歡迎光臨太陽係

如今，天文學家可以辦到最令人瞠目的事。要是有人在月球上劃一根火柴，他們能看到那個火焰。根據遠處星星最細微的搏動和抖動，他們能推算出行星的大小和性質，甚至潛在的適於棲居的可能性，而這些行星可是遠得根本看不見的啊--它們如此遙遠，我們乘宇宙飛船去那裏也要花250萬年。他們能用射電望遠鏡捕捉到一絲一毫的輻射，而這種輻射是如此微弱，自開始采集（1951年）以來，所采集到的來自太陽係之外的全部能量，用卡爾·薩根的話來說："還不到一片雪花落地時所產生的能量。"

總之，宇宙裏沒有多少東西是天文學家發現不了的，隻要他們願意。因此，想起為什麽在1978年之前還沒有人注意到冥王星有一顆衛星，這就更為尋常了。那年夏天，亞利桑那州弗拉格斯塔夫的美國海軍天文台有一位名叫詹姆斯·克裏斯蒂的年輕天文學家，正在對冥王星的照片作例行審查，突然發現那裏有什麽東西--模模糊糊、不大確定的東西，反正肯定不是冥王星。他跟一位名叫羅伯特·哈靈頓的同事討論片刻以後下了結論：他觀察到的是顆衛星。它還不是一般的衛星。相對於那顆行星而言，它是太陽係裏最大的衛星。

這對冥王星的行星地位實際上是個打擊，而這個地位又從來沒有牢固過。原先認為，那顆衛星占有的和冥王星占有的是同一個空間。這意味著，冥王星比任何人想像的要小得多--比水星還要小。實際上，太陽係裏的七顆衛星，包括我們地球的衛星，都要比冥王星的衛星大。

此刻，你自然會問，為什麽發現我們自己太陽係裏的一顆衛星要花那麽長的時間。回答是：這跟天文學家把儀器對準什麽地方、他們的儀器旨在探測什麽東西有關係，也跟冥王星本身有關係。最重要的是他們把儀器對準什麽地方。用天文學家克拉克·查普曼的話來說："大多數人認為，天文學家在夜間去天文台掃視天空。這是不真實的。世界上差不多所有的望遠鏡都旨在觀察遙遠天空中的極小東西，觀察一顆類星體，或尋找黑洞，或觀察一個遙遠的星係。惟一真正用來掃視天空的望遠鏡網絡是由軍方設計和製造的。"

我們受了藝術家藝術表達的不良影響，以為圖像的清晰度很高，這在天文學裏其實是不存在的。在克裏斯蒂的照片上，冥王星暗淡無光，非常模糊--隻是一片宇宙絨花--它的衛星並不像你會在美國《國家地理雜誌》上看到的那種球體：背景很亮，非常浪漫，線條清晰，陪伴著冥王星；而隻是小小的、極其模糊的一團。事實上，正是由於這種模糊，人們過了7年時間才再次見到那顆衛星，從而確認它的獨立存在。

克裏斯蒂的發現有一點妙處：它發生在弗拉格斯塔夫，冥王星就是1930年在那裏首次發現的。這個天文學上的重大發現，很大程度上要歸功於天文學家珀西瓦爾·洛厄爾。洛厄爾出生於波士頓一個最古老、最富裕的家族（就是那首關於波士頓是豆子和鱈魚故鄉的著名歌謠中提到的家族。歌詞中說，洛厄爾家族隻跟卡伯特家族說話，卡伯特家族隻跟上帝說話）。他捐贈了以他的名字冠名的著名天文台，但人們最不會忘記的是他這樣的看法：火星上到處是由勤勞的火星人修建的運河，用來積儲來自極地的水，以灌溉赤道附近那幹旱而又豐產的土地。

洛厄爾另一個令人不忘的看法是：在海王星以遠的某個地方，存在著未被發現的第九顆行星，他給它起名為行星X。洛厄爾的這種看法是基於他在天王星和海王星的軌道上發現的不規律的現象。於是，他把生命的最後幾年致力於找到那顆氣態巨星。他斷定它就在那裏。

不幸的是，他於1916年突然去世。至少在一定程度上，這是他的探索工作過於疲勞所致。洛厄爾的繼承人為了遺產爭吵不休，探索工作暫時擱置下來。然而，1929年，某種程度上是為了轉移對火星運河傳說的注意力（到那個時候，它已經成為一件非常令人難堪的事），洛厄爾天文台的負責人決定恢複探索，並為此從堪薩斯州請來了一位名叫克萊德·湯博的年輕人。

湯博沒有受過成為天文學家的專門訓練，但他既勤奮又聰明。經過一年的搜索以後，他在明亮的天空裏終於看到了一個暗淡的光點：冥王星。這是個奇跡般的發現。這個發現更引人注目的是，它證明洛厄爾的觀測結果是錯誤的。雖然是可以理解的，洛厄爾曾根據這些觀測結果來預言海王星以遠的地方存在一顆行星。湯博馬上意識到，這顆新的行星根本不是像洛厄爾所預料的那樣是個巨大的氣球--但是，他或別人有關這顆新行星的性質所持的任何保留，在極其興奮之中很快就一掃而光。在那個容易激動的時代，差不多任何重大的新聞故事都會激起這種情緒。這是第一顆由美國人發現的行星。有人認為它其實隻不過是遠方的一顆冰粒，但誰也不會被這種看法轉移視線。它被命名為冥王星，至少一定程度上是因為它的頭兩個字母是由洛厄爾姓名的首字母組成的交織字母。已經不在人世的洛厄爾到處被頌揚為一流的天才人物，而湯博在很大程度上已被人們忘得一幹二淨，除了在研究行星的天文學家當中，他們往往對他懷有崇敬之情。

現在，有的天文學家繼續認為，冥王星之外也許還有行星X--一顆真正的龐然大物，也許有木星的10倍之大，隻是它太遙遠，我們看不見。（它被照到的陽光太少，幾乎沒有反射的光。）他們認為，它不會是像木星或土星這樣的普通行星--它太遠，不可能是那個樣子；我們推測也許有7.2萬億公裏之遠--而更會像一個沒有形成的太陽。宇宙中的大多數恒星體係都是成雙的（雙星體），這就使我們孤零零的太陽顯得有點兒怪。

至於冥王星本身，誰也不大清楚它有多大，是什麽組成的，有什麽樣的大氣，甚至它到底是個什麽東西。許多天文學家認為，它其實算不上是顆行星，而隻是我們在銀河的廢墟帶（稱之為凱珀帶）發現的最大的物體。凱珀帶理論實際上是1930年由一位名叫F.G.倫納德的天文學家提出來的，他用這個名字來紀念一位在美國工作的荷蘭人傑勒德·凱珀。凱珀發展了這個理論。凱珀帶是所謂短命彗星的源泉--那種經常一閃而過的星星--其中最著名的就是哈雷彗星。比較長命的彗星（其中有最近光顧的海爾－博普彗星和百武彗星）產生於遙遠得多的奧爾特雲，我們過一會兒就會談到這個問題。

冥王星的表現與別的行星很不一樣，這種看法肯定沒錯兒。它不但又小又模糊，而且它的運行方式變化不定，一個世紀以後誰也說不準冥王星到底會在哪裏。別的行星多少在同一平麵上轉動，而冥王星的運行軌道（似乎）是傾斜的，不和別的行星處於同一平麵，而是形成一個17度的角，猶如有人頭上瀟灑地歪戴著帽子。它的軌道很不規則，在它寂寞地繞太陽轉動的過程中，每一圈都在相當長的時間裏比海王星距離我們更近。事實上，在20世紀80年代和90年代的大部分時間裏，海王星是太陽係裏離我們最遠的行星。隻是到了1999年2月11日，冥王星才回到外側的軌道，此後它將在那裏停留228年的時間。

因此，如果冥王星真是一顆行星，那肯定是一顆很怪的行星。它很小，隻有地球的四百分之一大。假如你把它蓋在美國上麵，它還蓋不住美國本土48州的一半麵積。光這一點就使它顯得極其反常，這說明，我們的行星係統是由4顆穩固的內行星、4顆氣態的外行星和1顆孤獨的小冰球組成的。接著，問題又來了。克裏斯蒂發現冥王星的衛星以後，天文學家開始更加仔細地觀察宇宙的這一部分，截至2002年12月初止，又在天王星以外發現了600多個物體，其中一顆被命名為伐樓拿星，差不多和冥王星的衛星一般大小。天文學家現在認為，也許存在幾十億個這類物體。困難在於，它們當中有許多暗淡無光。一般來說，它們的反射度隻有4％，大約相當於一塊木炭的反射度--當然，這些"木炭"是在60多億公裏以外。

這到底有多遠？幾乎難以想像。你看，空間大得不得了--簡直大得不得了。出於了解和娛樂的目的，我們來想像一下，我們就要乘火箭飛行器進行旅行。我們不會走得太遠--隻到我們自己太陽係的邊緣--不過，我們先要明白：空間是個多麽大的地方，我們占據的是個多麽小的部分。

哎呀，恐怕是壞消息，我們回不了家吃晚飯了。即使以光的速度（每秒30萬公裏）前進，也要花7個小時才能到達冥王星。而且，我們當然無法以這種速度進行旅行。我們不得不以宇宙飛船的速度前進。這個速度就很慢了。任何人造物體所能達到的最高速度是"旅行者1號"和"旅行者2號"宇宙飛船的速度，它們現在正以每小時5.6萬公裏的速度飛離我們。

當時（1977年8月和9月）之所以發射"旅行者"號飛船，是因為木星、土星、天王星和海王星排成了一條直線，這種現象每隔175年才發生一次。這就使得兩艘"旅行者"號飛船能夠利用"引力幫助"技術，以一種宇宙甩鞭的形式，被從一顆氣態巨星連續甩到下一顆氣態巨星。即使這樣，它們也要花9年時間才能到達天王星，要花12年時間才能越過冥王星的軌道。好的消息是，要是我們等到2006年1月（這是美國國家航空和航天局暫定向冥王星發射"新地平線"號宇宙飛船的時間），我們就可以利用有利的木星定位法，加上一些先進的技術，隻用10年左右的時間便能抵達那裏--雖然再次回到家裏恐怕要花上相當長的時間。

無論如何，這是一次漫長的旅行。

你可能首先意識到，空間這個名字起得極其恰當，空間是個平淡無奇的地方。在幾萬億公裏範圍內，最充滿生氣的要算我們的太陽係，而所有可看得見的東西--太陽、行星及其衛星、小行星帶的上億塊翻滾的岩石、彗星和別的各種飄浮的碎石--僅僅充滿不足現有空間的萬億分之一。你還很快意識到，你所見到的太陽係圖是根本不按比例製作的。在教室裏的大多數圖上，行星們一顆挨著一顆，相距很近--在許多插圖裏，外側巨星的影子實際上落在彼此身上--但是，為了把所有的行星畫在同一張紙上，這種騙術也是必不可少的。海王星其實不是在土星以外一點兒，而是在土星以外很遠的地方--它離土星的距離比土星離我們的距離還要遠5倍。它在外麵那麽遙遠的地方，接受的陽光隻有土星的3％。

實際上，距離是那麽遙遠，無論如何不可能按比例來畫太陽係圖。即使你在教科書裏增加許許多多折頁，或者使用長得不得了的標語紙，你也無法接近這個比例。在一張成比例的太陽係圖上，如果將地球的直徑縮小到大約一粒豆子的直徑，土星便會在300多米以外，冥王星會在2.5公裏外的遠處（約為一個細菌的大小，因此你怎麽也看不見它）。按照同樣的比例，離我們最近的恒星比鄰星會在1.6萬公裏以外。即使你把一切都加以縮小，土星會像英文的句點那麽小，冥王星不超過分子的個兒，那麽冥王星依然在10多米以外。

所以，太陽係確實是巨大的。當我們抵達冥王星的時候，我們已經走得那麽遙遠，太陽--我們那暖暖和和、曬黑我們皮膚、賦予我們生命的親愛的太陽--已經縮小到了針尖大小。它比一顆明亮的恒星大不了多少。在這樣冷清清的空間裏，你會開始理解，為什麽即使是最重要的物體--比如冥王星的衛星--也逃過了人們的注意力。在這方麵，絕不隻是冥王星。在"旅行者"號探險之前，人們以為海王星隻有兩顆衛星，"旅行者"號又發現了6顆。在我小時候，人們以為太陽係隻有30顆衛星。現在的衛星總數至少已經達到60顆，其中起碼三分之一是在剛剛過去的10年裏發現的。在考慮整個宇宙的時候，你當然需要記住，我們其實還不知道我們太陽係的家底。

現在，當我們飛越冥王星的時候，你會注意到另一件事：我們在飛越冥王星。要是你查一查旅行計劃，你會明白這次旅行的目的地是我們太陽係的邊緣，我們恐怕還沒有到達。冥王星也許是標在教室掛圖上的最後一個物體，但太陽係並不到此為止。實際上，離終點還遠著呢。要到達太陽係的邊緣，我們非得穿過奧爾特雲，那是個彗星飄遊的茫茫天際。而我們--我為此感到很遺憾--還要再花1萬年時間才能抵達奧爾特雲。冥王星遠不是太陽係外緣的標誌，就像教室裏的掛圖上隨便暗示的那樣，它僅僅是在五萬分之一路程的地方。

當然，我們沒有打算去做這樣一次旅行。做一次38.6萬公裏遠的月球旅行，對我們來說依然是一件了不起的大事。老布什總統曾一時頭腦發昏，提出要執行一次去火星的載人任務，但後來不了了之。有人估計，這要花費4500億美元，最後很可能落個全體乘員命歸黃泉的結局（他們無法遮擋高能的太陽粒子，DNA會被撕得粉碎）。

根據我們目前掌握的知識和理智的想像，任何人都絕對不會前往我們自己太陽係的邊緣--永遠不會。實在太遙遠了。事實上，即便使用哈勃望遠鏡，我們也看不到奧爾特雲，因此我們實際上不知道它在哪裏。它的存在是可能的，但完全是假設的。1關於奧爾特雲，有把握的隻能說到這種程度：它始於冥王星以外，向宇宙裏伸展大約兩光年。太陽係裏的基本計量單位是天文單位（AU），代表太陽和地球之間的平均距離。冥王星距離我們大約40個天文單位，奧爾特雲的中心離我們大約5萬個天文單位。一句話，它非常遙遠。

但是，我們再作一次假設：我們已經到達奧爾特雲。你首先注意到的是，這裏非常寧靜。現在，我們離哪個地方都非常遙遠--離我們自己的太陽那麽遙遠，它甚至算不上是天空裏最明亮的星星。想一想啊，遠處那個不停閃爍的亮點是那麽微小，卻有足夠的引力拖住所有這些彗星，這真是不可思議。這種引力並不很強，因此這些彗星隻是很壯觀地慢慢移動，速度大約僅為每小時354公裏。由於引力的細微攝動--也許是由於一顆路過的恒星，在這些孤獨的彗星中，不時會有一顆被推出正常軌道。有時候，它們被彈進空****的空間，再也沒有蹤影。但是，有時候它們會進入圍繞太陽的漫長軌道。每年大約有三四顆這類彗星，即所謂的長命彗星，從太陽係裏側行通過。這些迷途的訪客隻是偶然會撞上堅硬的東西，比如地球。這就是我們現在到這裏來的道理--因為我們見到的那顆彗星剛剛開始朝著太陽係的中央經曆漫長的墜落過程。在這麽多的地方中，它的方向偏偏是艾奧瓦州的曼森。它要花很長時間才能抵達那裏--至少三四百萬年--因此我們先把它擱置一下，到本書快要結束時再來討論它。

這就是你所在的太陽係。太陽係之外還有別的什麽？哎呀，也許什麽也沒有，也許有很多東西，這取決於你怎麽看這個問題。

從短期來說，什麽也沒有。人類創造的最完美的真空，都不如星際空間那樣空空****。

那裏有大量的這種"空空****"，直到你抵達下一個"有點東西"。宇宙裏我們最近的鄰居是比鄰星，它是那個三星雲團的組成部分，名叫α星，位於4.3光年以外，這在星係用語中隻是微不足道的一點時間，但仍然要比去月球旅行遠1億倍。乘宇宙飛船去那裏，至少要花25000年；即使你真的做這次旅行，你仍然到不了任何地方，隻會看到茫茫空間的中央懸著一簇寂寞的星星。若要抵達下一個有意義的陸標天狼星，還有4.6光年的行程。因此，如果你想要以"越星"的方式穿越宇宙的話，情況就會是這樣。即使抵達我們自己銀河係的中心，也要花上比我們作為人的存在長得多的時間。

我再來重複一遍，空間是巨大的。恒星之間的平均距離超過30萬億公裏。即使以光的速度去那裏，這對任何想去旅行的個人來說都是極富挑戰性的距離。當然，為了逗樂，外星人有可能旅行幾十億公裏來到威爾特郡種植莊稼，或者來到亞利桑那州哪一條人跡稀少的路上，把行駛中的小卡車上的哪個可憐蟲嚇得魂飛膽喪，但這種事似乎永遠不會發生。

不過，從統計角度來看，外層空間存在有思想的生物的可能性還是很大。誰也不清楚銀河係裏有多少顆恒星--估計有1000億顆到4000億顆--而銀河係隻是大約1400億個星係之一，其他許多比我們的銀河係還要大。20世紀60年代，康奈爾大學的一位名叫弗蘭克·德雷克的教授為這麽巨大的數字所振奮，根據一係列不斷縮小的可能性，想出了一個著名的方程式，旨在計算宇宙中存在高級生命的可能性。

按照德雷克的方程式，你把宇宙某個部分的恒星數除以恒星可能擁有行星係的數；再用那個商除以理論上能夠存在生命的行星係數；再用那個商除以已經出現生命，而且生命提高到了有智力的狀態的行星係數；如此等等。每這樣除一次，那個數字就大大縮小--然而，即使以最保守的輸入，僅在銀河係裏，得出的高等文明社會的數字也總是在幾百萬個。

這種看法多麽有意思，多麽激動人心。我們也許隻是幾百萬個高等文明社會中的一個。

不幸的是，空間浩瀚，據測算，任何兩個文明社會之間的平均距離至少在200光年。為了讓你有個清楚的概念，光這麽說還不行，還要作更多的解釋。首先，這意味著，即使那些生物知道我們在這裏，而且能從望遠鏡裏看到我們，他們所看到的也隻是200年以前離開地球的光。因此，他們看到的不是你和我。他們看到的是法國大革命、托馬斯·傑斐遜以及穿長絲襪、戴假發套的人--是不懂得什麽是原子或什麽是基因的人，是用一塊毛皮摩擦琥珀棒生電、認為這挺好玩的人。我們收到這些觀察者發來的電文，很可能以"親愛的大人"開頭，祝賀我們牽著駿馬，能夠熟練地使用鯨油。200光年是如此遙遠的距離，我們簡直無法想像。

因此，即使我們其實並不孤單，實際上我們還是很孤單。卡爾·薩根推算，宇宙裏有可能存在生命的行星多達100萬億億顆--這個數字遠遠超出我們的想像力。但是，同樣超出我們想像力的，是它們所散落的宇宙的範圍。"要是我們被隨意塞進宇宙，"薩根寫道，"你在一顆行星上或靠近一顆行星的可能性不足十億億億億分之一（即10－33）。世界是很寶貴的。"

因此，這也許是好消息：1999年2月，國際天文學聯合會正式裁定，冥王星是一顆行星。宇宙是個又大又寂寞的地方。我們能有多少個鄰居就要多少個鄰居。