伽利略的望遠鏡——只是開始而已！

當年伽利略把他新發明的望遠鏡朝向天際，他所目睹的一切使他眼界大開。他觀察到的天體比從前任何人所見的多十倍。銀河不再是一片模糊不清的星雲了。反之，它是由無數大小不一的恆星集合組成的。藉著望遠鏡之助，伽利略留意到月球的表面不是平滑光亮得有如瓷器一般，而是有山巒、火山口和無水的海洋散布各處。

幾個月後，伽利略發現了木星的四個衛星。接著，他目睹土星亮麗的環帶。當他把望遠鏡朝向金星時，他察覺到這顆行星的若干盈虧變化，由於在照明方面的微妙改變，因而呈現出不同的形狀。除非這顆行星是環繞著太陽運行的，否則就無法解釋這種盈虧現象。可是，在他看來，如果一顆行星繞日而行，其他的行星——包括地球在內——也必然同樣行。他的推斷是對的。因此，雖然以往地球一向被視為宇宙的中心，它在1609年終於失去了這個崇高地位。

但是，要推翻受人崇敬的信念絕非易事。羅馬天主教會宣布說：「認為地球不是宇宙中心，或甚至是天天自轉的，……這個見解……至低限度是一種錯誤的信仰。」伽利略被帶到異端裁判所面前受審，晚年一直被軟禁在家中。可是，宗教的教條主義並不能抑制望遠鏡發明後所引起的好奇心。有越來越多科學家受到吸引，願意接受挑戰設法揭開宇宙的奧祕。

現在，經過差不多四百年的深入研究之後，我們對宇宙的認識已有戲劇性的增加。不同種類的星體，諸如紅巨星、白矮星、脈衝星等，已被人鑑定。最近，在宇宙的外圍地區，科學家探察到有類星的存在；它們是謎一般的物體，不斷發出巨量的能。現在科學家也相信，有神祕莫測的黑洞——有如強勁到無法想像的隱形宇宙漩渦一般——潛伏在許多星系的各處。

強力的光學望遠鏡使天文學家能夠深入窺探宇宙。這在實際上等於使時光倒流數十億年，來到可見的宇宙的邊際。天文學家發現了巨量的星體和星系。其中有些離我們這麼遙遠，據估計它們的亮光，要150多億年才能抵達地球。a

縱然，一般恆星只發出微弱的無線電波，可是其他天體，例如脈衝星和類星，卻主要靠無線電望遠鏡之助才被人發現。顧名思義，這種望遠鏡所接收的是無線電波而非肉眼所見的光波。自1961年以來，有數以百計的類星被人探測出來，其中許多位於已知宇宙的遙遠邊緣。

把宇宙繪成地圖比伽利略所能想像的艱巨得多。惟獨在本世紀，人類才開始意識到宇宙及其中數以十億計的星系是多麼龐大無垠，各星系之間的距離是何等遙遠。

為了幫助我們想像宇宙的龐大，物理學家羅伯特·賈斯特羅作了以下的比喻。試想像把太陽按比例縮至一個橙子那麼大。這樣，地球便會像一粒砂那麼細小，以9米的距離環繞太陽運行。木星會有如一顆櫻桃核，以相當於一個城市街口的距離繞著橙子旋轉。冥王星則會是另一粒細砂，與想像的橙子——意即太陽——相隔十個城市街口的距離。按同樣的比例計算，太陽最鄰近的恆星半人馬座會位於2100公里以外。整條銀河會成為一簇疏鬆的橙，每個之間相距3200公里，整體的直徑則達3000萬公里。即使將各物按比例縮小，所牽涉的數字仍達到難以想像的地步。

令人驚訝的不僅是龐大的距離而已。隨著科學家逐漸揭開宇宙的奧祕，一些獨特的自然現象開始顯露出來。科學家發現有中子星存在。中子星所含的物質密度奇高，一茶匙的物質重量竟相當於2億頭大象。也有細小的脈衝星，以每秒鐘600次的頻度間歇地發出電波。當然，還有在科學家當中引起許多猜測的神祕黑洞。黑洞本身是我們看不見的，可是，它們會把光和物質無饜地吸進其中，由此顯示出它們的存在。

當然，鑑於宇宙的廣大無垠以及難以斗量的時間，還有很多事仍然是奧祕。可是，至今科學家對宇宙所知有多少呢？他們所知的事實能夠幫助他們明白宇宙是怎樣和為何存在的嗎？

［腳注］

［第4頁的圖片］

1957年在英國興建的喬德雷爾班克無線電望遠鏡是最早完全可變向的望遠鏡

［鳴謝］

Courtesy of Jodrell Bank Radio Telescope