模型世界（概论）

据我记忆力所及，我最初迷恋上行星时才8岁，正在念三年级。当时我刚刚得知：正如我有上高中和大学的哥哥，地球在太空中也有兄弟姐妹！对我而言，那些邻近世界的突然出现，不啻为一个具体而神秘的新启示。在1955年时，人们对行星还知之甚少，只知道它们在太阳系大家庭里都有各自的位置和名字。在我看来，冥王星和水星就跟巴黎和莫斯科差不多，都是些极具异国情调的理想国度，只是更能唤起我孩子气的幻想而已。

关于行星，已成定论的区区几桩事实表明，它们怪得离谱——从令人难以忍受的严寒酷热，到时间的扭曲，都有可能出现。比如说，水星只要88天就能绕太阳一周，而地球则需要365天，因此水星上的1年还不足地球时间的3个月，真可谓“光阴似箭、日月如梭”了。那里的情形有点像按“狗年”计时：狗生活7年，其主人才长1岁——这也解释了为什么宠物们的寿命大都短得可怜吧。

每颗行星都开辟出了各自的可能疆域，并创造了相应的现实环境。据说，在常年遮掩的云层之下，金星隐藏着丰富的沼泽地；在那些沼泽地里，是一片片由密布的黄色和橙色植物形成的雨林，浸泡在石油或苏打水的汪洋之中。这些观点并非出自漫画书或耸人听闻的小说，而是由一些严肃的科学家提出来的。

行星上不胜枚举的怪异现象，与屈指可数的行星总数形成了鲜明的对比。事实上，太阳系中行星的颗数——“9”倒有助于将它们划成一组。一般的东西要么成对，要么成打，要么以尾数为5或0的数字来计算，而行星则有9颗，而且也只有9颗1。“9”这个数字，像外太空一样古怪，不过用双手倒是可以数得过来。要掌握行星的基本知识，花一晚上的时间就够了，不像背出美国本土48个州府，或者记住纽约史上的重要日期那么费劲。当孩子们用“My very educated mother just served us nine pies”这个无实际意义的助记句子，帮助记忆九大行星的英文名时，同时也记住了它们从太阳向外依次排列的正确次序：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星和冥王星。2

行星的数目不多，要找齐似乎比较容易。于是，我就想在一个硬纸鞋盒中排出它们的立体模型，好拿去参加科技展。我收集了弹珠、杰克钢球3、乒乓球，以及“斯波尔丁”弹力球4（我们女孩子们可以在人行道上弹来弹去玩上半天的一种粉红色橡皮球）。然后，用蛋彩5在它们上面涂上颜色，再用烟斗通条和细绳将它们挂起来。我的模型（与其说像一个科学展示盒，倒不如说更像一个玩偶之家）并不能让人切实地感受到行星的相对大小，以及它们之间巨大的星际距离。按照正确的比例，我本该用篮球来代表木星，以显现它那足以让其他行星相形见绌的大小；按理说，还得将它们装在洗衣机或者冰柜包装箱那么大的纸板箱里，才能较好地体现出太阳系的宏大规模。

幸运的是，这个以完全缺乏艺术技巧的手法制作出的粗糙模型，并没有扼杀掉行星在我脑海中的美好印象：土星悬挂在完美对称的旋转环系之中，火星上的地貌则不断变幻（1950年代的科学报告认为，那是因为火星上的植被在随季节发生周期性的变化）。

在科技展后，我们班上又上演了一幕行星剧。我扮演的是“孤星”太阳，因为剧本要求这个角色身披红色斗篷，而我刚好有一件，那是万圣节6留下来的服饰。作为孤星，我先用独白表达出太阳渴望伙伴的心愿。而那些扮演行星的演员们，在念完一段表明自己独特之处的台词后，就一个接一个地应许我的祈愿，加进来成为“孤星”的伙伴。在这幕行星剧中，最令人难忘的表演来自“土星”和“地球”——前者边念台词，边快速地转着两个呼啦圈；后者是个腼腆的大胖子，却不得不实事求是地宣称：“我的腰围有24 000英里7。”于是，地球大圆的周长就这样不可磨灭地镂刻在我的脑海中了。（注意，那时候我们总是用带定冠词的“the earth”来称呼地球，以表明它的独一无二。我成年后，月亮从一个夜晚的发光体变成了一个可以飞抵的目的地，地球也由“the earth”变成了“Earth”。）

我所扮演的“孤星”角色，帮助我更好地理解了太阳和行星的关系——太阳是它们的母星和领路人。我们所处的这一隅宇宙名叫“太阳系”，并不是毫无根据的，因为每颗行星的组成和特点在很大程度上都是由它距离太阳的远近决定的。

我在立体模型中略去了太阳，因为我那时还没有理解太阳的威力，而且如果将它包含在里面，还会导致难以解决的比例问题。8太阳和月亮都被省略掉的另一个原因在于，我们对这两个闪亮的天体已经司空见惯，它们似乎都成了地球大气的一部分，而行星们的身影只有在晚上就寝前或在凌晨天还黑着时，才能偶尔瞥见，因此反而显得弥足珍贵。

在我们班级前往纽约海登天文馆（Hayden Planetarium）参观时，我们这些城里孩子见识到了从交通信号灯和霓虹灯的禁锢中解脱出来的完美夜空。我们观察到了行星们在苍穹中彼此追逐的情景。我们使用特制的弹簧秤测试了重力的相对强度，这种秤可以指示出我们在木星上会有多重（一个中等身材的老师会重达400多磅9），在火星上又有多重（所有人在那儿都会变得身轻如燕）。我们目瞪口呆地看到了一块重达15吨的陨石——它曾经从天而降，落在俄勒冈州威廉麦特山谷（Willamette Valley），并对人类的安全构成过威胁，但是我们中没几个人意识到那会有多可怕。

威廉麦特陨石10现在仍永久性地陈列在美国自然历史博物馆的“罗斯地球及太空中心”（Rose Center for Earth and Space）。令人难以置信的是，据说它原是一颗绕日运行的古老行星的铁镍核心。不知何故，它所处的那个世界在几十亿年前彻底粉碎了，于是行星的碎片就在太空中漂荡。机缘巧合之下，这块特别的碎片被推向了地球。它以惊人的速度朝着俄勒冈州的地面猛冲而下，因摩擦生热而剧烈燃烧，最后以不亚于原子弹爆炸的威力猛烈地撞击了威廉麦特山谷。接下来，它就在那里静静地躺了千万年，任由西北太平洋上空飘来的酸雨，侵蚀它那焦痕累累而又锈迹斑斑的残躯，并在上面凿出一个个的大窟窿。

最早打破我天真的行星美梦的就是这一幕。毫无疑问，这个黑乎乎的邪恶入侵者，曾伙同大群太空岩石和金属块，东游西荡，随时都有撞上地球的危险。打那以后，我心目中的太阳系家园就从一个中规中矩的模范小区，变成了一个杂乱无章的危险地带。

1957年，我10岁时，“旅伴”号卫星11的发射把我吓了个半死。作为外国军事力量的展示，它给全校范围的防空演习赋予了一层全新的含义。在演习中，我们将课桌假装成防空掩体，趴伏在下面，背对着窗户。很显然，我们畏惧愤怒的人类同胞，更甚于那些行踪不定的太空岩石。

在我十几岁至二十几岁的这些年里，随着年轻的肯尼迪总统美梦成真——美国拥有了飞向月球的火箭，人民大众就一直生活在一个驱之不散的噩梦中：隐藏在导弹发射井中的神秘火箭，不知何时就会落在自己头上。但是，等到1972年12月，阿波罗号的宇航员带回了最后一批月球岩石，满载希望的宇宙飞船在金星和火星上平平安安地着了陆，而另一艘美国飞船——“先驱者10号”也正在前往木星进行低空探测的途中。整个20世纪70年代和80年代，几乎每年都有飞往其他行星的无人飞行任务。通过探测机器人以无线电波传回地球的大量图片，人们越来越细致地描绘出了长久以来空白一片的行星面貌。人们还发现了全新的天体，因为宇宙飞船在飞行途中遇到了木星、土星、天王星和海王星的数十颗新卫星，以及围绕在这4颗行星周围的多个环系。

尽管冥王星离得太远，难以抵达，一直无法探索，但是通过仔细分析地基望远镜拍摄到的照片，科学家们却在1978年偶然地发现了它的一颗卫星，大大出乎人们的意料。假如我出生于1981年的女儿在8岁时，也需要根据已经修正和扩展过的太阳系，试制自己的立体模型，她会需要一大把的软胶糖豆和硬糖球，才有可能模拟出新加入太阳系的那些天体。而我那小她3岁的儿子，恐怕只有借助我们家的电脑，才造得出这样一个模型了。

尽管太阳系的成员数目增加了，但它的行星数一直固定在9个，至少截至1992年情况还是如此。那一年，人们在太阳系的边缘发现了一个独立于冥王星的暗色小天体。不久又有了一些类似的发现。在接下来的10年当中，这种小型“离群索居者”的总数最终超过了700个。这个迷你世界的内涵是如此丰富，以至于有些天文学家们在考虑是应该继续将冥王星看作一颗行星呢，还是应该将它重新归类为最大的一个“海王外天体”。（罗斯中心已经将冥王星排除在太阳系行星之外了。）

1995年，也就是在发现冥王星为数众多的邻居中的第一颗之后仅过了3年，人们又有了更加异乎寻常的发现。这一次发现的是一颗真正的新行星，它隶属于类似太阳的另一颗恒星。天文学家们很久以来一直在猜想，太阳之外的其他恒星可能也拥有自己的行星系统。如今，第一颗这样的恒星真的出现了，那就是位于飞马座内的恒星飞马座51（51 Pegasi）。在随后的几个月里，在仙女座ε星（Upsilon Andromedae）、室女座70的b星（70 Virginis b）和脉冲星PSR 1257+12等恒星周围都发现了系外行星（exoplanet，也称太阳系外行星）——这些新发现的太阳系以外的行星很快就被冠上了这么一个名称。在那以后至少又找到了180颗系外行星，而且通过改进搜寻技术，预计在不久的将来还会有更多更多的发现。事实上，仅在我们银河系里，行星的数目可能就会远远超过1 000亿颗——银河系中恒星的总数。

我过去熟悉的太阳系，曾经被认为是独一无二的，但如今看来，它不过是一种普通类型中最早为人熟知的一个范例而已。

迄今为止，还没法通过天文望远镜直接拍摄到系外行星，所以发现者们只能靠想象来描绘它们的模样。人们只知道它们的大小和轨道动力学特性。在大小重量方面，它们大多跟体形巨大的木星差不多，因为大行星比小行星更容易被探测到。事实上，系外行星的存在都是从它们对所属母恒星的影响推断出来的：要么是恒星在受到不可见同伴的重力牵引时出现了摇摆，要么是在行星从它面前经过并遮挡它的光芒时出现了周期性的黯淡。在围绕遥远的恒星运行的系外行星中，肯定也有火星或水星那样的小个子，但是它们太小了，难以对恒星运动造成扰动，因此没法从远处探测到。

行星科学家们已经把“木星”（Jupiter）这个词当成了通用名词，用“一木星”（a jupiter）表示“一颗大的系外行星”，而一颗极大的系外行星的质量可能要用“三木星”或更高的数值来计量。同样的，当今的行星猎手们已将“一地球”定为最困难也是最理想的追求目标。他们正在想方设法，去探测银河系中那些娇小脆弱的星球，那些笼罩着令人欢欣的蓝色和绿色的星体，因为这些颜色可能喻示着水和生命的存在。

新世纪伊始，不管是什么私心杂念占据了我们的头脑，我们所处的时代在历史上都将被定义为一个不断发现系外行星系统的时代。而我们的太阳系，不仅不会因此降低重要性，被贬为众多恒星系中的普通一员，反而会成为理解许多其他世界的模板。

哪怕在科学研究面前显露出本来面目，哪怕在茫茫宇宙中屡见不鲜，行星还是会在人类情感中稳占一席之地，因为它们不仅对我们的生活产生了深远的影响，而且在地球的天空中具有了特定的含义。那些旧时的神灵和鬼怪，过去是——现在依然是——激发人类灵感之光的源泉，是夜晚的漫游者，是家园风光中那道遥远的地平线。

详细资料

在美国缅因州的阿鲁斯图克县（Aroostook County）、马萨诸塞州的波士顿市、科罗拉多州的波尔德市（Boulder）、亚利桑那州的旗杆市、纽约州的伊萨卡市（Ithaca）、伊利诺伊州的皮奥里亚市（Peoria）、华盛顿特区、瑞典的斯德哥尔摩市、英国的约克郡以及靠近瑞士圣吕克市（St.-Luc）的阿尔卑斯山区，都建有太阳系模型——它们全都规模宏大，人们可以徒步或坐车在其中参观。

苏联的“金星4号”（Venera 4）太空探测船于1967年对金星的大气层进行了首次探测；随后“金星7号”和“金星8号”又分别于1970年和1972年在金星上着了陆。1971年11月，美国的“水手9号”（Mariner 9）成为火星的第一颗人造卫星——这是可以绕地球——月球系统外的行星运行的第一艘太空探测船。次月，苏联的“火星3号”（Mars 3）探测器登陆火星，但在火星表面上仅存活了20秒钟。

瑞士日内瓦天文台的米歇尔·麦耶（Michel Mayor）和戴狄尔·魁若兹（Didier Queloz）率先观测到了一颗系外行星，并在1995年10月宣布了他们关于飞马座51恒星系的这项发现。不久，两位美国科学家——加州大学伯克利分校的杰弗里·马西（Geoffrey W.Marcy）和现任职于华盛顿特区的卡内基学院的保罗·巴特勒（R.Paul Butler）——证实了他们瑞士同行的发现，并进一步发现了另外一些系外行星。