这个宇宙里，到底有多少个银河系？
前几天晚上，我带着家里小朋友在阳台看星星，他突然问了一句让我愣住的话：“爸爸，天上有多少个银河系呀？”我第一反应是想说“就一个呗”，但话到嘴边又咽回去了——不对，好像不止一个，其实很多人都会下意识觉得，银河系就是我们所在的这个星系，独一无二，但这几年看的一些科普内容反复提醒我,事实远比这个震撼得多。
银河系中心区域，无数恒星聚集在一起，而我们只是其中的一粒尘埃
先搞清楚，银河系到底是个啥
咱们得先把一个容易搞混的事情说明白，你抬头看见的那条淡淡的、横跨天际的光带，那是我们身在其中的银河系，因为我们就住在这个巨大的“盘子”里，所以看到的景象是“横看成岭侧成峰”——我们是从内部往外看的,那条光带其实就是银河系盘面上密密麻麻的恒星聚在一起形成的视觉效果。
而银河系本身，是一个棒旋星系，它中间有个棒状的核心，几条旋臂从两端甩出去，整个结构像一个旋转的巨型漩涡，直径大约10万到18万光年，里面有1000亿到4000亿颗恒星，我们的太阳只是其中一颗毫不起眼的中年恒星，躲在猎户座旋臂上默默绕着中心转，转一圈大概要2.3亿年。
理解了这一点，你才能理解下一件事的分量：在银河系之外，还有别的“银河系”吗？答案是，太多了，多得让人头皮发麻。
哈勃的惊天一瞥，彻底改变了认知
这里必须提到一个名字——埃德温·哈勃，上世纪20年代以前，天文学家们一直在争论，夜空中那些模糊的“星云”到底是银河系内部的气体团，还是远在银河系之外的其他星系，当时大多数人倾向于前者,认为银河系就是整个宇宙。
直到1924年，哈勃用当时世界上最大的胡克望远镜，在仙女座那个方向的“星云”里找到了一颗造父变星，这种星有个极为好用的特性——它的光变周期和真实亮度之间有严格对应关系，你只要测出它的周期，就能知道它本该有多亮，再对比一下它看起来有多暗，就能反推出距离，算出来的结果把所有人都震住了：这个“星云”离我们大约250万光年，远远超出银河系的边界，它不是星云，是另一个星系，仙女座星系,成了人类确认的第一个河外星系。
这个发现的意义怎么说都不为过——从前以为宇宙就是银河系这么大，结果一夜之间，银河系被降级了，从“宇宙本身”变成了“宇宙里无数星系中的一个”。
到底有多少个？
这个问题要分两个层面来回答，第一个层面,是可观测宇宙里有多少个星系。
所谓可观测宇宙，指的是自大爆炸以来光有足够时间到达地球的那部分范围，半径大约460亿光年，超出这个范围的宇宙，我们看不到，因为光还没跑过来，就在这个能看到的范围内，1995年哈勃望远镜干了一件很疯狂的事——它对准天空中一片黑漆漆、看起来什么都没有的区域，曝光了10天，那片区域的大小，相当于你伸直手臂时，一粒沙子遮住的天空面积，结果拍出来的画面让全世界沉默了：那片“空无一物”的地方，密密麻麻全是星系,有将近3000个。
哈勃极深场，每一个光点都是一个星系，而不是一颗恒星
后来天文学家又做了更深的巡天观测，综合各种数据之后，估算出一个数字：可观测宇宙里大约有2万亿个星系，注意，不是2万亿颗恒星，是2万亿个“银河系”这样的星系，你感受一下这个量级，银河系里的恒星数量是千亿级别的，2万亿个星系,里面的恒星总数是无法想象的。
第二个层面，是不可观测宇宙里有多少，这个我们目前真的不知道，但主流宇宙学模型认为，整个宇宙——包括可观测范围之外的——极有可能是无限大的，如果是无限的，那星系数目也就是无限的，不是说“非常非常多”，是真正的无限，这个结论听起来很哲学,但它确实是目前物理学给出的最诚实的推测。
为了让你对这个数量级有点具体的感知，我整理了一个对比表格,这样更直观：
| 对比项 | 数量级 | 震撼程度 |
| 银河系恒星数量 | 约1000亿-4000亿颗 | 已经是天文数字 |
| 可观测宇宙星系数量 | 约20000亿个 | 星系比银河系的恒星还多 |
| 可观测宇宙恒星总数 | 约3×10²²颗以上 | 比地球上所有沙粒加总还多得多 |
| 整个宇宙（如果无限） | 星系数量无限 | 超出人类语言能描述的范围 |
为什么会有这么多星系？
这个问题其实是在问：宇宙凭什么能制造出这么多星系？答案藏在宇宙早期的极微小量子涨落里。
大爆炸之后极短的时间内，宇宙经历了一个被称为“暴胀”的阶段，空间以指数级速度疯狂膨胀，在这个过程中，量子力学层面的微观涨落被暴胀拉大到了宇宙尺度，形成了一些区域密度稍高、一些区域密度稍低，密度稍高的地方引力略强，开始慢慢吸引周围的物质——主要是氢和氦，还有暗物质，这些物质在引力作用下坍缩、聚集、旋转、分裂，最终点亮了第一批恒星，形成了第一批原始星系，然后星系之间还会互相碰撞、合并，大的吃小的,演化出千姿百态的形态。
银河系本身就是一个合并高手，天文学家在银河系里发现了多处来自其他小星系被吞并后留下的“化石”——恒星流、球状星团群的轨道异常，都记录着银河系在过去一百多亿年里“吃”掉了不少矮星系，可以说，我们今天看到的每一个星系，背后都有一段漫长而暴烈的成长史。
这么多星系，有外星生命吗？
这个话题绕不开，2万亿个星系，每个星系成百上千亿颗恒星，很多恒星又有自己的行星，即便生命诞生的条件极为苛刻，概率低到令人绝望，但只要基数够大，“罕见”也架不住“宇宙实在太大”。
德雷克公式大家都知道，虽然每个参数的具体数值大家争论不休，但没人能否认一个基本逻辑：如果宇宙中只有地球有生命，那是一种极其可怕的浪费，不过有意思的是，直到今天，我们依然没有收到任何确凿的外星信号，这就是著名的费米悖论——星系那么多，按理说外星文明应该到处都是,可为什么天空却如此安静？
有人猜大过滤器在前面等着，有人猜高等文明都在刻意沉默，有人猜星际距离远到根本无法跨越，每一种猜测都细思极恐，但也正因如此，头顶那片星空才永远让人着迷,你说是吧。
观测技术还在不断刷新认知
以前我们只能用光学望远镜看可见光，后来有了射电望远镜、红外望远镜、X射线望远镜，每一扇新窗口打开，都会发现一批之前看不见的星系，更暗的、更远的、被尘埃遮挡的，不断冒出来，韦布望远镜升空后，已经找到了好几个红移值极高的候选星系，它们诞生于宇宙只有两三亿岁的时候，比此前预期的更早、更成熟。
这意味着，我们对星系总数量的估算可能还是偏保守的。随着观测深度的增加，那个“2万亿”的数字很可能还会继续往上调，每一次当你以为大概就这么多的时候，大自然总会轻声说一句：不,还有更多。
回到那天晚上阳台上，我想了半天，最后只憋出一句：“很多很多，比海边的沙子还要多。”小孩满意地点点头跑开了，我却站在那儿对着夜空发了很久的呆，知道这个数字和真正感受到这个数字，完全是两回事，银河系本身已经大到人类穷尽想象力也走不出去，而它居然只是万亿分之一，这种被降维打击的感觉，偶尔体验一下还挺上头的，下次你晚上有空，不妨也抬头找找仙女座方向那个肉眼可见的小光斑——它比银河系还大一圈，正以每秒110公里的速度冲我们飞过来，四十多亿年后会和银河系撞在一起，想想那个场面，乱七八糟的热闹,还挺让人期待的。