第三章埃文斯牧師的宇宙(2)
然而，茲威基聰明過人，具有敏銳的洞察力。20世紀30年代初，他把注意力轉向一個長期困擾天文學家的問題：天空中偶爾出現而又無法解釋的光點--新的恒星。令人難以置信的是，他懷疑問題的核心是否在於中子--英國的詹姆斯·查德威克剛剛發現的，因而是新奇而時髦的亞原子粒子。他突然想到，要是恒星坍縮到原子的核心那種密度，便會變成一個極其堅實的核。原子實際上已經被壓成一團，它們的電子不得不變成核子，形成了中子。這樣就形成了一顆中子星。想像一下，把100萬枚很重的炮彈擠壓成一粒彈子的大小--哎呀，這 還 差得遠呢。一顆中子星核的密度如此之大，裏麵的一調羹物質會重達900億千克。隻是一調羹啊！然而，不僅如此。茲威基意識到，這樣的一顆恒星坍縮以後會釋放出大量的能量--足以產生宇宙裏最大的爆炸。他把這種由此產生的爆炸叫做超新星。它們會是--實際上也是--創建宇宙過程中最大的事件。
1934年1月15日，《物理學評論》雜誌刊登了一篇論文的簡短摘要。論文是由茲威基和巴德前一個月在斯坦福大學發表的。盡管摘要極其短小--隻有24行字--但它包含了大量新的科學知識：它首次提到超新星和中子星；它令人信服地解釋了它們的形成方法；它準確地計算出它們爆炸的等級；作為一種結論，它把超新星爆炸與所謂的宇宙射線這一神秘的新現象的產生聯係起來。宇宙射線大批穿過宇宙，是新近才被發現的。這些理念至少可以說是革命性的。中子星的存在要再過34年才得以確認。宇宙射線的理念雖然被認為很有道理，但 還 沒有得到證實。總而言之，用加州理工學院天文物理學家基普·s.索恩的話來說，這篇摘要是"物理學和天文學史上最有先見之明的文獻之一"。
有意思的是，茲威基幾乎不知道這一切發生的原因。據索恩說："他不大懂物理學定律，因此不能證明他的思想。茲威基的才華是用來考慮大問題的，而收集數據是別人--主要是巴德--的事。"
茲威基也是第一個認識到，宇宙裏的可見物質遠遠不足以把宇宙連成一片，肯定有某種別的引力影響--就是我們現在所謂的暗物質。有一點他沒有注意到，即中子星坍縮得很緊，密度很大，連光也無法擺脫它的巨大引力。這就形成了一個黑洞。不幸的是，他的大多數同事都瞧不起他，因此他的思想幾乎沒有引起注意。5年以後，當偉大的羅伯特·奧本海默在一篇有劃時代意義的論文中把注意力轉向中子星的時候，他沒有一次提到茲威基的成就，雖然茲威基多年來一直在致力於同一個問題，而且就在走廊那頭的辦公室裏。在差不多40年的時間裏，茲威基有關暗物質的推論沒有引起認真的注意。我們隻能認為，他在此期間做了許多俯臥撐。
令人吃驚的是，當我們把腦袋探向天空的時候，我們隻能看見宇宙的極小部分。從地球上，肉眼隻能見到大約6 000顆恒星，從一個角度隻能見到大約2000顆。如果用了望遠鏡，我們從一處看見的星星就可以增加到大約5000顆；要是用一台5厘米的小型天文望遠鏡，這個數字便猛增到30萬顆。假如使用像埃文斯使用的那種40厘米天文望遠鏡，我們就不僅可以數恒星，而且可以數星係。埃文斯估計，他從陽台上可以看到的星係可達5萬-10萬個，每個星係都由幾百億顆恒星組成。這當然是個可觀的數字，但即使能看到這麽多，超新星也是極其少見的。一顆恒星可以燃燒幾十億年，而死亡卻是一下子的事兒。隻有少量的臨終恒星發生爆炸，大多數默默地熄滅，就像黎明時的篝火那樣。在一個由幾千億顆恒星組成的典型星係裏，平均每二三百年會出現一顆超新星。因此，尋找一顆超新星，有點像立在紐約帝國大廈的觀景台上，用望遠鏡搜索窗戶外的曼哈頓四周，希望發現--比如說--有人在點著21歲生日蛋糕上的蠟燭。
因此，要是有一位滿懷希望、說話細聲細氣的牧師前來聯係，問一聲他們有沒有可用的星場地圖，以便尋找超新星，天文學界一定會認為他的腦子出了毛病。當時，埃文斯隻有一台5厘米的天文望遠鏡--這供業餘觀星之用倒差不多，但用那玩意兒來搞嚴肅的宇宙研究 還 遠遠不夠--他卻提出要尋找宇宙裏比較稀罕的現象。埃文斯於1980年開始觀察，在此之前，整個天文學史上發現的超新星 還 不到60顆。（到我2001年8月拜訪他的時候，他已經記錄了他的第34次目視發現；3個月以後，他有了第35次發現；2003年初，第36次。）然而，埃文斯有著某些優勢。大部分觀察者像大部分人口一樣身處北半球，因此身處南半球的他在很大程度上獨自擁有一大片天空，尤其是在最初的時候。他 還 擁有速度和超人的記憶力。大型天文望遠鏡是很笨重的東西，移動到位要花掉好多操作時間。埃文斯可以像近距離空戰中的機尾射手那樣把5厘米小型望遠鏡轉來轉去，用幾秒鍾時間就可以瞄準天空中任何一個特定的點。因此，他一個晚上也許可以觀測400個星係，而一台大型專業天文望遠鏡能觀測五六十個就很不錯了。
尋找超新星的工作大多一無所獲。從1980年到1996年，他平均每年有兩次發現--那要花幾百個 夜 晚來觀測呀觀測呀，真不劃算。有一回他15天裏有3次發現，但另一回3年裏也沒有發現1次。
然而，茲威基聰明過人，具有敏銳的洞察力。20世紀30年代初，他把注意力轉向一個長期困擾天文學家的問題：天空中偶爾出現而又無法解釋的光點--新的恒星。令人難以置信的是，他懷疑問題的核心是否在於中子--英國的詹姆斯·查德威克剛剛發現的，因而是新奇而時髦的亞原子粒子。他突然想到，要是恒星坍縮到原子的核心那種密度，便會變成一個極其堅實的核。原子實際上已經被壓成一團，它們的電子不得不變成核子，形成了中子。這樣就形成了一顆中子星。想像一下，把100萬枚很重的炮彈擠壓成一粒彈子的大小--哎呀，這 還 差得遠呢。一顆中子星核的密度如此之大，裏麵的一調羹物質會重達900億千克。隻是一調羹啊！然而，不僅如此。茲威基意識到，這樣的一顆恒星坍縮以後會釋放出大量的能量--足以產生宇宙裏最大的爆炸。他把這種由此產生的爆炸叫做超新星。它們會是--實際上也是--創建宇宙過程中最大的事件。
1934年1月15日，《物理學評論》雜誌刊登了一篇論文的簡短摘要。論文是由茲威基和巴德前一個月在斯坦福大學發表的。盡管摘要極其短小--隻有24行字--但它包含了大量新的科學知識：它首次提到超新星和中子星；它令人信服地解釋了它們的形成方法；它準確地計算出它們爆炸的等級；作為一種結論，它把超新星爆炸與所謂的宇宙射線這一神秘的新現象的產生聯係起來。宇宙射線大批穿過宇宙，是新近才被發現的。這些理念至少可以說是革命性的。中子星的存在要再過34年才得以確認。宇宙射線的理念雖然被認為很有道理，但 還 沒有得到證實。總而言之，用加州理工學院天文物理學家基普·s.索恩的話來說，這篇摘要是"物理學和天文學史上最有先見之明的文獻之一"。
有意思的是，茲威基幾乎不知道這一切發生的原因。據索恩說："他不大懂物理學定律，因此不能證明他的思想。茲威基的才華是用來考慮大問題的，而收集數據是別人--主要是巴德--的事。"
茲威基也是第一個認識到，宇宙裏的可見物質遠遠不足以把宇宙連成一片，肯定有某種別的引力影響--就是我們現在所謂的暗物質。有一點他沒有注意到，即中子星坍縮得很緊，密度很大，連光也無法擺脫它的巨大引力。這就形成了一個黑洞。不幸的是，他的大多數同事都瞧不起他，因此他的思想幾乎沒有引起注意。5年以後，當偉大的羅伯特·奧本海默在一篇有劃時代意義的論文中把注意力轉向中子星的時候，他沒有一次提到茲威基的成就，雖然茲威基多年來一直在致力於同一個問題，而且就在走廊那頭的辦公室裏。在差不多40年的時間裏，茲威基有關暗物質的推論沒有引起認真的注意。我們隻能認為，他在此期間做了許多俯臥撐。
令人吃驚的是，當我們把腦袋探向天空的時候，我們隻能看見宇宙的極小部分。從地球上，肉眼隻能見到大約6 000顆恒星，從一個角度隻能見到大約2000顆。如果用了望遠鏡，我們從一處看見的星星就可以增加到大約5000顆；要是用一台5厘米的小型天文望遠鏡，這個數字便猛增到30萬顆。假如使用像埃文斯使用的那種40厘米天文望遠鏡，我們就不僅可以數恒星，而且可以數星係。埃文斯估計，他從陽台上可以看到的星係可達5萬-10萬個，每個星係都由幾百億顆恒星組成。這當然是個可觀的數字，但即使能看到這麽多，超新星也是極其少見的。一顆恒星可以燃燒幾十億年，而死亡卻是一下子的事兒。隻有少量的臨終恒星發生爆炸，大多數默默地熄滅，就像黎明時的篝火那樣。在一個由幾千億顆恒星組成的典型星係裏，平均每二三百年會出現一顆超新星。因此，尋找一顆超新星，有點像立在紐約帝國大廈的觀景台上，用望遠鏡搜索窗戶外的曼哈頓四周，希望發現--比如說--有人在點著21歲生日蛋糕上的蠟燭。
因此，要是有一位滿懷希望、說話細聲細氣的牧師前來聯係，問一聲他們有沒有可用的星場地圖，以便尋找超新星，天文學界一定會認為他的腦子出了毛病。當時，埃文斯隻有一台5厘米的天文望遠鏡--這供業餘觀星之用倒差不多，但用那玩意兒來搞嚴肅的宇宙研究 還 遠遠不夠--他卻提出要尋找宇宙裏比較稀罕的現象。埃文斯於1980年開始觀察，在此之前，整個天文學史上發現的超新星 還 不到60顆。（到我2001年8月拜訪他的時候，他已經記錄了他的第34次目視發現；3個月以後，他有了第35次發現；2003年初，第36次。）然而，埃文斯有著某些優勢。大部分觀察者像大部分人口一樣身處北半球，因此身處南半球的他在很大程度上獨自擁有一大片天空，尤其是在最初的時候。他 還 擁有速度和超人的記憶力。大型天文望遠鏡是很笨重的東西，移動到位要花掉好多操作時間。埃文斯可以像近距離空戰中的機尾射手那樣把5厘米小型望遠鏡轉來轉去，用幾秒鍾時間就可以瞄準天空中任何一個特定的點。因此，他一個晚上也許可以觀測400個星係，而一台大型專業天文望遠鏡能觀測五六十個就很不錯了。
尋找超新星的工作大多一無所獲。從1980年到1996年，他平均每年有兩次發現--那要花幾百個 夜 晚來觀測呀觀測呀，真不劃算。有一回他15天裏有3次發現，但另一回3年裏也沒有發現1次。