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那天晚上抬头看星星,突然好奇,银河系到底是谁先提出来的

说来有点好笑,我活了二十多年,看过无数张银河系的图片,却从没想过一个问题——谁第一个指着天上那条发光的带子说,那其实是我们住的地方? 后来查了些资料才发现,答案比我以为的要复杂得多。

古人眼里那条乳白色的河

其实早在任何人“提出”银河系这个概念之前,古代文明就已经注意到了天上那道模糊的光带,只不过他们不叫银河系,而是用自己的方式解释它。

古希腊人管它叫 Galaxias Kyklos,意思是“奶白色的圈”,赫拉女神的乳汁洒在天上,就有了这条河——这是他们的神话解释,罗马人接过了这个词,演变成拉丁语的 Via Lactea,翻译过来就是“牛奶路”,你现在说的 Milky Way,正是从这里来的,中国古人叫它“银河”或者“天河”,觉得那是天上的河流在流淌,牛郎织女的故事就架在这条河上。

但说清楚一点:古人看到的是银河这条光带本身,不等于他们知道这是由无数恒星组成的星系。 知道天上有条河,和知道我们就住在这条河里面,这是两件完全不同的事。

伽利略把望远镜对准了它

第一个用科学证据挑战神话解释的,是伽利略。

1610 年,伽利略把自制的望远镜指向了夜空,他看到的东西让他惊呆了——那条模模糊糊的乳白色光带,原来是由密密麻麻的恒星组成的,他在《星际信使》这本书里写道,银河“无非是大量星星聚集在一起,密密麻麻,无论把望远镜指向哪个方向,都会看到成群的星星”。

这是人类第一次知道银河的本质,但伽利略并没有提出“银河系”这个概念,他只知道那条带子是无数恒星,但不清楚这些恒星和我们之间是什么关系,也不知道它们组成了一个什么样的结构。

赖特和康德的大胆猜想

时间往前跳一百多年,1750 年,一个不太出名的英国天文学家托马斯·赖特出了一本书,他在书里画了一张图,赖特猜想,银河可能是一个扁平的盘状结构,太阳就在其中,而我们之所以看到天上有一条光带,是因为我们在盘子里往外看,视线穿过了最多的恒星。

这个想法实在太超前了,可惜赖特的解释带着浓厚的宗教色彩,他觉得这个结构体现了神的秩序,所以当时没引起太大重视,但他的思路却启发了另一个人。

那天晚上抬头看星星,突然好奇,银河系到底是谁先提出来的

1755 年,哲学家伊曼纽尔·康德读到了赖特理论的摘要,康德没用望远镜做过任何观测,但他用纯粹的推理把这套想法系统化了,他提出,银河是一个巨大的、旋转的圆盘状恒星系统,太阳只是其中普通的一员,康德还进一步猜测,夜空中那些模糊的椭圆形光斑——我们现在知道的星系——可能是“岛宇宙”,是远在银河之外的独立恒星系统。

一个哲学家,没做过天文观测,却猜中了四百多年后天文学才完全证实的事情,康德把这种结构叫做 Weltinsel,也就是“岛宇宙”,尽管他和赖特的模型还很粗糙,但方向是对的。

赫歇尔亲手数星星

真正用观测数据去验证的,是威廉·赫歇尔。

18 世纪末,赫歇尔做了一件听起来就很累的事:他系统地数了天空中不同方向的恒星数量,他和妹妹卡罗琳一起,通过望远镜在几百个天区里统计恒星密度,然后画出了银河系的第一张粗略地图,他得出结论说银河是一个扁平的磨盘形状,太阳在中心附近,他管这个东西叫“恒星系统”。

赫歇尔犯了个大错——他把太阳放在了银河的中心,但他开创的研究方法影响深远,他也被认为是第一个用观测证据支持“银河是一个结构”的天文学家。

那天晚上抬头看星星,突然好奇,银河系到底是谁先提出来的

沙普利把太阳踢出了中心

接下来这个人是哈洛·沙普利。

1918 年,沙普利用威尔逊山天文台的望远镜研究球状星团,他发现这些星团分布在一个巨大的球形区域内,而这个区域的中心离太阳有大约五万光年,沙普利推断,球状星团系统的中心就是银河系的真正中心。

这一下,太阳被彻底从中心位置踢了出去,这是哥白尼革命的延申,人类把自己从宇宙中心的幻觉里挪了出来。

时间 人物 贡献
1610 伽利略 用望远镜发现银河由恒星组成
1750 托马斯·赖特 最早提出盘状结构猜想
1755 康德 系统化岛宇宙理论
1785 威廉·赫歇尔 首次用观测数据绘制银河结构图
1918 沙普利 确定银河系中心和太阳的位置
1920s 哈勃 证实银河系外还有其他星系

到底是谁先提出来的?

这就看你怎么定义“提出来”了。

  • 如果你问的是“天上那道带子是恒星组成的”,答案是伽利略,1610 年。
  • 如果你问的是“那是一个盘状的恒星系统,太阳也在里面”,答案是赖特和康德,1750 年左右。
  • 如果你问的是“用观测数据画出了结构图”,答案是赫歇尔,1785 年。
  • 如果你问的是“确定银河系的大小和太阳偏离中心的位置”,答案是沙普利,1918 年。
  • 如果你问的是“证实银河系不是唯一的,宇宙里还有其他类似星系”,答案是哈勃,1920 年代。

没有一个人能独享这个名号,银河系这个概念像是一块拼图,被好几个时代的人一块一块拼起来的,最早古人命名了那条河,伽利略看清了河里是什么,赖特和康德猜出了河的形状,赫歇尔画出了草图,沙普利量出了尺寸,哈勃最终告诉我们,这条河只是无数条河中的一条。

想想也挺奇妙的,我们住在银河系里,却花了上千年才搞清楚这件事,可能很多你习以为常、觉得一直都知道的知识,往回追几百年,都曾是某个普通人一拍脑袋的大胆猜想吧。

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