逍遥学能 2014-04-27 09:45
宇宙现在是这样，过去是这样，将来也永远是这样。只要一想起宇宙，我们就难以平静——我们心情激动，感叹不已，如同回忆起许久以前的一次悬崖失足那样令人晕眩①颤栗②。（①晕眩：yūnxuàn，头晕眼花，形容看不清楚，弄不明白。②颤栗：同“战栗”，发抖。）我们知道我们在探索最深奥的秘密。[开头连用三个“这样”，突出宇宙的无限永恒，接着抒写探索宇宙时的心情，用以烘托出宇宙科学的特点──它是探索“最深奥的秘密”。]
宇宙的大小和年龄不是一般人所能理解的。我们的小小行星只不过是无限永恒的时空中的一个有限世界。从宏观来看，人类所关心的大多数问题都可以说是无关紧要的，甚至是微不足道的。但是，我们人类朝气蓬勃、勇敢好学、前途无量。几千年来，我们对宇宙及我们在宇宙中所处的地位作出了最惊人的和出乎意料的发现。人类对宇宙的探索，回想起来是很令人兴奋的。这些探索活动提醒我们：好奇是人类的天性，理解是一种乐趣，知识是生存的先决条件。因为我们在这个宇宙中只不过是晨空中飞扬的一粒尘埃，所以，我们认为，人类的未来取决于我们对这个宇宙的了解程度。[这段文字旨在说明探索宇宙对于人类前途的决定意义。文章先从宏观的角度，指出地球和人类对于无限的宇宙来说是微不足道的，接着马上一转，强调人类前途无量。人类为什么前途无量？因为人类在对宇宙的探索中激活了好奇心、理解力，懂得了“知识是生存的先决条件”，而这证明了人类能够探索和了解宇宙，所以说人类的未来取决于对宇宙的探索。]
我们探索宇宙的时候，既要勇于怀疑，又要富于想象。想象经常能够把我们带领到崭新的境界，没有想象，我们就到处碰壁。怀疑可以使我们摆脱幻想，还可以检验我们的推测。宇宙神奥非凡，它有典雅的事实，错综的关系，微妙的机制。[作者提出探索宇宙必不可少的两个素质：勇于怀疑、富于想象。为什么？因为“宇宙神奥非凡”，没有这样的素质，就不能解开宇宙的奥秘。]
地球的表面就是宇宙汪洋之滨。我们现有的知识大部分是从地球上获得的。近来，我们已经开始向大海涉足，当然，海水才刚刚没及我们的脚趾，充其量也只不过溅湿我们的踝①节。（①踝：huái，踝子骨，脚踝两旁凸起的部分。）海水是迷人的。大海在向我们召唤。我们的本能告诉我们，我们是在这个大海里诞生的。我们还乡心切。[把宇宙太空比喻为汪洋大海。“开始向大海涉足”比喻载人宇宙飞船升空。“海水才刚刚没及我们的脚趾，充其量也只不过溅湿我们的踝节”比喻人类对宇宙的探索还刚刚起步。“还乡心切”比喻人类探索太空、走向太空心情急切。“乡”比喻宇宙太空，意思是生命来自太空，人类来自太空。]虽然我们的夙望①可能会冒犯“天神”，但是我相信我们并不是在做无谓的空想。（①夙望：早就有的愿望。夙，sù，早。）[自古以来，人类都以为太空是“天神”享有专利的故乡，可是现在人类也要进入太空，所以说是“冒犯‘天神’”。本段文字用形象的比喻说明，从本质上说，探索宇宙是人类返回家乡。]
因为宇宙辽阔无垠①，所以那些我们所熟悉的适用于地球的量度单位——米、英里等等已经没有意义。（①垠：yín，边，界限。）我们用光速来量度距离。一束光每秒钟传播18.6万英里，约30万公里，也就是7倍于地球的周长。一束光从太阳传播到地球用8分钟的时间，因此我们可以说，太阳离我们8光分。一束光在一年之内约穿过10万亿公里(相当于6万亿英里)的空间，这个长度单位——光在一年里所通过的距离——称为一光年。光年不是度量时间的单位，而是度量距离的极大单位。[介绍研究宇宙常用的长度单位：光年。]
地球是宇宙中的一个地方，但决不是唯一的地方，也不是一个典型的地方。任何行星、恒星或星系都不可能是典型的，因为宇宙中的大部分是空的。唯一典型的地方在广袤①、寒冷的宇宙真空之中，在星际空间永恒的黑夜里。（①广袤：?uàn?mào，形容面积辽阔。广，东西距离的长度；袤，南北距离的长度。）那是一个奇特而荒芜的地方。相比之下，行星、恒星和星系就显得特别稀罕而珍贵。假如我们被随意搁置在宇宙之中，我们附着或旁落在一个行星上的机会只有1033分之一(1033，在1之后接33个0)。在日常生活当中，这样的机会是“令人羡慕的”。可见天体①是多么宝贵。（①天体：宇宙间各种客体物质的通称。包括星云、恒星、行星、卫星、小行星、慧星、流星等。人类发射的人造地球卫星、人造行星等，可作为“人造天体”。）[本段用数字具体说明天体在宇宙中所占比例之小，借以说明宇宙之广袤辽阔。]
本文是一部电视片的解说词，中心内容是向读者介绍宇宙，即宇宙中有关天体的知识。以上几段文字是在正式解说之前的开场白，主要讲了三个问题：第1至4段说明人类为什么要探索宇宙？以此激起读者（听众）的兴趣。第5段说明什么是“光年”。因为这是解说宇宙时经常要提到的一个重要术语。第6段说明天体在宇宙中所占空间和比例之少。这是为了避免人们的误会，因为下文解说宇宙实际内容都是介绍行星、恒星或星系，人们很容易误以为这些就代表了宇宙。
从一个星系际①的优越地位上，我们可以看到无数模糊纤细的光须像海水的泡沫一样遍布在空间的浪涛上，这些光须就是星系。（①星系际：星系的边际。）其中有些是孤独的徘徊者，大部分则群集在一起，挤作一团，在大宇宙的黑夜里不停地飘荡。展现在我们面前的就是我们所见到的极其宏伟壮观的宇宙。我们隶属于这些星云，我们所见到的星云离地球80亿光年，处在已知宇宙的中心。[电视片解说词要随时交代电视镜头的内容，使读者（听众）跟上电视镜头的转换。这段文字告诉听众（读者），电视镜头在扫视了茫茫宇宙之后，现在正对着宇宙的中心，即离地球80亿光年的星云，解说也从这里开始。]
星系是由气体、尘埃和恒星群(上千亿个恒星)组成的，每个恒星对某人来说都可能是一个太阳。在星系里有恒星、行星，也可能有生物、智能生命和宇宙间的文明。但是从远处着眼，星系更多地让人想起一堆动人的发现物——贝壳，或许是珊瑚——大自然在宇宙的汪洋里创造的永恒的产物。[介绍星系的组成。最后一句照应第3段和第5段，说明星系在宇宙中好比是汪洋大海里的贝壳、珊瑚，借以突出宇宙的广袤无垠。]
宇宙间有若干千亿(1011)个星系。每个星系平均由1000亿个恒星组成。在所有星系里，行星的数量跟恒星的总数大概一样多，即1011×1011=1022。在这样庞大的数量里，难道只有一个普通的恒星──太阳──是被有人居住的行星伴随着吗？为什么我们这些隐藏在宇宙中某个被遗忘角落里的人类就这样幸运呢？我认为，宇宙里很可能到处都充满着生命，只是我们人类尚未发现而已。我们的探索才刚刚开始。80亿光年以外嵌着银河系的星系团催迫着我们去探索。探索太阳和地球就更不用说了。我们确信，有人居住的这个行星只不过是一丁点儿的岩石和金属，它靠着反射太阳光而发出微光。在这样的大距离里，它已经消失得无影无踪。[这段文字分为三层：第一层介绍宇宙中星系、恒星、行星的数量。第二层推想“宇宙里很可能到处都充满着生命，只是我们人类尚未发现而已”。第三层过渡，“80亿光年以外嵌着银河系的星系团催迫着我们去探索”，告诉听众（读者）电视镜头开始离开宇宙的中心。]
以上三段是课文的第二部分，电视片的镜头瞄准离地球80亿光年的已知宇宙的中心，作者概括地解说了宇宙间的重要物质星系。星系是由气体、尘埃和恒星群组成的，宇宙间有若干千亿(1011)个星系。每个星系平均由1000亿个恒星和1000亿个行星组成。
但是，这个时候，我们的旅程只到达地球上的天文学所通称的“本星系群”。本星系群宽达数百万光年，大约由20个子星系组成，是一个稀疏、模糊而又实实在在的星系团。其中的一个星系是M31，从地球上看，这个星系位于仙女星座。跟其他旋涡星系①一样，它是一个由恒星、气体和尘埃组成的巨大火轮。（①旋涡星系：具有漩涡结构的星系。一般有一个很亮的核心部分，又有两条或两条以上的旋臂从核心延伸出来，旋臂中含有光度极大的早型巨星、超巨星和亮星云。我们所在的银河系就是旋涡星系。）M31有两个卫星，它通过引力——跟使我呆在坐椅上相同的物理学定律——将矮椭圆星系①束缚在一起。（①矮椭圆星系：椭圆星系是呈椭圆形状的星系，具有较均匀的内部结构，包含的恒星年龄较老。矮椭圆星系，指质量较小的椭圆星系。）整个宇宙中的自然法则②都是一样的。我们现在离地球200万光年。（②法则：规律。这里指的就是上文所说的万有引力定律。）[解说宽达数百万光年的“本星系群”，重点解说了其中的一个子星系，即M31星系。“我们现在离地球200万光年”，这个句子既交代了M31星系与地球的距离，又把听众的视线从整个“本星系群”吸引至M31星系这个点。]
M31 以外是另一个非常相似的星系，也就是我们自已的星系。它的旋涡臂缓慢地转动着——每2.5亿年旋转一周。现在，我们离地球4万光年，我们正处于密集的银河中心。但是，假如我们希望找到地球的话，就必须将方向扭转到银河系的边远地带，扭转到接近遥远的旋涡臂边缘的模糊的地方。[电视片的镜头由M31星系转到人类所在的星系后，立即交代“现在，我们离地球4万光年，我们正处于密集的银河中心”，然后再移至银河系的边远地带。通过这些解说让听众的视线随着电视片的镜头不断移动。]
我们印象最深刻的是，恒星即使在两个旋臂之间，也像流水一样漂浮在我们的四周——气势磅礴的自身发光的星球，有些虽然像肥皂泡一样脆弱，却又大得可以容得下1万个太阳或1万亿个地球；有些小如一座城池，但密度却比铅大100万亿倍。[这段文字集中解说银河系中的恒星，先解说恒星的体积和密度：有些密度小但体积很大，有些体积小但密度很大。]有些恒星跟太阳一样是孤独的；多数恒星有伴侣，通常是成双成对，互相环绕。但是那些星团不断地从三星系逐渐转化成由数十个恒星组成的松散的星团，再转化成由百万个恒星组成的璀璨夺目的大球状星团。有些双星紧靠在一起，星体物质在他们之间川流不息，多数双星都像木星与太阳一样分离开来。[解说恒星的无规则的组成和变化。]有些恒星——超新星①——的亮度跟它们所在的整个星系的亮度一样；有些恒星——黑洞②——在几公里以外就看不见了。（①超新星：爆发时光变突然增到原来的1000万倍以上的爆发性变星。②黑洞：由万有引力场产生的一个物质高度凝聚的区域，其引力强度极高，以致连光线也无法从这个区域逃逸出去。）有些恒星的光彩长年不减；有些恒星闪烁不定，或以匀称的节奏闪烁着。[解说不同恒星千奇百怪的亮度变化。]有些恒星稳重端庄地转动着 高中语文，有些恒星狂热地旋转着，弄得自己面貌全非，成了扁圆形。[解说恒星的转动。]多数恒星主要是以可见光或红外光放出光芒；其他恒星也是X光或射电波的光源。[解说恒星各种不同的光波。]发蓝光的恒星是年青的星，会发热；发黄光的恒星是常见的星，它们已经到了中年；发红光的恒星常常是垂亡的老年星；而发白光或黑光的恒星则已奄奄一息。[解说光的颜色和恒星寿命的关系。]银河里大约有4千亿个各种各样的恒星，它们的运转既复杂又巧妙。对于所有这些恒星，地球上的居民到目前为止比较了解的却只有一个。[解说银河系里恒星的数量多，变化复杂，而人类对其知之甚少。这两个句子对全段有归结的作用。]
每个星系都是太空中的一个岛屿，它们与其邻居隔光年之距遥遥相望。我可以想象，在无数星球上的生物对宇宙的模糊认识是如何产生的：他们在开始的时候都以为，除了他们自己小小的行星以及他们周围的那些区区可数的恒星以外，再也没有其他的星星了。我们是在与世隔绝的情况下成长起来的，我们对宇宙的正确认识是逐渐形成的。[在内容上，这段文字承上段末句而来，由于宇宙是如此辽阔如此复杂，人类在起始阶段对宇宙的认识不可避免有其局限性；在结构上，这段文字有过渡的作用，由上段解说恒星过渡到下段解说行星。]
有些恒星可能被数百万个没有生物的由岩石构成的小星球所包围，这些小星球是在它们演化的某个初级阶段冻结而成的行星系。大概许多恒星都有跟我们类似的行星系：在外围具有由大气环所包围的行星和冰冻卫星，而在接近中心处则有温热的、天蓝色的、覆盖着云的小星球。在一些行星上可能已经有高级动物，他们也许正在从事某种巨大的工程建设来改造他们的行星世界，他们是我们宇宙中的兄弟姐妹。他们跟我们的差别很大吗？他们的形状、生物、化学、神经、生态、历史、政治、科学、技术、艺术、音乐、宗教、哲学等方面的情况如何？也许有一天我们会知道的。[本段解说恒星周围的行星。可分为两层：第一层，说明行星和行星系的形成及其特征；第二层推想有些行星上可能也存在高级动物乃至人类。]
以上五段是课文的第三部分，作者转入具体解说宇宙中的星系──地球所在的本星系。先概括解说本星系及其子星系M31星系和银河系，接着重点解说恒星和行星。
我们现在已经回到了我们的后院——离地球1光年的地方。包围着我们的太阳的是一群巨大的雪球，这些雪球由冰块、岩石和有机分子组成：它们就是彗核。每当恒星经过的时候都对它们产生一定的引力作用，最后迫使它们当中的一个雪球倾倒到内太阳系。由于太阳热的作用，冰块被蒸发，于是就出现了美丽的彗尾。[从这一段开始解说太阳系。本段解说位于太阳最外层、距离地球1光年的慧星。先介绍慧核，再介绍慧尾。]
我们现在来到我们星系的行星上。这些星球相当之大，它们都是太阳的俘获物。由于重力作用，它们被迫作近似圆周运动。它们的热量主要来自太阳。冥王星覆盖着甲烷冰，它唯一的伙伴是它的巨大卫星卡戎①。（①卡戎：在冥王星赤道上空约1.9余万公里的圆形轨道上运转，其运行周期与冥王星自转周期相等。在西方神话中，卡戎是通往冥界的冥河。）冥王星是被太阳照亮的，因为太阳离它很远，从漆黑的天空中看上去，太阳只不过是一个明亮的光点。巨大的气体星球海王星、天王星、土星——太阳系的宝石——和木星都分别有一个冰冻卫星做伴相随。[这些行星近年均被发现有更多的卫星甚至卫星群相伴随。]在气体行星及其冰冻卫星的内侧就是充满岩石的温暖的内太阳系。例如，在那里有红色行星——火星。在火星上有高耸的火山、巨大的裂谷、席卷火星的大沙暴，并且，完全可能还有一些初级形态的生物。所有太阳系的行星都绕着太阳运转。太阳是离我们最近的一个恒星，它是一个令人恐怖的氢气和氦气的热核反应炉，它的强光照耀着整个太阳系。[此段解说太阳的行星系。作者按照由外及内的顺序，先解说覆盖着甲烷冰的冥王星，再解说由气体行星（海王星、天王星、土星和木星）及其冰冻卫星组成的外太阳系，然后介绍内太阳系的火星（地球也在内太阳系），最后介绍太阳。]
经过一番漫游之后，我们终于回到了我们这个弱小的浅蓝色星球。宇宙汪洋茫无际涯，范围之大，难以想象，而这个星球仅是其中之一，完全淹没于宇宙汪洋之中，它的存在可能仅仅对我们有意义。[解说地球对于宇宙的意义。地球对于宇宙微不足道，也许没有任何的意义，继续突出宇宙之大。]地球是我们的家，我们的母亲。人类是在这里诞生和成长的，是在这里成熟起来的。正是在这个星球上，我们激发了探索宇亩的热情。也正是在这里，我们正在痛苦和不安之中掌握我们自己的命运。[解说地球对于人类的意义。地球不只是人类的家，而且还激发了人类探索宇亩的热情。“痛苦和不安”暗示了：人类现在还只有一个地球，人类还离不开地球，但是人类却并不珍惜地球，正在不断地破坏甚至毁灭地球。]
人类有幸来到地球这个行星上。这里有充满氧气的蓝天，有碧波荡漾的海洋，有凉爽的森林，还有柔软的草地。这无疑是一个生机勃勃的星球。从整个宇宙来看，它不但景色迷人，天下稀有，而且到目前为止，在我们的行程所经历过的所有时空当中，只有这个行星上的人类开始对宇宙进行探索。必定有许多这样的星球散布在整个宇宙空间里，但是，我们对它们的探索从这里开始。我们有人类百万年来用巨大的代价积累起来的丰富知识。我们这个世界人才济济，人们勤学好问。我们的时代以知识为荣。我们是很幸运的。人类是宇宙的产物，现在暂时居住在叫做“地球”的星球上。人类返回家园的长途旅行已经开始。[本段文字是上段文字第二层的深化，解说了两个问题，一是地球为什么能成为人类的家？因为“景色迷人，天下稀有”；二是人类探索宇宙为什么一定会成功？因为“有人类百万年来用巨大的代价积累起来的丰富知识。我们这个世界人才济济，人们勤学好问。我们的时代以知识为荣”。文章最后说：“人类返回家园的长途旅行已经开始。”这里的“家园”指的是宇宙太空。]
文章末尾四段解说太阳系，作者按照由外及内的顺序依次解说慧星、冥王星、气体行星和内太阳系的火星，最后解说地球。