古人仰望蒼穹不明就裡，編出了一個一個的神話故事來寄託他們的夢想和遐思。

幸運的是，我們生在現代的文明社會，人類發展至今，已經積累了夠多的天文資料，今天，就讓我們跟隨著天文學家的腳步，作一個快速又簡潔的「宇宙漫遊夢」，去宇宙逍遙逍遙（「快速又簡潔宇宙旅行」，我們不會詳細介紹太陽系、銀河系以及相關的基本天文知識，想要更詳細了解這方面的讀者請閱讀參考文獻【1】。

我們挑了幾個有趣的事例簡單說明和解釋天體物理中一些必需的概念）。

2太陽系大家庭

從地球出發後最快能到達的星球是我們地球的衛星：月球。

很多孩子最早的天文知識，開始於白天的太陽和晚上的月亮，然後才了解了一些其它常見到的星星。

金木水火土是中國古代認知體系的五種元素，同時也是用來命名五個肉眼可見行星的名字：水星，金星，火星，木星，土星。

西方則大多數以希臘羅馬神話中的諸神來稱呼它們。

我們知道，天空中最亮的東西：太陽、月亮，還有其它和我們地球一樣繞著太陽轉圈的星星一起，組成了一個「太陽系」大家庭。

►圖1-1：太陽系示意圖

這個大家庭中，最重要的主角是太陽。

太陽是一個會發光發熱的龐然大物，大到可以放下1百萬個地球。

它供給我們必不可少的賴以生存的能量。

有了太陽，地球上的生命才得以孕育，低級生命才得以進化為高等智慧的人類，人類發展了引為自傲的高科技及現代文明。

如果沒有了太陽，或者太陽某一天突然停止發光發熱，地球上的這一切都將化為烏有。

地球在太陽系中的確小得可憐，不僅僅是相對於太陽而言，即使在八個兄弟姐妹中，地球的個頭也很不起眼，見圖1-1a。

不過，儘管大小不一，繞太陽轉圈的八大行星卻能夠和諧共處，各行其「橢圓軌道」，各有其「性情特色」。

以太陽為核心，距離它最近的是水星。

也許人們想像水星最能探聽太陽的秘密，所以把它的英文名字（Mercury）取為神話中的情報商業之神。

但水星並不是一個適合居住的地方，因為它的表面溫度白天可達425攝氏度，晚上冷到零下175攝氏度。

水星之外，是離太陽第二近的金星。

她在黑暗的天空中亮麗搶眼，因而被稱之為「美神」（Venus）。

美神雖美，卻又太熱情，溫度總在攝氏470度以上，所以對我們人類而言，只能遙望，不宜親近。

接下來便是我們可愛的家園，鬱鬱蔥蔥的綠色地球，這是唯一一個沒有用「神」來命名的太陽系行星，也是迄今為止我們唯一發現有智慧生物居住的地方。

比地球離太陽稍遠一點的是火星。

火星並不「火熱」，溫度比地球還低，從零下80攝氏度到零上35攝氏度。

火星表面大氣稀薄，土壤內富含鐵質類的氧化物，經常狂風四起，常常鋪天蓋地而來的掛起紅褐色的含鐵沙塵暴。

從地球上看這顆行星發出紅光，似乎預示著血光之災，因此無論中外，古代的天文學家都把它和戰爭聯繫起來，使它贏得了一個「戰神」（Mars）的英名。

火星之外，是塊頭最大的木星。

木星上也無木頭，是一顆氣態加液態組成的行星，它內心炙熱（溫度上萬度），外表卻冷漠（只有零下110攝氏度）。

極大的溫差使得木星表面天氣惡劣。

下一位是土星兄弟，比木星稍小一點，也是氣態氫為主。

據說因為它看起來呈土黃色，中國古人將它稱為「土」星，西方人似乎也認為它適宜耕種，用羅馬神話中的農業之神（Saturn）來命名它。

它有兩個與眾不同之處：一是它特有的、引人注目的、使它顯得飄渺瀟洒的光環，那是由冰粒和塵埃構成的。

另一個特點是「多子多孫」：它有60多個衛星，其中有一個「土衛六」（Titan），是由荷蘭物理學家惠更斯在1655年發現的，土衛六擁有濃厚的大氣層，被懷疑有可能存在生命體，從而曾引起研究者們極大的興趣。

►圖1-2：太陽系大家庭

從土星再往太陽系的外圍走，下一個是天王星（Uranus），這個名字來自於羅馬神話和希臘神話中共同的「天空之神」。

天王星離地球較遠，但用肉眼仍然依稀可見。

1821年，法國天文學家布瓦德根據牛頓萬有引力定律計算天王星的運動軌道，發現算出的軌道與觀測結果極不相符。

科學家們對此提出各種猜測，被大多數人接收的假設是認為天王星軌道之外可能存在另一顆行星，由於它的引力作用使天王星的軌道運動受到干擾，也就是天文學上所謂的「攝動」作用。

20多年之後，英國的亞當斯和法國的勒維耶兩位年輕人，分別獨立地進行計算，反過來用天王星運動的偏差估計攝動的大小, 從而推算出未知行星的質量和軌道位置。

1846年9月，柏林天文台的天文學家果然在預報位置附近發現了這顆新行星，並將其以羅馬神話中的海神尼普頓（Neptunus）命名，中文翻譯為海王星。

海王星距離太陽最遠，表面溫度低達零下203攝氏度，是太陽系中最冷的地區之一。

海王星的發現，證實了牛頓定律的正確，體現了科學預言的無比威力。

從此之後，天文學家在人們心目中，似乎變成了一群破解宇宙之謎的「大師」，能追捕未知星球的「偵探」。

天文學家根據對海王星的觀察推測有其他行星攝動天王星的軌道，後來又發現了以地獄之神（Pluto）命名的冥王星。

不過，因為後來又有許多類似的矮行星及其它小天體陸續被發現，冥王星於2006年被取消了太陽系行星的資格，我們的大家庭最後留下「八大金剛」。

►圖1-3：八大行星可以被「塞進」地球和月亮之間

雖然在大家庭中，月球是地球最親近的「伴侶」，但月球對地球總是「羞羞答答」「猶抱琵琶半遮面」，永遠只是用它的正面對著地球，直到1959年，前蘇聯的月球3號太空船才拍攝到了月球背面的第一張影像。

造成這種現象的物理原因是因為月球的自轉速度和繞地公轉速度一致。

這種一致性平衡了星體「腹背」所受到的不同引力。

這種因為作用於物體不同部位引力之不同而引起物體內部產生的應力被稱為潮汐力，在漫長的歲月里起著剎車的作用，最終將月球「潮汐鎖定」。

實際上，月球這個屬性並不是太陽系中獨一無二的。

許多衛星的「面孔」取向，都符合這種「潮汐鎖定」現象，只用一面對著它的「主人」，以使得內部應力最小。

這似乎又一次證實了：大自然造物按照某種「極值」規律！

潮汐力這類引力效應，以後還會碰到，因而在此略作介紹。

潮汐力的名詞來源於地球上海洋的潮起潮落，但後來在廣義相對論中，人們將由於引力不均勻而造成的現象都統稱為潮汐力。

我們所熟知的地球表面海洋的潮汐現象，是因為月亮對地球的引力不是一個均勻引力場而形成的，見圖1-4a。

人站在地球上，地球施加在我們頭頂的力比施加在雙腳的力要小一些（圖1-4b）。

但因為我們個人的身體尺寸，比較起地球來說太小了，我們感覺不到重力在身體不同部位產生的微小差異。

然而，在某些大質量天體比如黑洞附近，這種引力的差異就會導致物體被拉長，見圖1-4c。

►圖1-4：潮汐力

月亮離地球說近也不近，與太陽系大家庭比起來，它倆非常親近，但比較起月亮和地球的體積大小而言，中間似乎空空蕩蕩的什麼也沒有。

要知道月地距離是38萬公里，地球半徑不過6千公里，因而，地球直徑大約只是月地距離的三十分之一，如圖1-3所示，你可能沒有想到，太陽系的八大行星可以被排成一排，完全「塞進」地球和月亮之間，還仍然有剩餘空間。

不過，還好我們的八大行星從未擠到地球月亮之間來過，如果發生那種情形，將會引起一場大災難！

下一站，我們將奔赴太陽——這顆離我們最近的恆星，你真的了解它嗎？

本文首發於《太空聯盟》（微信號：space_union），《知識分子》獲作者授權刊發，略有修訂。

參考文獻：

【1】Bill Bryson， A Short History of Nearly Everything[M]., Broadway Books， pp.123-148, 2004