光速

夜空中的一切都是来自过去的影像。你之所以能看到东西，是因为有一种叫光子的基本粒子从物体表面传播到了你眼中。这个过程需要时间，但通常情况下，这个时间短得我们根本无法察觉。笔记本电脑或手机屏幕发出的光，从你没赶上的公交车上发出的几米开外的光，或是在遥远的地平线尽头你能看到的最远物体上发出的光，它们到达你眼中所花的时间，远远短于1秒钟。我们的大脑根本无法分辨出这么短的时间。

但是，我们所看到的每样东西，的确都只是它在过去的影像。在日常生活中，我们感觉不到这个现象，因为光传播到人眼的时间太短了。但是在宇宙中，这个过程就变得明显多了。光的移动速度比宇宙中任何其他东西都要快，它在真空中（宇宙中大部分地方是真空）的速度为每秒299792458米。这是非常快的，但是如果跨越的距离太远，光也要跑很久。利用光速我们可以计算出，光从月球到达地球需要1.3秒，从太阳到达地球需要8分20秒，从海王星到达地球需要足足4个小时。

天文学家利用光传播的时间来测量宇宙中遥远的距离。“光年”这个长度单位指的是光在一年内传播的距离，即9.46万亿公里。如果不用这样的单位，而是用我们日常生活中使用的距离单位，那么得出的数字将非常庞大，而且人脑也无法直观地理解这个数字到底有多大。这正是观测夜空的奇妙之处：你所看到的一切都是对历史的一瞥。恒星的数量之多和彼此之间的距离之远令人震惊，也促使我们审视自己：当你因为生活琐事烦恼时，花一点时间想一想宇宙有多大吧！

除了太阳以外，离我们最近的恒星是半人马座三星系统。这几颗恒星距离太阳大约有4光年，这意味着我们看着这些恒星时，我们的眼睛接收到的星光是4年前发出来的。当你仰望星空时，你会看到我们银河系中的大量恒星。银河系大概有100000光年那么宽，地球不在银河系的中央，而是位于它的一条旋臂上。银河系里至少有1000亿颗恒星，而我们用肉眼只能看到其中的一小部分。

夜空中能看到的许多恒星，可能已经不复存在了。它们可能已经寿终正寝，耗尽了燃料，发生爆炸，或是熄灭了。但是我们依然能看到它们在天空中闪烁，这正是因为我们在凝望过去。肉眼可以看到的最遥远的天体是我们银河系的邻居——仙女座大星系，距离我们250万光年。天文学家们借助天文望远镜，几乎可以回溯宇宙的起点，那是在距离我们138亿光年远的地方。这样一举例，我们对宇宙的大小就会有概念了。