還有一種可能,叫bottom-up,就是先形成小的一些物質,就是團塊。然後這些小的物質一點一點來凝聚,最後凝聚成什麼?一個一個的星系,總之不管是由大塊變成小塊的,還由小塊的變成大塊的,總之要形成什麼?形成我們現在的星系,也就是説,宇宙大爆炸之後,大約十億年,就開始出現形成了星系。
這個圖是一個模擬圖,就模擬一下這個星系是怎麼形成的,現在就是做一個它的模擬過程。你看這些個團塊在相互之間互相吸引,併合在一起,最後呢,形成了幾個星系,好,就形成這個星系,那麼我們這個動畫呢,最初看到幾個團塊是由哈勃空間望遠鏡拍攝下來了,我們然後模擬,那些團塊根據我們這個模擬過程最後就形成這個星系。
那麼現在宇宙中有多少星系呢?數也數不清,我們再看幾個,那麼這就是真實拍下來的宇宙空間的一部分。你會看到什麼,瀰漫著很多的物質,這些個物質呢就在不斷地形成新的星球,不斷地形成新的星球,那麼宇宙中和我們銀河系一樣的星系多不多,太多了,就宇宙中有很多很多和我們銀河系一樣的類似的星系,你要説我們銀河系漂亮不漂亮,跟這個星系比的話,可能還沒有這個星系漂亮,這個星系叫做漩渦星系,中間有一個核,是非常漂亮的,所以這個星系在那兒不停的旋轉,這就是一個和我們銀河系類似的一個河外信息。我們再看一個,這也是一個星系,這個星系呢不那麼旋轉,我們把它叫做橢圓星系。它是一個橢圓形的,但是這個星系個非常大,這個橢圓星系往往比漩渦星系個頭還要大。那麼橢圓星系在宇宙中也非常多,我們再看一個,你看這個星系有什麼特點呢?一邊有旋轉,另外它中間那個核不是一個圓的,有點像一個棒槌一樣,所以我們管這個星系叫做棒旋星系。
這是另外一個星系,這個星系還有一個小兄弟。你看星系左邊它還帶著一個小的星系跟它連在一起,好像是一個大星系牽著一個小弟弟,兩個星系連在一起,樣子非常好看。就像一個大的手臂一樣,把那個小的星系牽在一起,這也是一個巨大的橢圓星系,這個就比星系的規模要大得多。你看上邊那些個點,每一個點就是一個星系,星系和星系組合在一起,是什麼呢?叫做星系團,就是星系和星系也可以組合在一起,成為一個更大的家庭,我們叫做星系團。這個就是一個星系團,這個星系團是目前離我們銀河系最近的一個星系團,叫做仙女座星系團,離我們最近。
我們説了半天,我們銀河系是不是一個星系,當然我們銀河系是一個星系,有人就問了,那你告訴我銀河系星系是什麼樣子的。這非常困難,因為我們在這個星系裏邊,是無法看到我們星系全部的面目,我們只能看一部分,看看太陽這邊的是什麼狀態,再看看太陽那邊是什麼狀態,然後我們大體上就把我們的銀河系描繪出來了。那麼描繪的結果,有一個星系和我們的銀河系應該是非常相像的,就是這個星系,這個星系叫做仙女座大星雲,這個大星雲也是離我們最近的星雲之一,這個星雲不但是我們的姊妹星雲,而且這個星雲在歷史上立了很大的功勞。
我在上一講提到了,哈勃證明了我們的銀河系之外還有銀河系,和我們銀河系一樣的,怎麼證明的呢?就是通過這個星系來證明的,具體説它在這個星系裏邊找到了單個的星,不但找到了這個星,而且通過這個星測出了仙女座大星雲的距離,發現這個仙女座大星雲,絕對不會是處在我們銀河系裏邊,那麼在哈勃之前大家有一種看法,這個就是我們銀河系裏邊的一些星雲,所以當初把它叫混了,我們管它叫仙女座大星雲。而這個仙女座就不然了,它是我們銀河系一樣的一個星系。首先有星系,然後星系裏邊再誕生了各種的恒星,那麼恒星周圍再有星星的家族。那這樣的話,我們這個宇宙就慢慢誕生了,包括人類也就通過宇宙的演化,各種的高等生命,也就誕生了。
我們談到這個地方以後大家會想到,你談了這麼多,談到了現在了,你能不能談談未來,我們的宇宙將來怎麼辦?所以問題就變成我們的宇宙會終結嗎?雖然我們説宇宙的終結離我們是非常非常遙遠的事情,但是你不得不考慮。特別是作為科學家來講,作為天文學家來講一定要回答這個問題,我們的宇宙會不會有終結?我們再回過來看一下宇宙的演化,你看宇宙從最初一點,一步一步往下演化。我剛才説了,那麼到了圖的右邊你就看到,通過星雲以後,最後形成了很多星系,星系裏邊有恒星,那麼恒星周圍可能有行星,有可能誕生高等生命。那麼宇宙還要往下膨脹,這個宇宙會不會無休止的膨脹下去呢?這是擺在天文學家面前一個非常嚴肅的問題,你必須回答,不然的話,你這個天文學研究可以説研究得不夠徹底,對宇宙的了解還非常有限。天文學家正在努力去回答這個問題,那麼通過反復地研究,我們發現我們的宇宙的走向大概是這個樣子:我們先説一下這個圖,這個圖的橫坐標就是時間,這個縱坐標就是宇宙的大小,那麼靠近坐標軸的這個地方的綠線就是我們目前的狀態,就是我們目前宇宙的位置。我們宇宙有三種可能,第一種可能就是最上邊那個紅線,這個可能就是我們的宇宙一直膨脹下去,一直膨脹下去,而且膨脹的速度是越來越快,往外膨脹,這是的宇宙一種可能。那麼中間呢,第二種可能宇宙也是在膨脹,但是它膨脹的速度比較慢一點,比較平坦,也在膨脹,也會是不斷地膨脹下去。那麼第三種狀態,就是最下邊那條藍線,它説呀我們目前的宇宙的確是在膨脹,但是我們宇宙膨脹以後呢,還會收縮,就是説從最初出發以後,膨脹一段時間以後,經過若干若干年以後,還會要收縮回來。
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