银河系会绕太阳一周吗？小时候一直想反了

前几天晚上带孩子在阳台看星星,他忽然问我：“爸爸，银河系真的会绕着太阳转吗？”我愣了一下，不是因为他问得幼稚，而是我突然意识到——自己小时候也这么想过，而且想了很久，那时候总以为太阳是宇宙的中心，什么都在围着我们转，长大之后才知道，这个问题本身就把关系搞反了，银河系根本不会绕太阳一周，反而是太阳带着整个太阳系在绕着银河系中心跑，而且一圈要跑两亿多年。

第一反应：这个提问本身就是个美丽的误会

说实话,刚听到这个问题的时候，我觉得特别亲切，因为这种“以自己为中心”的直觉，几乎是刻在人类骨子里的，我们每天看着太阳东升西落，自然会觉得太阳在绕我们转，古人就是这么想的，哥白尼之前所有人都这么想，后来我们知道地球绕太阳转，已经很不容易了，可再往大里想，很多人还是会不自觉地以为太阳是“定”在那里的。

这种思维方式有个名字,叫参照系混淆，我们太习惯用自己所在的位置当参照点了，站在地球上，觉得天球在转；站在太阳系里，觉得银河系该绕着我们，但真实情况是，太阳不过是一颗普通的中年恒星，住在银河系一条叫猎户臂的旋臂上，离银河系中心大约有两万六千光年，它在这个庞大星系里的分量，大概就像太平洋里的一粒沙子。

太阳才是那个绕圈跑的家伙

好,我们现在把参照系掰过来，银河系是一个巨大的棒旋星系，里面有上千亿颗恒星，这些恒星都在动，它们不是静止地挂在那里，而是沿着各自的轨道绕着银河系中心旋转，太阳也不例外。

太阳绕着银河系中心跑的速度,说出来你可能不敢相信——每秒钟大约220公里左右，对，是每秒，这个速度放在地球上简直不可想象，民航客机飞一秒钟也就两百多米，太阳一秒钟跑的距离够客机飞上一个多小时，可即便这么快，太阳绕银河系中心跑一整圈，需要多长时间呢？

比较对象	绕一圈要多久	速度大概是多少
地球绕太阳	1年（365天）	约30公里/秒
月球绕地球	约27天	约1公里/秒
太阳绕银河系中心	约2.25亿年（1个银河年）	约220公里/秒

一圈两亿两千多万年,天文学家管这叫一个银河年，这么一比，地球绕太阳那一年简直短得像眨个眼，太阳大概四十六亿岁，粗算一下，它从出生到现在，也就绕了银河系中心大约二十圈左右，也就是说太阳在银河系里连“中年发福”都还没跑上几圈，真算不上什么老住户。

上一次太阳在这个位置的时候，恐龙还没影呢

两亿多年是个什么概念？咱们来捋一捋，上一个银河年结束的时候，地球上是什么样子？大概处于三叠纪晚期，那时候恐龙刚刚开始崛起，还没称霸地球，哺乳动物的祖先还像小老鼠一样躲在角落里，盘古大陆还没完全裂开。

也就是说,太阳绕着银河系跑一圈的功夫，恐龙从崛起到灭绝都演完了，连带着给我们哺乳动物腾出了舞台，想象一下，太阳带着我们全家老小在银河系里狂奔，跑完一圈回来，地球上已经换了天地，这种时间尺度大得让人有点恍惚。

这还没完,太阳的轨道不是那种工整的圆形，而是带有上下波动的，它在绕银河系中心转的同时，还会在银道面的上下方来回穿越，大概每三千万年左右上下一个来回，有科学家推测，这种穿越可能跟地球上的几次生物大灭绝有点关系——当我们穿越银河系盘面密度较大的区域时，引力扰动可能会把奥特星云里的彗星推向内太阳系，增加地球被撞击的概率，当然这还只是一种假说，听起来挺像科幻片的桥段。

如果把银河系缩小一下，感受会更直观

这种尺度实在太大了,我换个方式聊聊，想象我们把整个太阳系缩小到一枚硬币那么大，太阳是一颗小灰尘，地球就是旁边一粒肉眼几乎看不见的微尘，按照这个比例，离太阳最近的恒星比邻星在哪儿呢？大概在两个足球场之外，而银河系中心呢？差不多在中国和美国之间的距离那么远。

那么大的一个星系,几百亿颗恒星散布在那么大的空间里，你觉得它会绕着一粒灰尘转吗？

这就是我们一开始那个问题的答案：银河系不会绕太阳一周，连一丝这样的可能性都没有，反倒是太阳，带着我们这一大家子行星，以每秒两百多公里的速度在银河系里飞奔，我们每个人此时此刻，都在以这个速度跟着地球、跟着太阳在宇宙中穿行。

跑这么快，我们怎么一点感觉都没有？

这个问题我小时候也特别困惑,后来才知道，物理上有个很朴素的原因：惯性运动是感觉不到的，你坐在平稳飞行的高铁里，如果不看窗外，根本不知道自己时速三百公里在跑，地球带着我们自转、公转，太阳带着我们绕银心旋转，这些运动都是匀速的、平稳的，没有急刹车也没有猛加油，所以我们完全感知不到。

但这不代表它没有发生,你每天晚上看到的星空，那些星座的样子，在几万年后会慢慢地变形，因为每一颗恒星都在走自己的轨道，速度方向各不相同，北斗七星将来会散开，猎户座的腰带会松掉，只是我们活得太短，短到看不出它们在动，古人画下的星空，和今天几乎一模一样，可太阳其实已经带我们跑出去好几亿公里了。

银河系自己也在动

话说到这里,还可以再补一句，省得有人又误会银河系就是宇宙的中心——银河系自己也在动，它在本星系群里和仙女座星系互相靠近，将来会撞在一起，本星系群又在室女座超星系团里运动，室女座超星系团还在更大的拉尼亚凯亚超星系团里奔向某个巨引源，一层套一层，没完没了。

宇宙没有给我们设置一个绝对的静止点,每个运动都是相对而言的，当我们问“银河系会不会绕太阳转”的时候，其实隐含了一个错误的假设：存在一个绝对空间，银河系和太阳谁绕谁是可以客观判定的，但在相对运动的世界里，你选谁当参照系，运动关系就完全不一样，只是从天体力学的实际计算来说，太阳的质量在银河系面前太微不足道了，它们的共同质心根本不在太阳附近，所以真正的轨道关系只能是太阳绕银河系中心转，反过来不成立。

孩子问完这个问题之后

那天晚上在阳台,我给儿子大概讲了这些，他听完沉默了几秒钟，然后说：“那我们是不是在坐一辆超级无敌大的过山车？”我说差不多吧，只不过这辆过山车不卖票，也没有终点站，他想了一下又说：“那银河系真好，一直带着我们转也不收钱。”行吧，这个角度我倒是没想到，后来他跑回屋睡觉，我自己在阳台多站了一会儿，看着那条模模糊糊的银河光带横在头顶，忽然觉得特别踏实，我们以为自己是静止的，其实一直在飞，飞了两亿多年，还会继续飞下去，这种感觉很奇妙，像知道了自己坐在一艘航行中的大船上，只不过这艘船没有甲板，没有护栏，而且大到一辈子都看不全它的轮廓。