第460章 浩淼星空

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唐寧現在有病來如山倒的感覺,原本預計一年的計劃竟只進行了六個月就撐不住了,匆匆進入了第一次冬眠,身體仍然留在布宜諾斯艾利斯,爲下一步前往南極打個前哨。

當一個月之後他被喚醒的時候,感覺非常難受,有重度厭世的傾向,看來這是冬眠技術出人意料的後果,他匆匆瞭解了一下時事發展,林副主席已經通過大軍壓境,強迫英國政府投降,維多利亞女王重新成爲大英帝國的女王。

被原英國政府拉出來當國王的愛德華七世則被送到了尼日利亞當個沒有實權的總督。

第二次,唐寧設定了半年之後,也就是1876年的年中才醒過來,世界又已經大變樣了。全球最後一個頑固抵抗的美利堅合衆國被聯合國的十萬大軍圍剿,美軍潰敗。這十萬大軍是戰鬥機,而不是步兵,不贏纔怪。

在唐寧短暫的清醒中,他聯繫到了林菲爾,而後者激動地表示一定要讓他來主持聯合國大憲章簽字儀式。唐寧同意了,他直覺地感到,這是他最後一次出現在人間,他要跟林菲爾,茜茜,和女兒艾琳一起出現,光明正大地在聯合國總部舊金山閃亮登場,再流星般消失。

爲了能夠在整個簽字儀式中保持清醒,他將服用強效生化藥物,劫持大腦中的多巴胺,成癮什麼的就不用再考慮了,最後一次了還不能瘋狂嗎?

很多的媒體收到了唐大帝即將出席聯合國大會的消息,紛紛報導,也讓大帝的安保團隊非常忙碌,必須打起十二分的精神,把最先進的安保武器都起了出來。

這些安保武器是普通人無法想象的,表面上看起來卻是寬鬆無比,唐大帝就這麼大大咧咧地站在麥克風後面做簽字儀式之後的一個演講。聯合國會議中心臺下數千與會者響起無比熱烈的聲音,向無可置疑的地球皇帝致敬。

唐大帝這叫“開萬世之太平”,沒有哪個歷史上的君主、大帝有這麼偉大的貢獻。要達到萬世之太平,成爲全球最強權人物的唐大帝必須像華盛頓將軍一樣退隱,現在他做到了半退。

林副主席也非常強勢,不過,比起唐大帝來還是差點,適合全退休。等她15年之後也退居幕後,這個世界就真的是全體民主化。

由英美法系、德法大陸法系組成的大律師團組成國際大法官,這是司法一極,由環球理工大學聯盟的學術精英爲首的理性派組成執政一極,再由全體聯合國公民組成立法一極,全球三權分立便建立了起來。

不但有全球聯合政府,還有三權分立,更有互聯網建立起來的新聞監督。唐寧很難想象自己創造的地球帝國會不太平。但,他對人類社會的紛爭沒有什麼太大興趣,在聯合國大憲章簽字儀式這個偉大的時刻,他卻發表了一個關於終極科學的猜想演講。

演講的主題是“我們從何而來”。

大帝開講了:

“女士們,先生們:歡迎來到全新的聯合國大會,全新的大會,全新的人類。在這個新時代的開端,我想大家一定關心人類將走向何方。然而,我今天要展現給大家瞧的是我們的過去和今天科學所得達到的最巔峰。

認識了過去,知道了現在,對於將來,大家會在爭論中擁有自己的見解,不用我或者別的權威來解讀太多,世界充滿了不確定性,而我們認識了趨勢,大趨勢,一切就在我們的心中了。

我要講的,似乎是‘創世’的問題。要理解真正的創世的偉大,就要理解現在我們的世界,我們宇宙有多麼的宏大、廣袤。

幾十年前就已經有天文學家測出了離太陽最近的恆星有多遠,他使用的方法跟公元前240年古希臘的亞歷山大圖書館館長托色尼考測量地球大小時的方法沒有本質區別。

太陽光可以看成是平行地照向地球,由於當時的最先進科學家們已經願意接受地球是圓的這個貌似不太可能的事實。

所以托色尼考館長突發奇想,地球彎曲會使得離亞歷山大城800公里的埃及塞伊尼城的正午時間跟亞歷山大城不一樣,同時測量兩城的太陽產生的陰影,就可以得到兩個仰角,外加這800公里的距離,就可以估算出地球的直徑。

這叫作‘視差法’。它可以很好地測量地球到月球的距離,最佳的精度是以地球直徑爲基線,此時除以2就是地心視差。地月距離被托勒密用這種方法測得爲57弧分。

圓周的360分之一爲一度,一度的60分之一爲弧分。別的星星到地球的距離要比月球到地球遠得多,到了遠望鏡大發展的時候才能夠進行極度微小的視差測量,法國天文學家。卡西尼於1673年測出火星的視差。

從火星開始,人類已經能夠很輕鬆地測定太陽系內行星的距離,最後不斷地提高精度,對太陽系的大小的估計也越來越準確。

人類不能停止探索的步伐,終於把目光投向了太陽系之外,那裡的恆星之所以被稱爲恆星,是因爲人們曾經以爲它們是永恆不動的。但也有天文學者表示懷疑,認爲恆星並不是不動,而是因爲距離我們實在是太遠,看上去就像不動一般。

這個遙遠真是遠超幾百年前原始觀測手段,在1718年,英國天文學家哈雷第一次觀察到了恆星的自行。較遠的恆星和較近的恆星之間的運動纔有可能被觀察到,這叫作恆星的自行。

哈雷發現天空中最明亮的三顆恆星:天狼星、南河三星和大角星的位置跟希臘天文學家的記錄不符,即使考慮到當時古希臘人是以肉眼觀察星空,這種差距也太大了,所以應當是一次非常可靠的恆星不永恆穩定的證據。

這三顆星算是比較近的恆星了,但即使是這樣,它們與我們的距離之遠,即使是哈雷以地球繞太陽的直徑爲基線,半年觀察一次,竟然仍然測不出任何視差。

天文望遠鏡持續改進了100年,每每有天文學家想用新發明的望遠鏡測一測恆星視差,結果都是無功而返。科學家對恆星距離的估計也越來越遠。

這種情況到了1830年代才發生改變,德國天文學家貝塞爾發明了‘量日儀’,因爲最初它是用來測量太陽直徑的。不過,量日儀也能測量恆星到恆星的距離。貝塞爾月復一月地注意到恆星間距離地變化,終於測出了歷史上第一個恆星的視差。

他的選擇是天鵝座一顆每年的自行都非常大的小星,稱爲天鵝座61星。他對天鵝座61星持續觀察了一年多才得到測量結果。這個結果把天文距離帶到了亞弧秒級別,他得到的結果是0。31弧秒。

這個史詩級的距離數字是100萬億公里。到了用萬億來作單位的時候,我們就知道要發明一新的單位了,否則再發展下去就會很不好記。宇宙中的速度上限光速走一年的時間作爲距離單位就派上用場了。

通過光速,我們可以把天鵝座61星的距離爲11光年,很好記憶。

有了先例,對於附近恆星的測量立即就得到了發揚光大,在貝塞爾成功測量之後的兩個月,英國天文學家亨德森就測出了離我們最近的恆星半人馬座a星,我想這應當成爲人類的常識:4。3光年。

在我親自加入觀測大軍之前,我也資助了大量的天文學家建造更好的望遠鏡,共有70顆恆星被視差法測量出來。最遠的數字約爲100光年,這是不太可靠的,因爲太遠了,100光年大概是視差法的極限。

我們肉眼能夠看到的星星約有6千顆,我們能測出距離來的僅僅70顆,真是任重而道遠啊。不過,由於有了這70顆星星的距離數字,有天文學家能夠用數數的方式來對我們的銀河的大小有一個很粗略的估計。

當伽利略在1609年把他發明的望遠鏡對準銀河時,他和他的小夥伴們都驚呆了。原本只有6000多顆星星的天空霎時間變得不可計數,像上帝在天空中撒了一把玉米麪似的。(玉米麪是唐寧喜歡吃的山東煎餅的主料)

1785年,w。赫歇耳估計了一下銀河系的恆星數目,約一億顆。我們用燈火做個小實驗就能印證一個著名的定律:a星的亮度是b星的九分之一,a星的距離便是b星的3倍。

赫歇耳姑且假定所有恆星的亮度都一樣的,就能對銀河的大小得出一個非常粗糙的數字。他根據這些恆星的亮度等級,斷定銀河系的直徑約爲到明亮的天狼星距離的850倍,而銀河系的厚度是這個距離的150倍。

根據最新測出來的天狼星距離的數據,赫氏的估計是銀河系的直徑爲7500光年,厚度爲1300光年。以我們現在的望遠鏡製造工藝和計算手段,我們所知道的銀河系恆星的數目遠不止一億,恆星的亮度(大小)也不可能是一樣的。

不過,這是人類第一次將對宇宙的想象有理有據地延伸到了近萬光年的級數。我爲什麼會介入恆星測量呢?那是因爲有一個天文學家來問我,最近通過太陽光譜發現太陽是由氫和氦構成的,這有什麼意義嗎?

我說,太陽有氦,說明氦在恆星中比較普遍,可以用來解釋造父變星。在1784年9月10日,愛德華·皮戈特檢測到天鷹座η的光度變化,這是第一顆被描述的經典造父變星。

幾個月後由約翰·古德利克對息發現的變星造父一進行了精確地測量。造父一的視星等最亮時爲3。7等,最暗時爲4。4等,光變週期爲5天8小時47分28秒。

怎麼解釋這罕見的變星現象呢?氦,正常情況下擁有兩顆電子,在高溫下電離,失去電子,恆星表面全是電離的氦。根據溫度的高低,又可以把電離分爲單電子電離和雙電子電離。

雙電子電離的氦的透明度相對於單電子電離的氦有顯著的差異,隨着恆星不斷地給氦外殼加熱,氦的雙電離也就越來越多,其不透明度增加,讓恆星更加高溫,於是,恆星開始膨脹。

這時,我們就看到變星的光度增加了。恆星膨脹到一定的程度把內部冷卻下來,雙電離的氦紛紛變身回單電離,透光度增加,更增加了冷卻的速度,於是,變星又慢慢地縮回去,這是黯淡過程。

變星的數量並不多,因爲它需要恆星大小、組成元素的機緣巧合。不過,一旦它的週期性出現,就會比較穩定。這種罕見的恆星成了測量恆星距離的一個契機。因爲越大的變星期週期也越長,這意味着我們可以通過觀察週期來確定恆星的大小(絕對亮度)。

不管恆星有多遠,它被觀察到的週期都是不變的,同樣的週期的變星,越暗就越遠,它成爲了我們在浩淼的星空中不變的座標。”

原本期待的政治演說居然似乎變成了硬科學天文交流會,除了那些連基本科學原理都不承認的傢伙之外,那些被測量天文距離所吸引的人都聽得津津有味,果然是科技大帝的作風,沒有半點偉大、光榮、正確的排場,只有硬硬的硬道理。

不是核心天文團隊的天文學家這時才知道這種測量方法,立刻就明白了造父變星這個星際座標的厲害之外,這是天體測量的劃時代事件。如果造父變星發現得足夠多,也許天文學家們能夠發現它的奧秘,像唐寧這樣從氦組成逆推出變星週期的意義的簡直是神來之筆。

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