光速

夜空中的一切都是來自過去的影像。你之所以能看到東西，是因為有一種叫光子的基本粒子從物體表面傳播到了你眼中。這個過程需要時間，但通常情況下，這個時間短得我們根本無法察覺。筆記本電腦或手機屏幕發出的光，從你沒趕上的公交車上發出的幾米開外的光，或是在遙遠的地平線盡頭你能看到的最遠物體上發出的光，它們到達你眼中所花的時間，遠遠短于1秒鐘。我們的大腦根本無法分辨出這么短的時間。

但是，我們所看到的每樣東西，的確都只是它在過去的影像。在日常生活中，我們感覺不到這個現象，因為光傳播到人眼的時間太短了。但是在宇宙中，這個過程就變得明顯多了。光的移動速度比宇宙中任何其他東西都要快，它在真空中（宇宙中大部分地方是真空）的速度為每秒299792458米。這是非常快的，但是如果跨越的距離太遠，光也要跑很久。利用光速我們可以計算出，光從月球到達地球需要1.3秒，從太陽到達地球需要8分20秒，從海王星到達地球需要足足4個小時。

天文學家利用光傳播的時間來測量宇宙中遙遠的距離。“光年”這個長度單位指的是光在一年內傳播的距離，即9.46萬億公里。如果不用這樣的單位，而是用我們日常生活中使用的距離單位，那么得出的數字將非常龐大，而且人腦也無法直觀地理解這個數字到底有多大。這正是觀測夜空的奇妙之處：你所看到的一切都是對歷史的一瞥。恒星的數量之多和彼此之間的距離之遠令人震驚，也促使我們審視自己：當你因為生活瑣事煩惱時，花一點時間想一想宇宙有多大吧！

除了太陽以外，離我們最近的恒星是半人馬座三星系統。這幾顆恒星距離太陽大約有4光年，這意味著我們看著這些恒星時，我們的眼睛接收到的星光是4年前發出來的。當你仰望星空時，你會看到我們銀河系中的大量恒星。銀河系大概有100000光年那么寬，地球不在銀河系的中央，而是位于它的一條旋臂上。銀河系里至少有1000億顆恒星，而我們用肉眼只能看到其中的一小部分。

夜空中能看到的許多恒星，可能已經不復存在了。它們可能已經壽終正寢，耗盡了燃料，發生爆炸，或是熄滅了。但是我們依然能看到它們在天空中閃爍，這正是因為我們在凝望過去。肉眼可以看到的最遙遠的天體是我們銀河系的鄰居——仙女座大星系，距離我們250萬光年。天文學家們借助天文望遠鏡，幾乎可以回溯宇宙的起點，那是在距離我們138億光年遠的地方。這樣一舉例，我們對宇宙的大小就會有概念了。