读书是为了明天更好的成长（读书仰望星空是一切伟大成就的源头）

近几年，随着中国航天事业的大发展，天文类的科普读物如雨后春笋般涌现，风格也是多种多样。有的以普及硬核知识为主，也有的跟当下的流行元素结合起来，比如用漫画等形式讲解，勾起读者对科学、天文学的兴趣。

但是，无论风格什么样，这些书基本上都围绕着目前科学界普遍接受的宇宙演化理论，也就是大爆炸理论进行讲解。而且讲到最后，差不多都有同一个落脚点，那就是，从宏大的宇宙尺度上看，我们人类从哪里来，又要到哪里去。

根据大爆炸理论，宇宙有138亿年的历史，比动辄就以百万年为时间单位的地质年代还要大几个数量级。如果把这138亿年看成一年，那么人类诞生是在这一年的最后一天，也即是12月31日的23:59:46。换句话说，人类的历史只有14秒。你不妨现在做三次深呼吸，这就是人类历史的长度。如果把138亿年看成一个橄榄球场，那么人类历史只有0.066毫米。一张标准70克A4纸的厚度是0.088毫米，人类的历史比纸还薄。这就是为什么霍金说：宇宙中有一颗中不溜儿大小的行星，它绕着一颗不起眼儿的恒星转圈，而那颗行星表面的“化学渣滓”，就是我们。

人类的存在在宇宙尺度上只是很短暂的时间

这类科普读物，读完之后让人震撼的同时，也不可避免地让人感到自惭形秽，因为人类实在是太渺小了。

但有一本天文科普书摆脱了这样的套路，由乔·马钱特所著的《人类仰望星空时》，是一本字里行间渗透着浓浓的人文情怀的科普书。

《人类仰望星空时：繁星、宇宙与人类文明的进程》

[英]乔·马钱特 著

宋阳 译

中信出版集团出版

作者乔·马钱特是英国知名记者和作家，写了很多书和文章探讨人类和宇宙的本质。她在伦敦帝国理工获得硕士学位，专业是科学传播，同时还是基因学和医学微生物学的双料博士。

科学传播是一个非常有意思的专业，既要采取普通人能理解和接受的形式，又要达到一定专业性的标准，来传播科学思想，同时利用人文社科领域的工作，来思考科学与社会之间的关系。这本书正是这种努力的一个体现。

十二个重要时刻

《人类仰望星空时》的英文原书名是Human Cosmos，直译就是“人类的宇宙”。题目听起来有点平庸寡淡，感觉心里掀不起什么波澜。而且跟宇宙138亿年的历史相比，人类的存在比纸还薄，那又何言“人类的”宇宙呢？

但是，作者偏偏就要这样说。言外之意是：宇宙再大，历史再长，终归是“人类的”宇宙。这里面透出几分“人择原理”的味道，也涉及到对宇宙的量子解释。

全书一共12章，依次是神话、土地、命运、信仰、时间、海洋、权力、光、艺术、生命、外星人、意识。乍一看上去，让人有点犯嘀咕：这12个主题可以说是风马牛不相及，作者是怎么把它们组合到一起的呢？

这本书构思的巧妙之处就在这里。事实上，作者用“人类仰望星空”这个大主题，将两万年来人类历史上看似零散的12个重要时刻串联起来。

明里是在讲故事：比如与皇权和宗教斗争了一辈子的托马斯·潘恩，孤掌难鸣却坚持己见的生物学家弗兰克·布朗，中世纪的造钟大师、修道院院长理查德，人称“太平洋之王”的库克船长，离经叛道的艺术家马列维奇……

对天文的爱好指引托马斯·潘恩走上了追求民主的道路

同时在暗里，这些人、这些事，他们的思想、他们的言行，连成了一部历史，讲述人类在不断仰望星空的过程中，如何一步步发展出科学和文明，又是如何在这个过程中，从观察世界，到解释世界，再到反观人类自身。

因此，“仰望星空”是人类所有好奇心的起点，也是人类迄今为止一切伟大成就的源头。

远古人的原初思考，古文明神迹一般的超群智慧，现代科学的诞生，技术的飞速进步，这些跨越了两万年的点点滴滴，在“仰望星空”这根钩针的上下翻飞中，织成了这本奇书。

什么决定了人类看到的星星

既然“仰望星空”，自然要提到人类在夜空中看到的星星，或者用天文学术语说，叫“天体”。人类历史上，有些天体出镜率很高，比如银河、太阳、月亮、金星、天狼星、北极星等等。这是因为这些天体，人类用肉眼最容易看到。

其实，全天肉眼可见的天体大多数是恒星。所谓恒星，简单说就是巨大的发光气体球。我们现在知道，据推算宇宙中恒星的数量级在1022，仅仅是我们所在的银河系就有1000亿颗。对于肉眼可见的恒星，我们称为亮星。正是这些亮星吸引了人类的目光，引领人类迈出了求知的第一步。

从古至今，星空启发着人类的梦想

既然恒星不计其数，为什么我们肉眼能轻松看到的恒星并不多呢？如果刨除城市光污染的因素，决定恒星视亮度（也就是恒星在我们看来有多亮）的因素有两个：一个是它的亮度（也就是发出可见光的总量），一个是它与我们的距离。由于绝大多数恒星离地球太远了，所以尽管它们的亮度并不比太阳小，甚至比太阳大得多，但它们发出的光在前往地球的星际旅途中变得越来越微弱，很难被肉眼看到。

用来衡量恒星视亮度的体系是视星等，其发明者据说是第三章提到的古希腊天文家喜帕恰斯。“视”是视力的视，“星”是星空的星，“等”是等级的等。在肉眼可见的恒星里，6等星最暗，5等星亮一些，以此类推，数值越小，恒星越亮。随着这个体系变得越来越精确，天文学家不再说几等星，而是说一颗恒星的视星等是3.34或者0.03（织女星）。比如夜空中最亮的恒星是天狼星，它的视星等是-1.46，北极星是1.95，离我们最近的恒星南门二（4.4光年），也就是刘慈欣小说三体星的原型，是-0.27。一般视星等小于2的，可以定义为亮星。

以地球为观察点，全天最亮的星无疑就是我们这个星系的核心——太阳。它的视星等是-26.74，夜空头号亮星天狼星的视星等是-1.46。换算一下，太阳的视亮度是天狼星的128亿倍。

不同天体的视星等

这就是为什么除了凌晨和黄昏时分，在白天的大部分时间里，我们用肉眼很难看到其他星星，这不是因为星星不见了，而是因为太阳实在是太亮了，盖住了其他星星的光芒，想想连天狼星在太阳面前，尚且是萤火之光，更别说其他恒星了。这跟城市光污染的结果类似，背景变亮了，本来可见的星星就变得不可见了。

对于全天最亮的这颗星，必须要提醒一句：任何时候，记住是任何时候，都不要用裸眼看太阳，更不要透过没有滤光措施保护的光学仪器，比如望远镜和相机的取景器，观测太阳，日食的时候同样不可以。我们可以间接观测太阳：比如伽利略发现太阳黑子的时候，是在望远镜上加了一层很厚的黑色滤光镜。也可以利用小孔成像的原理，把阳光投到白纸上，下次日偏食的时候，你不妨试试这个简单的方法。

生命之源：太阳

太阳的质量占整个太阳系的99%，是地球上所有生命和能量的来源。

我们的衣食住行，没有一样能离开太阳。我们吃的食物，不管荤的素的，生的熟的，正餐零食，高热量或者低卡，只要我们沿着食物链往下捋，所有能量，最终都是靠植物的光合作用，从太阳那里吸收来的。

那穿的衣服呢？丝绸棉麻之类的天然材质，不用说跟食物一样，也是靠光合作用来自太阳。化纤材质，包括我们日常生活里的各种塑料产品，都是化工产品，原料不外乎是煤、石油和天然气，这些都是古代海洋浮游生物和海藻沉积而成的化石，这些化石在亿万年前将太阳能封存起来，我们今天用各种各样的方法再将这些能量释放出来，加以利用。至于我们每天用的电，开车烧的油，所有能量归根结底都来源于太阳。没有太阳，人类将不复存在。

长河落日

现代科学告诉我们：太阳是一颗非常普通的恒星，还记得霍金说过的那句话吗？“宇宙中有一颗中不溜儿大小的行星，绕着一颗不起眼儿的恒星转圈”。这里所说的那颗“不起眼儿的恒星”，就是太阳。跟所有恒星一样，太阳的主要成分是氢和氦，靠内部的核聚变产生能量，发光发热。它也有生命周期，要经历出生、长大、衰老和死亡。我们的太阳已经46亿岁了，是一颗中年恒星，估计它还有50亿年的寿命。

尽管如此，从远古时期开始，人类看到太阳每天东升西落，给世界带来光明、温暖和生机，它是那么高高在上，那么威力无边，早期人类对太阳生出敬畏之心，这也是自然而然的事情。所以，在世界各地的神话故事里，都有一个光辉灿烂的“太阳神”，书中就提到了不少。

比如，埃及的太阳神拉乘着天舟，穿过天空之海。罗马太阳神“无敌索尔”，驾着一辆四马战车，从海洋冉冉升起。北美原住民楚玛什人的太阳神，住在上界的水晶屋里，白天举着火把，赤身裸体，头戴一根用鸟毛编成的发带，穿过天空。另外，书中还提到叙利亚太阳神“埃拉伽巴路斯”，希腊太阳神“赫利俄斯”，古巴比伦史诗中的太阳神叫“沙玛什”，波斯太阳神“密特拉”。中国神话里也有跟太阳有关的情节，比如帝俊和羲和生了十个儿子，个个都是太阳，这才有了后羿射日的故事。

古埃及讴歌太阳神的壁画

人类对太阳的神化，逐渐演化成了铺天盖地的太阳崇拜。书中的第四章讲到，太阳崇拜的传统如此根深蒂固，所以已经皈依基督教的君士坦丁在米尔维大桥战役大败马克森提乌斯、统一罗马帝国之后，并没有妄想根除这种传统，因为这既不现实，也不明智。相反，他巧妙地将太阳崇拜与基督教统一起来，让帝国的异教徒和基督徒团结在集上帝和太阳神于一身的耶稣基督的周围，这确实算得上是一次政治妙举。

在将太阳神圣化的同时，人类也注意到了一些长期规律，而现代天文学的诞生正是人类对太阳、太阳系行星持续观察和思考的必然结果。书中第二章讲到，新石器时代的英国巨石阵所呼应的天象，正是冬至日落的壮观景象，这里古人观察到的规律就是太阳的周年运动和四季循环。

在第六章，“太平洋之王”库克船长和他的“奋进号”奉国王之名，到塔希提岛执行一项重要的观测任务——金星凌日，为的是改进日地距离的数值。这个数值对于测定太阳系的大小十分关键。而日地距离本身，也是天文学的一个基本单位，学名“天文单位”，英文缩写AU，约为1.5亿公里。太阳系的大小，如果按照与星际空间的边界算，是80-100个天文单位。

到了第八章，富有工匠精神的物理学家夫琅和费，敢于质疑牛顿的论断，敏锐地发现了太阳光谱中的574条暗线，这些暗线后来就被称为夫琅和费线。热情如火的化学家本生灵机一动，想到通过比对夫琅和费线和地球元素的发射谱线，从而确定太阳的成分。谦虚害羞的物理学家基尔霍夫却大胆推论：太阳的外层比它的核心冷，所以当光穿过较冷的外层射向地球的时候，某些色光被吸收了。就这样，人类揭开了天体光谱的神秘面纱，将遥不可及的恒星拉到了我们面前。

而在第九章，离经叛道的艺术家马列维奇向理性发起进攻，他首先拿太阳开刀，因为太阳的理性和逻辑之光欺骗了我们，让我们相信所见皆真实。因此，人类要进步，必须摧毁太阳。所以，画家马列维奇与其他先锋艺术家共同创作了荒诞剧《战胜太阳》，里面的胜利者将那团火球从天空撕扯下来。

马列维奇《战胜太阳》舞台布景手稿

第十章讲述了时间生物学的崛起与内斗，大家或许还记得孤军奋战的布朗吧，他的对手正是凭借太阳生物钟研究，独霸时间生物学阵地几十年。太阳生物钟，也叫昼夜节律，指的是生物活动随着太阳周日运动起伏涨落的周期。经常到国外出差的人对这点一定深有感触，所谓倒时差，不光是要调整睡眠-觉醒周期，其实你体内所有的太阳生物钟都要调整好，人才会感觉正常，我个人的经验是肠胃活动最难倒过来。

太阳不仅激发了人类的探索求知欲，还影响了人类社会的权力结构。第七章里说，哥白尼把太阳比做居于宝座的王者，统治着围绕它转动的行星家族。随着哥白尼的日心说呼声越来越高，欧洲帝王君主纷纷扯起太阳这面大旗，比如西班牙的菲利普四世是“行星之王”，法国的路易十四是“太阳王”，英国的乔治二世和乔治三世是“耀眼的君主”和“璀璨的亲王”，发出“无比高贵的光芒”。

所以，太阳滋养我们，主宰我们，吸引我们，启发我们。我们敬畏它，神化它，观察它，研究它，甚至指责它，攻击它。但无论如何，终究是因为它发出的光，才让人类有了那14秒的存在，让人类今天能站在这里，问宇宙是什么，我们是什么。

从古至今，人类都在通过观察星空理解宇宙，这段历史漫长而艰辛。让我们跟随《人类仰望星空时》，潜入深邃的宇宙认知史中细致勘察一番，或许可以触及乃至越过既有世界观的边界。

作者：宋阳

编辑：金久超

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