每当黄昏送走西边天空最后一缕晚霞,好像一个穹顶的点点灿烂的星星世界悄然降临。如果你在元月的晴夜(农历初一或初`二)到野外观察星空,会觉得天空好像一个半圆球(在天文学上叫做天球)罩着大地,天球上镶满了闪烁的、相对位置固定不变的、可以自身发光的星星——恒星。恒星是由炽热气体组成的、能自己发光的球状或类球状天体。离地球最近的恒星是太阳。其次是处于半人马座的比邻星,它发出的光到达地球需要4.3光年。
恒星都是炽热的气体星球,它们可谓是“遥远的太阳”。恒星除了位置固定不变以外,最重要的性质是它自身可以发光,其中心部分不断地进行热核反应,释放巨额热核能量。现代天文学家告诉我们,恒星也有自己的生命史,它们从诞生、成长到衰老,最终走向死亡。它们大小不同,色彩各异,演化的历程也不尽相同。恒星与生命的联系不仅表现在它提供了光和热,实际上构成行星和生命物质的重原子,就是在某些恒星生命结束时发生的爆发过程中创造出来的。
其实,恒星并非不动,只是因为距离地球非常遥远,如果不借助于专门的观测工具和方法,很难发现它们在天上的位置变化。正因如此,古时人类把它们认为是固定不动的星体,叫作恒星。人类用肉眼所见的满天繁星几乎全部是恒星,而且基本都是属于一个巨大的旋涡状的恒星系统——银河系的天体。直径大约10万光年的银河系包含了几千亿颗恒星。遗憾的是,由于城市光污染严重,现在地球上许多地方已经难以用肉眼看到星光灿烂的银河了。地球所在的太阳系处在距离银河系中心约3万光年的位置,这一巨大的旋涡状的恒星系的直径大约有10万光年。平时我们肉眼所看到的满天恒星,可以说几乎全部是属于银河系的,其中有大约三四千亿颗恒星。
随着天文望远镜的不断改良,人类的天文视野也不断扩大。人类已经发现了无数的河外星系,星系群、星系团、超星系团,等等。简而言之,人类对宇宙认识进程,首先从脚下的地球开始,再从地球伸展到太阳系,进而延展到银河系,然后扩展到河外星系和大宇宙(即我们的宇宙)。
天文发现经验说明,任何客观存在的具体物质都有自己的层次或结构,都在运动和变化着。宇宙既然是物质的,那么,在万有引力的作用下,我们的宇宙这个客观存在也应该具有某种结构,也必然是处在在不断地演化中。而且,随着观测手段的进步,人们对宇宙的认识也在不断深化。
关于“宇宙演化”这一基础科学问题,近年已经正式写入我国的“十三五”规划。这一方面说明国家对科学的高度重视,另一方面也是我国科学传播事业发展的结果。