近来外面略有扰动，台风恣睢，港际毛躁。也许，你正在发愁暑假快结束了作业还没写，最近没有进展对导师无可汇报，早上还陷在交通堵塞中 但是现在，请允许你的大脑和心灵都漫游一会吧，比如，漫游到星际中如何？
我们不只是生活在宇宙中，宇宙就存在于我们的身体之中。我们身体的每一个元素都可以追溯到宇宙大爆炸，以及 50 多亿年前发生爆炸的大质量恒星里的核聚变。
最新的研究估计，宇宙中可能包含1000 亿以上的星系，多到数不过来。这些星系装点着宇宙无尽的虚空。
我们自己的星系 银河系，在地球上抬眼望去，就像泼洒在夜空中的牛奶。其实，银河系（galaxy）这个词便来源于希腊文 奶水状的 （galaxias）。
地球上看银河
太空中的银河系
我（宇宙）从哪里来？
起初，将近 140 亿年前，已知所有的空间、物质、能量，都包含在一个极小极小的尺度之内，比一个句号的一万亿分之一还要小。那个时候，随后，发生了轰轰烈烈的大爆炸。
构想中的大爆炸情景
大爆炸之后，宇宙的主要议程是膨胀，原本聚集的能量被不断稀释。宇宙尺度越来越大，其平均温度越来越低，亮度越来越暗。
当从宇宙诞生开始过去 1 秒钟后，温度降到 1 亿开尔文以下，此时，质子与质子还有中子形成了原子核，孵化出一个婴儿宇宙，其中 90% 的原子核是氢，10% 是氦，还有一点氘、氚和锂。当温度低于 3000 开尔文时，电子与原子核发生了结合，它们的联姻留下了可见光，宣告原初宇宙粒子和原子的形成过程已经完成。
宇宙的成长，从大爆炸开始
在宇宙形成后的第一个 10 亿年里，宇宙继续膨胀和冷却，此时物质因为引力聚集成团，形成了我们所说的星系。每个星系含有几千亿颗恒星，恒星内核发生着热核聚变。那些质量超过太阳数十倍的恒星，其核心具有足够高的压力和温度，从而制造除了比氢重的几十种元素，正是基于这些元素，才有了行星与后续勃发的生命。
这些元素被大质量恒星发生的大爆炸抛洒到整个星系，这个过程持续 90 亿年之后，在宇宙的一个平凡角落（室女超星系团的外围），一个平凡的星系（银河系）中，一块平凡的区域（猎户旋臂）上，一颗平凡的主序星（太阳）诞生了。
太阳在银河系中的位置（图片来自百度）
太阳在银河系中的位置（黄色圆圈即为太阳的轨道）
形成太阳的气体云，凝聚生成了一系列相互绕转的天体，其中包括几颗岩石行星和气态行星，数以万计的小行星和数十亿颗彗星。那些轨道上残留的横冲直撞的碎片被吸积到更大的天体上。随着太阳系中可吸积的物质越来越少，行星表面开始冷却。我们的地球形成于太阳周围恰到好处的区域，也就是 宜居带 ，使得水得以液态的形式存在。在富含各类盐和有机物的海洋里，生命的奇迹，悄悄诞生。
关于宇宙的过去，你怎么知道那么多的？
就像地质学家可以把沉积的地层作为地球历史事件的时间一样，天体物理学家在天空中看到的距离越远，他们看到的过去的时间就越长。近一步洞察前，让我们先来说说光谱。
透过棱镜的阳光分解为谱
棱镜将阳光分解成多彩的光谱。这光谱美丽多姿，同时隐含了发光体和传播介质的物理信息。不同的物质拥有独特的光谱，通过分析光谱，可以分析天体的物质组成。我们看到，无论是在地球上，还是在太阳上，抑或是在距离我们百亿光年之外的遥远恒星上，都具有着类似的氢、氦、碳、氧、钙、铁等。
光谱中不同色光代表的元素
光从宇宙难以想象的遥远地方，以光速传到我们的眼睛，而这需要很长很长时间。所以当我们眺望太空深处时，实际上是从时间上往回看。换句话说，我们所看到的天体已经是他们很久以前的模样了。
望远镜是增强人类贫弱感官的工具，一般来说，我们使用的望远镜规模越大，我们就能看见越暗淡的天体。然而，除了可见光之外，还有一个不可见光的世界。不可见光同样包含有助于探索未知宇宙的丰富信息射电天文望远镜，就是其中一类观测不可见光的望远镜。如今，世界上最大的射电望远镜（FAST）就位于我国贵州，由南仁东先生主持建造，口径 500 米，面积比 30 个足球场还要大。如果有外星人给地球人打电话，那么我们中国人一定是第一个知道的。
500 米口径球面射电望远镜 FAST
(Five-hundred-meter ApertureSpherical Telescope)
我们探索宇宙，逐渐揭开宇宙神秘的面纱。得益于多光波段望远镜，恒星中潜藏的海量气体、星云深处的 恒星育婴房 、40 倍于太阳质量的恒星的炫丽爆发 这种种美景和奇景，展现在我们的眼前。对不可见光的观测，让我们获得了更为真实，更为梦幻，跨越了时间和空间的，无比绚烂多姿的宇宙图景。
漫游宇宙空间
当我谈宇宙的时候，我在谈什么
如果你前往 48 亿千米之外的海王星 跨越宇宙尺度上的一条窄窄的沟渠。在那里，太阳的亮度减小为现在的千分之一，地球这个小斑点几乎消失在浩渺的宇宙中。1990 年， 旅行者 1 号 在海王星轨道外拍摄了一张著名的照片 Pale Blue Dot 暗淡的蓝点。这是美国天体物理学家卡尔 萨根给它的称呼，从宇宙深空看去，地球只是一个像素大小的，平凡的，难以分辨的点。如果不是特加指明，我想我们甚至不知道它在那里。
就在这个点上，承载了我们所有的爱与恨、欢乐与痛苦、文明与战争、兴盛与衰败。人类栖息于这无比伟大广阔的宇宙之中，显得极端渺小。仰望星空，放下那些人世间的琐事与烦恼，静下心来，任思绪与宇宙一起膨胀。
地球，就是那个暗淡蓝点
（1990 年， 旅行者 1 号 于海王星轨道外拍摄）
在这种膨胀的，求知的，不凡的思绪中，人也变得不凡了。。
1968 年 12 月 24 日，NASA 的阿波罗 8 号飞船在月球上看到的地球升起
有时候是一小步，有时候则是一大步 人类一步一步地探索着整个宇宙，如今，我们又观测到了引力波，证实了爱因斯坦广义相对论中的预言。人类的思想，从大胆的假设中诞生，又在小心的求证中实现。
引力波 时空泛起的涟漪
那是来自 13 亿光年之外的，两个黑洞的碰撞发出的绝唱。这空间的波动跨越了漫长的时间，跨过了地球的单细胞生物时代，跨过了奇虾、三叶虫，跨过了恐龙，跨过了剑齿虎、猛犸象，最终变成人类这种灵长动物耳边难以察觉的低语，变成人类尖端科技摘得的伟大成果。
我们是获得了生命的星尘，人脑只有 1400 克重，但它产生的思维活动却让我们找到了我们在宇宙中的位置。
从极大到极小，从亘古到将来，从虚空到璀璨，本次思想的漫游就先到这。希望大家感受到了 一点放松？无特别说明，图片均来自必应搜索
参考：
尼尔 德格拉斯 泰森，给忙碌者的天体物理学[M]，北京联合出版公司，2018
美编：张亚男
校对：李玉钤
