匪夷所思

宇宙到底有多大

人們常常用“不知天高地厚”這句話來批評那些無知的人。其實,天究竟有多高,至今也沒有人能說得清楚,宇宙的大小和形狀,也就成為天文學家爭論不休的問題之一。

宇宙到底有多大?古今中外有過許多說法,但爭論的焦點集中在宇宙是有限的還是無限的這個問題上。

大約在公元140年,古希臘著名天文學家托勒密在總結前人天文學說的基礎上,提出了“地球中心說”,認為地球是宇宙的中心,太陽、月球、行星和恒星都圍繞地球轉動。在後來的1000多年中,托勒密的地球中心說一直在歐洲占統治地位。到16世紀,波蘭天文學家哥白尼經過40多年的辛勤研究,於1543年提出了“日心說”,認為太陽是宇宙的中心,地球和其他行星都圍繞太陽轉動。他把宇宙的中心從地球搬到了太陽,把人類居住的地球降低到了普通的行星地位,從而開始把自然科學從神學中解放出來,並且動搖了神權對於人類的統治。但是,由於受當時生產力水平和實踐條件的限製,哥白尼和托勒密一樣,都把宇宙局限在很小的範圍內,錯誤地認為太陽係就是全部宇宙,把宇宙看成是有限的,即有邊界的。

同托勒密、哥白尼的宇宙有限論相反,中國古代很早就有一些天文學家認為宇宙是無限的。屍佼在《屍子》一書中說:“天地四方日宇,往古來今日宙。”他把空間和時間聯係起來思考,從而模糊地表示了宇宙在空間上和時間上無限的思想。《列子》一書的作者認為,大地僅僅是宇宙間一種很小的東西,而不是宇宙的中心:“上下八方”都是“無限無盡”的而不是“有極有盡”的。唐代著名的哲學家柳宗元曾在《天對》中說過:宇宙“無中無旁”,既沒有中心也沒有邊界。

1584年,意大利哲學家布魯諾在倫敦出版了《論無限宇宙和世界》一書,十分明確地提出了宇宙無限的理論。他指出:“宇宙是無限大的,其中的各個世界是無數的。”他認為,在任何一個方向上,都展開著無窮無盡的空間,任何一種形狀的天空都是不存在的,任何的宇宙中心都是不存在的。所有的恒星都是巨大的球體,就像太陽一樣。他把太陽從宇宙的中心天體降為一個普通的恒星。

隨著天文學的發展,人們通過望遠鏡觀測發現,太陽係的直徑是120億千米,地球同整個太陽係比較不過是滄海之一粟;銀河係擁有1500億顆恒星和大量星雲,直徑約10萬光年,厚約1萬光年,太陽係同它比較也不過是滄海之一粟;總星係已經發現的星係有10億個以上,距離我們有幾十億光年到100多億光年,銀河係同其相比較也好比是滄海中的一顆“沙粒”。目前,大型天文望遠鏡已能觀測到100多億光年以外的天體,但是還遠沒有發現宇宙的邊沿。因此,多數天文學家認為宇宙是無限的,是沒有邊界和中心的。同時,也有部分人認為,宇宙是有限的;理由是宇宙起源於大爆炸,大爆炸至今的時問是有限的,宇宙膨脹的速度是一定的,宇宙的大小也一定是有限的;還有一部分人認為,人類對宇宙的認識僅僅是初步的,對太空的觀測能力還十分有限,給宇宙的大小下一個結論還為時過早。總之,目前人們對宇宙大小的種種說法,多數是一種猜測,還沒有完全被天文實踐所證明。宇宙到底有多大,是有限的還是無限的,的確至今還是一個謎,還有待於航天技術的發展和天文學家的進一步研究探索來加以證明。