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在土卫六的表面及其大气层中含有极其丰富的有机物分子，因此它是太阳系中一颗绝无仅有、十分突出的星球。
以往的航天发现意味着“旅行者”号飞船以及其他飞船，对土卫六的探测飞行将使我们对它的认识起到革命性的意义深刻的变化。
透过土卫六云层的缺口处，可以看见上星和它的光环，而且在其大气层中处处可见淡黄色的斑点。与地球相比，土星系离太阳要远10倍，因此照射到土卫六上的阳光强度只及地球上的百分之一，尽管其温室效应相当大，它表面温度则可能大大低于水的冰点。但是，由于在它的大气层中含有丰富的有机物，加之也有阳光和可能存在的火山热点，土卫六上存在生命的可能性就不能轻易排除。⒀当然，在那种不寻常的环境下，即使存在生命，也无疑与地球上的生命不大相同。不过，士卫六是否存在生命，目前还缺乏有力的证据。在飞船于土卫六表面着陆前，我们不大可能做出定论。
要确定土星环上的粒子是什么，就必须靠近观察才行，因为这些粒子很小，是一些方圆只有1米左右的雪球和冰块。因为土星环反射阳光的光谱特性与冰反射阳光的光谱特性相似，由此我们知道土星环是由水和冰组成的。为了在宇宙飞船中就近观察这些粒子，我们必须使飞船减速，达到粒子运行的速度。粒子绕土星每小时运行4．5万英里，这就是说，飞船也必须绕土星运行，运行速度也必须与粒子相同。只有这样，我们才能看清单个的粒子。
为什么土星的周围只有光环而没有一颗大卫星呢？这是因为，土星光环中的粒子，离土星越近，其运行速度就越快（根据开普勒第三定律，粒子的“下降”速度也就越快）；另外，内部的粒子可以穿越外部的粒子运行（我们已经知道，“穿越方向”总是向左）。尽管整个粒子层的运行速度每秒约有20公里，但两个相邻粒子的相对运行速度却很低，一分钟大约只移动几厘米。正是这种相对运动，使粒子不会因相互引力而聚合在一起。而一旦相互靠拢时，也会因运行速度不同而相互拉开。假若光环不是离木星这么近，那么，尽管粒子间的运行速度各异，也会聚集在一起，形成小雪球，最终形成卫星。因此，很可能决非巧合，在士星的光环外，还存在一些大小不同的卫星，其直径从几百公里到士卫六那么大，即近于火星，大小不等。其实，所有这些卫星和行星中的物质，都可能来源于光环中的物质，这些物质凝结积聚的结果，形成了今天的行星和卫星。
像木星一样，土星的磁场能俘获和激化太阳风中的带电粒于。当一带电粒子从一个磁极飞向另一磁极时，它必然要经过土星的赤道面。假如它在途中遇到一光环粒子，该小雪球就会吸收质子和电子。从而使两者的辐射带消失，因为辐射带只存在于粒子环的内部或外部。离木星或土星很近的一颗卫星，也能吞食辐射带中的带电粒子。事实上土星的一颗新卫星，正是这样发现的，一颗先前不为人知的卫星吸收了辐射带中的带电粒子，使辐射带产生了空当，从而“先驱11”号飞船也意外地发现了这颗卫星。
太阳风把土星轨道远远地抛在后面，进入太阳系外的空间。当“旅行者”号飞船经过天王星，进入海王星和冥王星轨道时，要不是仪器出了故障，肯定会探测到宇宙间的太阳风。这儿是太阳系的终点，离太阳比冥王星离太阳还要远两三倍，星际间的质子和电子的压力比太阳风在此处产生的压力还大。大约在21世纪中叶，“旅行者”号飞船将穿过太阳风的终点，进入茫茫的宇宙。但不会进入另一太阳系，而是最终进入银河系，并且将在银河系中漫游若干亿年。那时我们已经进入了更加伟大、更加壮观的航行时代。
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①惠更斯（1629～1695年），荷兰物理学家、天文学家和数学家，1655年3月，用经过改进的望远镜发现了土卫六，由此闻名于世。1655～1656年发现七星光环。逝世三年后出版了《宇宙论》，书中阐明恒星都是宇宙中的太阳，提出别的行星上也有生物。
②换一种比较方法，我们可以这样说，一粒受精卵从输卵管运动到并殖入子宫的时间同“阿波罗Ⅱ号从地球飞抵月球的时间一样长，而“海盗”号航抵火星的时间则同这粒受精卵发育成婴儿的时间一样长。人类正常的寿命运长于“旅行者”号飞离冥王星的时间。
③葡萄牙航海家麦哲伦的故乡。——校注
④我们甚至还知道他们送给朝廷什么样的礼物。他们呈献给皇后的是“六尊潜水员半身像”，呈献给皇帝的则是“两包肉桂”。
⑤1979年，罗马教皇保罗二世郑重宣布撤销346年前“神圣法庭”对伽利略的判决。
⑥其他人没有伽利略和开普勒提出日心论假说那样的勇气，就连居住在宗教教条不太严格的欧洲其他地方的人也是如此。例如，当时住在荷兰的笛卡尔，在1643年4月的一封信中写道：
“毫无疑问，你已经知道，伽利略最近受到了教堂法庭的谴责，以及他有关地球运行的观点被判定为异端邪说。我必须告诉你，在我的论文中说明的所有观点，包括地球运行的观点，都是如此地相互关联，从而不难看出，一但我的任何一个观点有误，我所用的全部论点便都站不住脚了。我认为，虽然它们是以十分确切可靠的证据为基础的，但我却无论如何不想对抗教庭的权威而去坚持我的观点。……我想安安静静地过日子，并能继续遵循遁世自好的格言，平安地过我已经开始的生活。”
⑦这种考察传统可以说明下述事实，即直到现在，从每人做出的贡献看，荷兰为著名天文学家提供了极大的方便，其中如柯伊伯，在本世纪40和50年代，是世界上惟一专职的行星天体物理学家。当时大多数职业天文学家都认为这个课题至少有点不体面，受了洛韦尔学说的极大影响。荣幸的是，我是柯伊伯的学生。
⑧牛顿称赞惠更斯，并认为他是当时“第一流的数学家”，也是过去和现在都极受推崇的古希腊数学传统的最真诚的继承者。牛顿认为，部分地因为阴影有锐边，因此光运行时看来就像一条微粒流。他认为，红光是由最大的粒子组成的，而紫光则是由最小的粒子组成的。但是，惠更斯则认为，光运行时像是真空中传播的一种波，就像海中的海浪波一样，这就是我们要说光的波长、光的频率的原因。光的许多特性，包括衍射性，都能由波动说加以自然解释，惠更斯的光的波动说后来流行了好多年。但在1905年，爱因斯坦宣布，光的粒子论能够解释光电效应，即金属经光束辐照时的电子发射现象。现代量子力学把上述两种观点结合在一起。今天，通常都把光在某些情况下的运行当粒子束，而在另外一些情况下的运行看做波。这种波—粒子论也许不容易符合我们的一般见解，但却与实验所显示的光运行的真实情况极其一致。这两者的结合显得有点奇妙和令人不解，把牛顿和惠更斯这两位单身汉称为当代我们对光的特性的理解的父母是适宜的。
⑨伽利略早就发现了这些环，但他不知道环为何物组成。从他初期使用的天文望远镜看来，这些环似乎像紧接着土星的两个对称凸块，他不无困惑地说，像两只耳朵。
⑩另外一些人也持有相同的观点。开普勒在《宇宙谐和论》中写道：“第谷的有关论点是，茫茫宇宙并非全是不毛之地，而是住满了居民。”浩瀚的宇宙，竟有如此众多的太阳和地球，这种想法多么诱人、多么奇妙啊……，而且，每一个地球上，都是绿草如茵、森林遍地，动物成群，既有大海，也有高山！而考虑到众多的恒星与其间巨大的距离，我们的惊奇与崇敬又将增大多少倍呀！
⑾这类传说是古代人的传统、其中有许多从探险一开始便带有宇宙的主题。例如：15世纪中国明朝对印度尼西亚、斯里兰卡、印度、阿拉伯和非洲一系列探险就被费信，——参加者之一——在一本进呈御览的图书中描绘为“星槎胜览”。可惜的是，图画都遗失了，但其文字版本还在。
⑿因为光速仍是有限的。详见第八章。
⒀惠更斯在1655年发现了土卫六，他认为：“现在，不管是什么人，只要他观察一下这两个（土星和木星）行星系，并把他们同我们这个小得可怜的地球进行一下比较，那他一定会为这两个行星的广阔疆域和众多高尚的随从（指卫星——译注）而大吃一惊。难道他们现在还会强迫自己认为，睿智的造物主把他所有的动物和植物都安置在地球上，造物主也仅仅刻意装饰和打扮地球这个地方，而让其他的星球（尽管他们也会崇奉祭祀造物主）成为荒无人烟的不毛之地吗？难道他们还会认为．所有这些巨大的星体存在的目的仅为了在空中闪烁星光，仅为了让我们少数几个可怜虫观察研究的吗？”由于土星每30年围绕太阳转一圈，土星及其卫星上的四季远远长于地球上的四季。因此，对于土星卫星上的假设存在的居民，惠更斯写道：“土星卫星的冬季如此漫长，他们的生活方式绝对不可能和我们的十分相同。”
第七章 夜空的脊柱
第七章 夜空的脊柱
他们来到空中的一个圆洞……闪耀着像一团火焰。神鸦说，这是一颗星球。
摘自爱斯基摩人创世神话。
我宁愿弄懂一个道理，也不愿做波斯的国王。
德漠克利特
萨摩斯岛的阿里斯塔恰斯写了一本书，照该书的说法，就会得出这样的结论：宇宙比我们想象的要大得多。他推测说，某些星球和太阳是静止不动的，地球以圆形轨道绕太阳运行，而太阳则处于圆形轨道的中心。他还推测说，太阳附近的上述星球，体积十分巨大，以致地球轨道离这些星球的距离，只及这些星球的半径那么大。
阿基米德《繁星》
假如仔细推敲人们的神学观点，任何人都一定会承认，“诸神”一词是用来表示他目睹的事物的不可知性。每当他看不出自然界中某种事物的根源，而目绞尽脑汁也理不出任何头绪的，他就推出诸神这个词来解决他的难题，结束他的思考……。因此，当他把某种自然现象产生的原因归之于上帝时……，难道不仅仅是用一种阴影来替换自己头脑里的黑暗而已吗？对于上帝的声音，他是习惯于带着敬畏之情去认真聆听的。
迪特里希男爵《自然界》；1770年于伦敦
我的少年时代是在纽约市度过的。当时我住在布鲁克林区的本森赫斯特街上，我极其熟悉我的左邻右舍，每一幢楼房，每一个鸽棚，每一个前廊后院，每一片空地，每一棵榆树，每一条装饰漂亮的栏杆扶手，每一条运煤斜槽，每一堵玩中国手球的壁墙，上述种种以一座叫做罗佑的斯第尔威尔的砖墙剧场质量最好。我认识许多住在这里的人，例如布鲁诺和迪诺、罗奈德和哈威、桑迪、伯尔尼、丹尼、杰基和米拉。但离我住的地方不远，就在第86街靠近铁路的那个汽车声嘈杂的地方，是一个令人奇怪的、我从未涉足的禁地。当时对我来说，那里就像火星一样神秘莫测。
“在冬天，每天临睡之前，我经常仰望天空，无数的星星，在遥远的高空向我眨眼。它们是些什么呀？每当我想到这个问题，我就会去问大伙伴和大人们，而他们的回答几乎都是“星星就是天上的灯光呗，傻瓜！”星星会发亮，那还用他们说吗？但是，星星仅仅是悬挂在天上的小灯吗？它们到底有什么用处呢？到底是不是和灯光一样的东西呢？面对群星，一股怅然不禁涌上心头。我那些不爱探奇索隐的伙伴们对司空见惯的群星依然有所不知。其中许多问题还得去探索许多更为深刻的答案。
待我够岁数时，我的父母给了我第一张借书证。我记得，图书馆就在第85街，对我来说，那是一片陌生的地界。我一踏进图书馆，就急切地向一位女管理员打听星星的事。她递给我一本带有彩色照片的书，满是一些男女电影明星的像片，我嘟嘟嚷嚷地抱怨着。管理员笑了，当时真让我感到莫明其妙。她又给我找来另一本书，这一次她拿对了。我迫不及待地翻开书，就找有关星星的段落。那本书告诉一些令我非常吃惊的东西，告诉我一个伟大的想法。书上说，星星都是太阳，不过是远离我们的太阳。太阳也是一颗星星，只是离我们很近的一颗星星罢了。
试想，我们抓住太阳，把它推移到遥远的地方，推移到只剩下一个闪烁不定的小亮点的地方，那究竟要把它推移多远呢？对角度大小的概念，我一无所知，对计算光速传播的平方反比定律更是一窍不通。而且，我压根儿就没有机会去计算从地球到星星的距离。但如果说星星就是许许多多的太阳，那我当然知道，它们的距离一定比第85条街，比曼哈顿，也许比新泽西州距离我们还要远。它们实际上何止我想象的那么远呢。宇宙宏大无比，远非我当时所能想象的。
不久，我了解到另一个令人吃惊的事实：地球自然也包括布鲁克林区是一颗行星，而且是一颗围绕太阳运转的行星。还有好多别的行星，也是围绕太阳运行的，有的远离太阳，有的靠近太阳。这些行星与太阳不同，自己不会发光，只是反射太阳光。假如从远处观察，那么，在耀眼的阳光下，这些行星，其中包括地球，只是若明若暗的小点。于是我就想，其他的星星，一定也有行星，这是一些我们尚未测知的行星。在这些行星上，一定也有生命，（为什么不能有呢？）这些行星上的生命形式，也许与我们所了解的布鲁克林区的生命迥然不同。从此，我决定当一名天文学家，去研究星星和行星，如有可能，就去亲自拜访它们。
使我深感幸运的是，对我的这种异想天开，双亲大人和老师们都十分赞赏。尤其幸运的是，我生活的时代是历史上人类第一次进人太空旅行，对宇宙进行深入探索的时代。假如我先于这个时代出生，那么，不论我的抱负多大，我也不可能认识星星和行星到底是什么，也不可能懂得宇宙间居然还有其他众多的太阳和地球以外的宏大世界。对宇宙间这许多奥秘的认识是经过我们前辈百万年以来耐心观察和勇敢探索才从大自然中获得的。
星星到底是什么呢？提出这样的问题如同婴儿的笑容一样自然，人类一直提出这样的问题，同前人所不同的是，我们这个时代终于获得了部分答案。书籍和图书馆为我们发现这些答案提供了方便的手段。在生物学中有一种虽不完美但却有很强适应性的原理，叫做重演。这种原理认为，从人类自身的胚胎发育过程中，我们可以回顾人类的进化史。我认为，这种重演性也会体现在人类智力发展的过程中。我们常常不自觉地进行追溯人类远祖的思维。想想几千年以前的情形吧，那时既谈不上科学，也没有图书馆，但当时人类对社会和性别方面的问题也像现在这样精明，这样好奇，这样涉足其中。不过那时并没有科学实验，也没有发明创造，人类这个生物种尚处于童年期。当人类首次发现火时，他们的生活是什么样子呢？我们的祖先，那时是怎样看待星星的呢？有时，我不由浮想联翩，我设想他们当中大概有一个人是这样想的：
我们吃浆果草根、坚果和树叶，也吃死亡的动物。这些动物有些是我们找到的，有些是我们杀死的。我们知道哪些东西能吃，哪些东西不能吃。假如我们吃了某种东西而倒毙，那是因吃了这些食物而受到惩罚，我们并不想做坏事，但毛地黄或者毒芹会毒死你。我们热爱子女和朋友，我们要警告他们，别去吃这种有毒的东西。
当我们去打猎时，我们也可能送命，被兽角顶死，被群兽踩死或吃掉。野兽的行为对我们来说意味着生与死，它们的习性如何，足迹怎样，何时交配，何时产仔，何时出游，对这一切我们都必须了解。并把这些知识传给我们的儿女，我们的儿女再传给他们的儿女。
我们靠猎物为生。我们追逐它们，特别在冬天，没有什么植物好吃时更是如此。我们是流动的猎手和死兽收集者，我们称自己是狩猎族。
我们大多数人就睡在露天，或睡在树下，或睡在树杈间。我们穿兽皮保暖和遮羞，有时也用兽皮做吊床，兽皮披于身上，我们感受到野兽的威力。我们与羚羊赛跑，与大熊搏斗。我们与野兽结下了不解之缘，我们追逐它们，吃掉它们，它们也追逐我们，吃掉我们，我们彼此相依为命。
我们学会了制作工具，因而存活下来了。我们当中有些人在找石、凿石和磨石方面是行家。我们用兽筋把石头绑在木棍上，做成斧头。用这样的石斧，我们可以砍树猎兽。我们把一些磨尖的石头绑在长棍上做成长矛。如果我们小心翼翼，怕不作声，有时可以接近猛兽，用石矛刺死它们。
兽肉发臭了，有时我们饿了，就不去注意它的臭味；有时就加上些野菜，以冲淡臭味。不会发臭的食物，我们就用兽皮或大树叶或大坚果的壳把它包起来留着。把一些食物留起来带着是明智的。假如我们过早地把肉吃了，有些人以后就会挨饿。因此我们应该互相帮助。由于这个原因以及其他许多原因，我们制定了规则，每一个人都必须遵守规则。我们总是有规则，规则是神圣的。
有一天暴风雨来了，电闪雷鸣，大雨倾盆。孩子们都害怕暴风雨，我自己有时也觉得害怕。我们不知道暴风雨的秘密。雷声深沉震耳，闪电又快又亮，这使我们觉得，也许是某个强大有力的人发怒了。我认为，一定是天上的什么人在发怒。
雷雨过后，在附近的森林中，发出了劈里啪啦的响声。我们跑去一看，原来是一种散发热气的东西，闪耀着黄色或红色的亮光。这种东西我们从未见过。现在，我们称它为“火焰”。火焰发出一种特殊的味道。从某种意义上说，火焰是活的，它会吞食物。如果你让它吃，它能吃掉植物和树枝，甚至整棵大树。它是有力的，但它不够精明，一旦食物吃完了，它