第十四章 天马行空（第22/24页）

“妈，我发现鱼奶奶很难过，一直不说话。”

“嗯。”

“爷爷奶奶多不懂事，也不知道劝劝她。我去劝吧。”

埃玛笑了：“你能劝解她？”她忽然有了主意，“这样吧，鱼奶奶说过，她一直弄不清环宇航行途中如何确定方向。我知道你对此非常精通，你给她讲讲吧。”

“没问题！”小豆豆痛快地答应。他走过来，拉住奶奶的手：“鱼奶奶，听妈说你想知道环宇航行中确定方向的原理，我给你讲讲，行不行？”

鱼乐水感激埃玛的用心，笑着说：“当然好啊，谢谢我的小老师。”

苗杳也说：“豆豆说吧，爷爷奶奶也在听。”

小豆豆说，其实你的这个问题非常深刻，牵涉到宇宙的本质。如果宇宙是平直的，就如我们直观中的三维空间，而且尺度上非常巨大，甚至是无限，那么，无论朝哪个方向一直“向外飞”，都无法回到原处。但爱因斯坦说，我们的宇宙是超圆体，因质量（引力）而自我卷曲并完全封闭。但三维超圆体从直观上很难理解的，咱们就拿二维宇宙来做比喻吧，行不行？“

“行，当然行。”

“球面就相当于是二维超圆体，它因卷曲而封闭，有限，但无边界。球面上处处平权，没有特殊的宇宙中心。生活在球面上的二维人如果想做环宇航行，无论朝哪个方向，只要一直向前走，就会沿着一个大圆，从相反方向回到原处。

“你说得很对，可是你没说如何确定方向呀。”鱼乐水逗他。

“别急嘛，我马上就要讲到。现在做几个假设：1、假设这个球面的大圆周长是274亿光年，半周长是137亿光年。2、假设球面中的星系分布均匀。3、假设所有星系的早期都是活动剧烈的星系核，也就是越早的星系就越亮。又因为光线传播需要时间，实际表现为越远的星系其绝对亮度越大。星系一般呈现各向异性，从不同方向看，它们会表现为不同的东西，像类星体、星爆星系、蝎虎BL天体、塞弗特星系等。这些分类名字不好记，你甭记它，只记住两点：越早的星系其绝对亮度越大，但从不同方向观察，同一个星系会表现出不同的样子；这就行了。这三个假设做了很大简化，但总体上说符合我们宇宙的特征。”

“好，我记住了。”

“现在，假设在球面上的北极点，有一个二维人在观察她的二维宇宙——注意，在这个二维超圆体世界中，她的目光是要沿着球面弯曲的。她看得越远，纬度圈就越大，因而看到的星系越多。当她的视线越过四分之一周长，看到球面的赤道也就是最大的纬度圈时，看到的星系应该最多。所以，按说在她的星表中，距离为68.5亿光年的星星最多。”

“对，你的比喻很好理解。”

“再往前看，观测距离达到半周长，即137亿光年后，她向各方的视线应该汇聚于球体背面的南极点，在这儿应该只有一个星系。所以他的星表中，距离为137亿光年的星系按说只有一个。”

“好像应该是这样的。”

“可是观察者不知道！她不知道她向各方的视线沿球面弯曲后已经聚到一点，在她的直观印象中会在下意识中把球面撕裂并展平，于是她在各个方向的137亿光年处仍能看到很多星系，而且因为方向不同，这个星系表现为不同的东西。”

“啊呀，那个观察者真傻，她的智力大概和我差不多。”

“有关内容如果细讲太复杂，我就做最大的简化吧。那就是：如果在几对相对方向上，寻找到几对离我们最远的类星体，那么，它们很可能就是一个东西。再往下就简单了：认准这个星系，把它作为灯塔，一直朝它飞就是了。等到达这个星系，再一直背对它飞就是了。”

“这样的类星体灯塔已经找到了吗？”

“找到了一对，它俩的形状基本成镜像，红移都超过5，距地球的距离大致为137亿光年。”

“是吗？那太好了，飞船确认飞行方向就很简单了。”

“也不简单。我们看到的是它们在137亿年前的相貌。《天马号》是亿马赫飞船，飞抵那儿只要137年时间。但在这趟行程中，那颗类星体会迅速衰老，在137年中走完(137亿年+137年)的寿命。而且它会在飞船观察者的视野中迅速展开，由一个点变成一个巨大的星系。我们必须学会辨认它。”

“没关系。137年后，我们的小豆豆一定还活着，成了一个经验丰富的导航员。你一定会抓牢它，哪怕它有七十二变。好，我懂了，完全懂了。谢谢我的小老师。”

“爷爷奶奶，你们懂了吗？”

“懂了，都懂了，你讲得这样清楚我们咋能不懂呢。”

小豆豆满意地走了，过去对埃玛低声说：“妈，鱼奶奶已经不难过了，而且，那个问题她完全弄懂了，爷爷奶奶也懂了。”