第15部分(第3/4 頁)

的冠軍，還是接力賽跑獲勝隊的成員……那就是說，他在一次運動會上獲得了7個第一名。同年，他創造了伊利諾伊州跳高記錄。 作為一名學者，他也是出色得不得了，不費吹灰之力就考上芝加哥大學，攻讀物理學和天文學（說來也巧，系主任就是阿爾伯特·邁克爾遜）。他在那裡被選為牛津大學的首批羅茲獎學金獲得者之一。3年的英國生活顯然衝昏了他的頭腦。1913年他返回惠頓的時候，披著長披風，銜著菸斗，說起話來怪腔怪調，滔滔不絕……不大像英國人，而又有點像英國人……這種模樣他竟保留終生。他後來聲稱，他在20世紀20年代的大部分時間裡一直在肯塔基州當律師，但實際上他在印第安納州新奧爾巴尼當中學教師和籃球教練，後來才獲得博士學位，並在陸軍待了很短時間。（他是在簽訂停戰協定前一個星期抵達法國的，幾乎肯定沒有聽到過憤怒的槍炮聲。） 1919年，他已經30歲。他遷到加利福尼亞州，在洛杉磯附近的威爾遜山天文臺找了個職位。非常出人意料的是，他很快成為20世紀最傑出的天文學家。 讓我們稍停片刻，先來考慮一下當時人們對宇宙的瞭解是如何少得可憐，這是值得的。 今天的天文學家認為，在可見的宇宙裡也許有1　400億個星系。這是個巨大的數字，比你聽了這話認為的還要巨大得多。假如把一個星系比做一粒凍豆子，這些豆子就可以塞滿一個大禮堂……比如，老波士頓花園或皇家艾伯特大廳。（有一位名叫布魯斯·格雷戈裡的天體物理學家還真的計算過。）1919年，當哈勃第一次把腦袋伸向望遠鏡的時候，我們已知的星系數只有一個：銀河系。其他的一切要麼被認為是銀河系的組成部分，要麼被認為是遠方天際眾多氣體中的一團氣體。哈勃很快證明這種看法是極其錯誤的。 在之後的10年裡，哈勃著手研究有關宇宙的兩個最基本的問題：宇宙已經存在多久？宇宙的範圍有多大？為了回答這兩個問題，首先必須知道兩件事……某類星系離我們有多遠，它們在以多快的速度遠離我們而去（即現在所謂的退行速度）。紅移能使我們知道星系後退的速度，但不能使我們知道它們離得有多遠。為此，你需要有所謂的〃標準燭光〃……即準確測得的某個恆星的亮度，作為測算其他恆星的亮度（並由此計算其相對距離）的基準。 哈勃的好運氣來了。此前不久，有一位名叫亨利埃塔·斯旺·萊維特的才女想出了一種找到這類恆星的方法。萊維特在哈佛大學學院天文臺擔任當時所謂的計算員。計算員終生研究恆星的照片並進行計算……計算員由此得名。計算員不過是個幹苦活的代名詞。但是，在那個年代，無論在哈佛大學，還是在任何地方，這是婦女離天文學最近的地方。這種制度雖然不大公平，但也有某個意想不到的好處：這意味著半數最聰明的腦子會投入本來不大會有人來動腦子的工作，確保婦女最終能覺察到男同事們往往會疏忽的宇宙之細微結構。 有一位名叫安妮·江普·坎農的哈佛大學計算員利用她熟悉恆星的有利條件，發明了一種恆星分類系統。這種系統如此實用，直到今天還在使用。萊維特的貢獻更加意義深遠。她注意到，有一種名叫造父變星（以仙王星座命名，第一顆造父變星就是在那裡發現的）的恆星在有節奏地搏動……一種星體的〃心跳〃。造父變星是極少見的，但至少其中之一是我們大多數人所熟悉的。北極星就是一顆造父變星。 我們現在知道，造父變星之所以搏動，是因為……用天文學家的行話來說……它們已經走過〃主序階段〃，變成了紅巨星。紅巨星的化學過程有點兒難懂，已經超出了本書的宗旨（它要求瞭解很多東西，其中之一就是單離子化的氦原子的性質）。但是，簡而言之，在燃燒剩餘的燃料的過程中，它們產生了一種很有節奏、不停地一亮一暗的現象。萊維特的天才在於，她發現，透過比較造父變星在天空中不同角度的大小，就可以計算出它們之間的相對位置。它們可以被作為標準燭光……這個名稱也是她創造的，現在依然廣泛使用。用這種方法得到的只是相對距離，不是絕對距離。但是，即使這樣，這也是第一次有人想出了一個計算浩瀚宇宙的實用方法。

第八章　愛因斯坦的宇宙（6）

（為了合理評價這些深邃的見解，也許值得注意的是，當萊維特和坎農在根據照片上遠方星星的模糊影子推定宇宙的基本特性的時候，哈佛大學的天文學家威廉·H。皮克林……他當然能從一流的天文望遠鏡裡想觀察多少次就觀察多少次……卻在建立自己的理論，認為月球上的黑影是由大群大群的、隨著季節遷徙的昆蟲形成的。） 哈勃把萊維特測量宇宙的標準和維