仙女星云应该更名为仙女星系,一场旷日持久的科学争辩终于有了结论。

  赫歇尔的工作把人们的视野扩大到银河系,而哈勃的发现又进一步把人们从恒星世界带入星系世界,人类对宇宙的认识又大大地跨进了一步。我们的地球在宇宙之中毫无特殊之处可言,地球不是上帝刻意安排的,人类自然也不是上帝创造的。不过,就是在这样一颗行星上,人类演出了光辉灿烂的文明史,并最终正确地认识了宇宙的概貌。

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