那幅我永远画不完整的宇宙地图

上周收拾储物间,翻出一个落满灰的速写本，打开一看，是我十五岁时画的“银河系太阳系全景图”，太阳涂成了一个发光的荷包蛋，地球小得像一粒芝麻，木星画得比太阳还大——因为我觉得它名字里带个“木”字，肯定是个大家伙，我对着那幅画笑了好久，那时候还不知道，画全整个太阳系和银河系，需要掌握的尺度概念，远远超出一个初中生的想象。

不过说真的,就算现在让我画，我也不敢说能画对，因为这个任务背后藏着一个让人头皮发麻的难题：比例尺。

我们先把太阳系画在一张A4纸上

假设你面前的桌子就是宇宙空间,你拿起一支最细的针管笔，在A4纸正中央点了一个直径不到1毫米的小点，这就是太阳，直径139万公里，在纸上只配当一个针尖。

接下来画地球,按真实比例，地球应该放在离那个小点多远的地方？你可能会觉得，十几厘米差不多了吧。

不是的。

地球的轨道半径大约是1.5亿公里，如果我们坚持A4纸上的太阳直径是1毫米，那么地球的轨道半径应该画成——15厘米左右，而地球本身有多大？它的直径只有太阳的一百零九分之一，在这张纸上，地球大约是一个需要用放大镜才能看见的、直径不到0.01毫米的微粒，也就是说，你真画的话，纸上看不见它。

那木星呢？木星是太阳系最大的行星，直径约14万公里，在这张纸上，它也不过是一个0.1毫米的、勉强能用肉眼分辨的灰尘，它到太阳的距离，按比例是78厘米——已经跑出A4纸的范围了，你需要把纸横过来，再接一张。

至于海王星,这颗太阳系最外侧的行星，距离太阳约45亿公里，在同样的比例下，它到太阳的距离是5米，你想在纸上画一个完整的、尺寸正确、轨道比例正确的太阳系全景图？那你需要一张客厅地板那么大的纸，然后你趴在上面，拿着放大镜找行星。

我试着做过一个表格,把这种震撼的比例关系放进去：

天体	实际直径（公里）	A4纸模型直径（太阳=1mm）	到太阳的模型距离
太阳	1,390,000	1 毫米
地球	12,742	009 毫米	15 厘米
木星	139,820	1 毫米	78 厘米
海王星	49,244	035 毫米	5 米

画完这个表我自己都愣住了,我们平常在课本上看到的太阳系示意图，没有一个是用真实比例画的，全都是“骗人”的——把行星画得巨大，把轨道间距压缩到不成比例，只为了让你能在一页纸上看见它们排排坐，真实的太阳系，从比例上说，几乎全是空的。

我们试着把银河系加进去

这才是真正让人想摔笔的地方。

太阳系,只是银河系数千亿个恒星系统中的一个，银河系有多大？如果你把刚才那套A4纸太阳系模型的比例继续用下去——太阳还是那个1毫米的小点——银河系的整个盘面直径将会是……我算过一次，大概7亿公里，这个数字本身已经失去了意义，换一种说法：用这个比例，银河系的模型大小，大约是现实中地球到太阳距离的五倍，也就是说，你要把整个太阳系模型布置完之后，还要走到地球轨道外面好几倍的地方，才能摆下银河系的边界。

而我们的整个太阳系,连带它所有的行星、卫星、小行星带、柯伊伯带，在银河系这幅大画里占据多大位置？大约相当于一个句号所占的那一小块墨迹，这还是往大了说。

我突然理解了卡尔·萨根在《暗淡蓝点》里反复提起的那个画面，1990年，旅行者1号探测器在距离地球60亿公里的地方转过身，拍下了那张著名的照片，在照片上，地球只是一条褐色光带中的一个几乎看不见的淡蓝色像素——只有0.12个像素，那个像素里有所有人、所有故事、所有自以为重要的爱恨情仇。

那怎么“画”呢

说实话,你不可能用一张画纸去容纳这些信息，全球的天文科普场馆解决这个问题的办法也很朴素：不画，改用走的。

瑞典有个目前世界上最大的太阳系永久模型,以斯德哥尔摩的球形体育馆代表太阳，土星放在乌普萨拉，离太阳模型大约73公里，海王星被放在229公里之外的一个小渔村里，真想看完整套“太阳系全景”，你得开好几个小时的车。

至于银河系全景,物理上没有模型能建得出来，我们连给自己所在的银河系拍一张名副其实的全景照片都做不到——因为我们陷在里面，你看到的所有完整的银河系图片，不管是壮丽的旋涡结构还是中心银核的璀璨光芒，几乎都是艺术想象图，或者用其他星系（比如仙女座星系M31）的照片来类比推演的。

我们能画的最接近真实的“银河系全景图”，其实是星图，比如欧洲空间局的盖亚（Gaia）卫星，用几年时间测量了银河系中超过十亿颗恒星的位置和运动，天文学家根据这些数据重建出了一幅三维动态星图，那幅图你如果在网上搜到的话，看起来不像画，像一团发光的碎云，中间厚、边缘薄，布满丝丝缕缕的尘埃带。

在家也能试试的笨办法

如果你跟我一样,明知道画不准，还是忍不住想画点什么，我倒是有几个自己试过的、笨拙但好玩的实景模拟法：

• 用食物搭太阳系：太阳用一个瑜伽球，木星用一颗葡萄，地球是一粒芝麻，放在操场上按大致间距摆开，你会第一次真切地感到——行星们真的好远。
• 在深色卡纸上撒盐：模拟银河系俯视图，中间隆起的地方多撒几层，旋臂位置用手指抹出痕迹，最后拿软橡皮擦出一些暗区，代表尘埃云，虽然不精确，但结构关系是对的。
• 月亮定位法：晴朗的夜晚，手臂伸直，用食指挡住月亮，你指尖的宽度刚好遮住半个月球，那一刻你亲自量出了地球上最直观的“角直径”，银河系的中心方向，就在人马座的茶壶嘴附近，夏夜可见一团雾状光带，你指给朋友看的时候，可以很有底气地说：“那个方向，直径十万光年，我们在距离中心两万六千光年的猎户旋臂上。”

我十五岁的时候不知道这些,画完那幅不靠谱的荷包蛋太阳系之后，我在右下角题了一行小字：“此图尺寸皆为估计值。” 现在回头看，估计得也太离谱了，不过那行字倒是一句真话，其实就算是最权威的天文学教科书，在展示银河系时，尺寸也只能是估计值，我们对自己身处的这个星系家园的了解，距离“全景”还差得很远。

前阵子看到天文学家公布一个新的银河系测绘成果,用的还是盖亚卫星的数据，这一次修正了我们对旋臂结构的认知——原来某些地方比我们想的更弯曲，也更破碎，我盯着那张公布出来的示意图看了半天，密密麻麻的数据点铺满了屏幕，中心区域亮得发白，边缘像褪色的水墨消失在黑暗中，我想，这才是我见过的最好看的一张银河系全景图，它不是一个人用手画出来的，是上千人、十几年、一台在太空中以微角秒精度凝视群星的探测器，一点一点拼出来的。

在这种图面前,我那本速写本就安心地待在储物间好了，画不完美，但管它呢。