天上星星知多少

王瑞良

每个人在孩提时代，大概都会有在繁星满天的夜晚，仰望天空数星星的经历。一颗、两颗、三颗……可总也数不清。这或许是人类的一种探求未知的本能使然。这种本能延续下来，使得一些天文学家多年来一直在孜孜不倦又异常艰难地 “数星星”。

在浩渺无际的宇宙中，究竟有多少颗星星？迄今为止还没有一位科学家能精确回答。但是，相对说得通的答案还是有几个的。

答案之一：7乘以10的22次方

这是澳大利亚国立大学天文学和天体物理学研究院的西蒙·德赖弗教授及其小组，在2003年于悉尼召开的国际天文学联合大会上公布的计算结果。这个数字是什么概念呢？简单地说，这个数字大于地球上所有海滩上和沙漠里沙粒的总和。

德赖弗教授是怎样计算出这一结果的呢？他们使用世界上最先进的射电望远镜，首先计算出离地球较近的一片空间里有多少个星系。然后，通过测量星系的亮度，估计出每个星系里有多少颗星星。接下来，再根据这个数字来推断在可见的宇宙空间里有多少颗星星。这是他们根据全球最大的星系调查“二度视场巡天计划”进行的一项研究工作。这项工作受到国际天文学界的高度评价，认为“7乘以10的22次方”这个结果，是当时对宇宙空间有多少颗星星得出的最精确的数字，因为那时改进后的射电望远镜能使他们更精确地计算出宇宙中有多少个星系;同时，日益完善的现代宇宙学测量方法，也使他们对宇宙几何学有了进一步的了解，并能将这一理论运用于宇宙探测的实践。

答案之二：1000亿的1万亿倍

接下来的一种估计是1000亿的1万亿倍。这曾经是不少天文学家的普遍看法，他们认为，每个星系（包括银河系）有1000亿到1万亿颗恒星。其中最具代表性的是美国康奈尔大学天文学家卡尔·萨根的研究结论。萨根曾撰写过一本畅销书，叫做《千亿的千亿》。他在书中指出，宇宙空间共有1000億个星系，每个星系拥有1000亿颗恒星。

在估计恒星总数时，萨根的假设是，所有星系中矮星（这是宇宙中最常见的恒星）的比例都与螺旋形的银河系一样。他说：“我们对宇宙的很多了解，大都基于我们在自身所处的银河系内部所做的、然后推广到其他星系的观测和结论。”

答案之三：3乘以10的23次方

萨根教授的上述结论公布不久，即招来美国耶鲁大学天文学家彼得·范多库姆和哈佛大学天体物理学家查理·康罗伊等人的质疑。他们认为，宇宙中大约有三分之一的星系是椭圆形的，并非如萨根所说是螺旋形的，而且这些星系的构成方式也与银河系不同。他们利用位于夏威夷的凯克望远镜，观测了8个椭圆形的遥远星系，计算出每个星系中的红矮星比人们原先预计的要多10倍到20倍。范多库姆说：“我们观测研究的结果是，宇宙中恒星的数量应当是3乘以10的23次方;换个说法，即3后面加23个零，或3万亿乘以1000亿。我们之所以要修改萨根提供的数字，是因为一些星系——在所有星系中占三分之一的椭圆形星系——中有多达1万亿到10万亿颗恒星，而不是区区的1000亿颗。”

这是一个难以想象的巨大数字，即使对习惯于与光年和万亿打交道的天文学家来说也是如此。一个有趣的巧合是：平均而言，人体内有大约50万亿个细胞，如果以此数乘以地球人口60亿的话，刚好是3乘以10的23次方个细胞——宇宙中恒星的数量正好相当于地球上人体细胞的总和。

美国夏威夷莫纳克亚山顶上的天文望远镜之一凯克。它为双主镜望远镜，口径10米，由36个直径为1.8米的六边形小镜片组成，足球状的圆屋顶建筑有11层楼高。

业界的反响

范多库姆和康罗伊的研究成果最近在《自然》周刊网站发表后，立即在国际天文学界引起巨大反响。美国加州理工学院天文学家理查德·埃利斯评论说：“两人的论文挑战了‘一个较有秩序的宇宙这一假设，支持了‘宇宙比我们想象的更为复杂这种观点，他们的研究工作虽然可能使一些人感到不快，但应当说是有道理的。新研究的最大弱点，也许是关于椭圆形星系中的化学成分与银河系的矮星一样这一假设，这可能是错误的。”但是他又说：“现在就来从总体上判断二人的研究结论是对是错，还为时尚早。不过他们的研究确实打乱了这一领域的平静，就像鸽群中闯来了一只猫。”

更多的天文学者则在肯定两位专家研究成果的同时，指出3乘以10的23次方这个数字，并不能认为就是整个宇宙中星星的终极数量，而是在现代科技手段力所能及的范围内，计算出的相对准确的结果。真正的数字可能会比这个大得多，甚至是无穷大。

一位智者曾指出：未曾仰望星空的人不可能有深刻的思想，而探索宇宙的激情能为人们铸就宽广的胸怀和纯洁的心灵。当我们建立起清晰的宇宙观念并彻悟到自身的确切位置时，科学就会成为信仰的一部分。不断开拓知识的疆界，走向宏大和辽阔，是我们这颗星球上每一代人不懈的追求和无上的荣光。这一段话，我想也许就是当代天文学家们在探索宇宙奥秘这条道路上不畏艰险、勇于攀登的原动力吧。