爱因斯坦庄子与爱因斯坦的渊源：浅谈宇宙论科学家|银河系|物理学家

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现在可观测到的星系，估计就至少有千亿个之多，而每一个星系，又各包含约千亿颗恒星。
要容纳这样多、彼此又相距甚远的星体，宇宙一定很大。现在可观察到最远的星系GN-z11 ，它的光就整整花了134亿年才到达地球。这样的大，必定是庄子所无法想像、但却肯定心所向往的。

《庄子》的第一篇〈逍遥游〉，是这样开始的：「北冥有鱼，其名为鲲，鲲之大，不知其几千里也。」说的是一条大鱼，大到无法言说。
在文章中，庄子顺手提到了一个很特别的想法：当我们望向浩大的天空，天色苍茫、整齐平静无瑕，这是天空真实的样貌吗？现代的我们知道上空的风可是剧烈又多变，用庄子自己的语言，天空该是充满尘埃、野马似的生物之息。因此，苍苍天色，并不是真的因为天空没有变化，其远而无所至极也。实在太大，太远到无法言说，以致看的人无法分辨而已。
庄子的「大」是有层次的，他说朝生暮死的菌菰一定无法想像海龟的岁数，而海龟也无法了解大树的年纪。我小时候读到这里，就暗自揣想：那么要懂真正的逍遥，就得领会极致的大，那大的极致会是什么？庄子自己的答案是：只要你能想像言喻的大，就还有更大的。所以只有无可言说的大，才是极大。我后来才学会希腊哲学家的思考方法，他们会反过来进行：把所有可以言说的都包括进来，那肯定是最大的了吧。
这就是宇宙这个词的意思。天文学家观察天体与天象已经很久了，但真正把宇宙整体当成一个对象来研究，要到20世纪初才开始。爱因斯坦对于宇宙，在1917年提出了一个和庄子非常神似的想法。夜晚的天际，满布星辰。璀璨的星光，与星际的黑暗，形成强列的反差与对比。但你或许也注意到了，星星在夜空中的分布，其实非常均匀，而且如果你的近视越深、视力解析度越差，均匀度就越高。换句话说，如果我们把眼光放到很大很远，精细度变得很粗，这时，宇宙应该近似是均匀的吧？这是不是很像庄子提过的「苍天一色」？
现在这个想法，就被称为爱因斯坦的宇宙论原则，它引爆了二十世纪宇宙学的大爆发，科学家透过四个具体的观测发现：这个把所有可以言说的都包括进来的宇宙，竟然可以很简单地理解。这四个观测就是我们今天的主题。

宇宙的大究竟有多大？

先让我们来感觉一下，宇宙的大究竟有多大？有很长一段时间，宇宙指的就是银河系，因为科学家以为银河系以外就一无所有了，如此光走过「这个宇宙」大概需要十万年。由大约千亿颗恒星组成的银河系，我们就说它的大小是十万光年。要到1920年代，天文学家才确认，在观测中看到的仙女座星云M31 ，并不是在银河系之内的云状气体尘埃，而是与银河系彼此独立而且更大的星系，距离约两百五十万光年，估计约包含一兆颗恒星。而银河系与仙女座星系又同属于一个约有50个星系的本星系群，本星系群的大小则有六百万光年。
如此巨大的本星系群，相对于整个宇宙其实还是很小。若我们离开在地的本星系群，来到更大的范围，就如同游子离开了家乡，迎向广大的世界，大致就可以称为宇宙论的眼光或尺度了。
从这个尺度来看，星系或星系群的轨道运动就感觉很慢，我们可以把它们都看成是静止的。现在可观测到的星系，估计就至少有千亿个之多，而每一个星系，又各包含约千亿颗恒星。要容纳这样多、彼此又相距甚远的星体，宇宙一定很大。现在可观察到最远的星系GN-z11 ，它的光就整整花了134亿年才到达地球。这样的大，必定是庄子所无法想像、但却肯定心所向往的。

科学界开始建造一系列巨大的望远镜

我们可以大胆地猜想，从这样巨大的眼光来看，庄子与爱因斯坦的宇宙论原则就可以适用了。天文学家对大区域的天体分布作了精确统计，果然证实，如果把宇宙大致划分为大小为二千万光年左右的一个个区块，忽略区块内小范围的细节，那么天体的分布的确是非常均匀的，这是第一个观测。意思是：朝向天际任一个方向作天文观测，结果大致上会是一样的。而这也代表宇宙大体来说，是相当区域平衡、没有地方差距的，无论在宇宙中的任一个位置，看到的宇宙也完全一样。