心流081：银河系的形状

灵之亡灵肆

今天咱们来聊一个有点波澜壮阔的话题：银河系。一提到银河系，相信大家脑海中立马浮现出这样的一幅画面：



不识庐山真面目，只缘身在此山中。

我们身处银河系当中，如果要知道银河系的形状和结构，就要飞出银河系之外，回过头来给银河系照全景照。可是大家都知道，我们的宇宙探测器才刚刚飞出太阳系，远远还没有飞出银河系，那我们是如何得到一张银河系的全景照的呢？

答案很简单，就是你之前所看到的任何关于银河系的全景照片，都是人工合成的，没有一张是真实的！因为银河系太大了，我们没有办法发射一个什么探测器，飞出银河系，回过头来远观全景，了解银河系的形状和我们在银河系中所处的相对位置。

而人类如何搞懂银河系的形状以及我们在银河系中的位置呢？这其实是经历过非常漫长的科学探索，其中的一些推理和思辨，对于我们每个人都是非常有意义的。



今天就跟大家分享一下，我从这个过程中得到的一些感悟。（我不是什么理论物理学家或天文学家，可能连科普都谈不上，只是从很业余的角度来跟大家分享。）

人类是如何知道银河系是个扁扁的像盘子一样的盘状结构呢？

天文学家在观察宇宙各种星系的时候，发现这些星系的形状大致分为两类：

• 盘状结构的棒旋星系
  
• 像鸭蛋一样的椭圆形的星系
  

天文学家们就推测银河系要么是椭圆形的星系，要么是这种扁平的棒旋星系，那为什么最后确定银河系是棒旋星系呢？

因为当我们仰望天空的时候（天气比较晴朗的时候去没有城市光污染的郊区），你用肉眼也会发现天空中很多很多星星都集中在一个长条的空间区域里，就像一条河一样，这也是我们为什么要叫银河系的原因。



如果地球所处的星系是椭圆星系的话，那么我们看到的满天星星应该是均匀的，不可能集中在一条光带里。但是银河系里的星星没有均匀地分布在所有空间，而是集中在这样的一条光带，那就可以由此推断，咱们的星系是一个扁平的星系，就是所谓的棒旋结构星系。

我们是如何得知咱们在银河系当中所处的是边缘位置呢？

在这儿天文学家又用到了另外一个观察：如果你处于银河系的中心位置，那你往四周看，你看到的星星应该是差不多密集的，可是在地球上所观察到的星空好像不是这样的。

你看到有些地方的星星很密集，而有些地方的星星很稀疏，那么说明你所处的位置不可能是一个比较核心的位置。你看到星星密集的地方就是银河系的中心，星星比较稀疏的地方，就是银河系的边缘。这种景象只有当你处在银河系边缘的时候才能够看到。

当我第一次读到这篇科普文章的时候，发现天文学家原来是用这样的思维逻辑在思考问题，真的觉得大开脑洞。

其实在人类的天文学发展过程中，是有一些非常发达、高级的智慧指导着我们探索、认知这个宇宙，而我刚才跟大家所介绍的那个思维逻辑，其实是不完善的。



大家看上面这张图，就会发现我们的地球真的是非常非常渺小的，我们用肉眼看到的所有星星，其实仅仅是银河系当中非常非常小的一个范围，这个范围之外的星星我们根本都看不到。

如果通过肉眼的观察就能够推测出来银河系形状，是不是太草率了？

天文学家和理论物理学家可没有我们想的那么鲁莽和草率，他们实际上是通过大量的各种维度的科学数据观测，发射宇宙探测器、用哈勃望远镜收集太空中红外线和宇宙辐射的微波等等方式来综合判断，才得出我们人类对银河系认知的一些结论。



从上图可以看出，咱们的银河系不是一个简简单单的平底盘子，它是一个被扭曲（掰弯）了一点点的盘子。为什么呢？人类的科学家又得出了结论，因为我们相邻的大小麦哲伦星团对于银河系在引力上面的扭曲，才造成了这样一个形状。

我今天为什么要跟大家分享这个话题呢？除了给大家介绍一些科普知识，让大家脑洞大开之外，我还想跟大家分享一下我的感触。

不说宇宙空间那些非常壮阔的话题，就说我们自己每个人的人生，我们如何看待我们所处的世界？不管是依附的组织也好，所在的城市省份甚至是国家也好，我们在这样一个庞大的体系中身处什么位置？我们的大环境如何？这个大环境是如何变化的？

比如我们自己在十几亿中国人当中处在什么样的水平 ？在这样一个水平和位置，我们应该做出哪些人生选择？

这仍然是一个探索的过程，就和人类探索银河系是一样的，需要不断地观察分析，从点点滴滴细节的微观现象和宏观思考入手，不断地推翻迭代自己的认知和观念。只有这样，我们才能得到最科学的结论，做出最正确的决定。