科技與文明 / 第716期 20240301

宇宙恆星與地球沙粒何者多？

by 陳俊村

哈勃太空望遠鏡的超深空圖象。（NASA and the European Space Agency）

在晴朗的夜晚仰望星空，漫天的繁星密密麻麻；而海灘上的沙粒則感覺比星星還要緊密得多。肉眼可見劃定一個範圍，其內的星星可以數得完；手掬一捧沙粒，感覺無從數起。然而眼見並不為實，這或許是眼睛給人類製造的一個假象……

文•陳俊村

在晴朗的夜晚，當你仰望星空，漫天的繁星密密麻麻，在頭頂上晶瑩閃爍著，耳邊縈繞起爛漫的小夜曲，此時你感覺滿天的星星似乎觸手可及，竟可隨意採摘。

眼見並不為實

「眼見為實」，人類的這一固有的觀念與經驗，此時卻禁不住科學的檢驗。

離地球最近的恆星是太陽，約1.5億千米。離太陽最近的恆星是什麼呢？是與太陽系平行的半人馬座α星（Alpha Centauri）恆星系統，這個恆星系統距地球4.37光年遠，它是一個三顆星組成的恆星系統，其中半人馬比鄰星，是一顆暗紅矮星，距離地球4.22光年遠。天文學家們在距離太陽5秒差距（16.3光年）的範圍內，已經發現分布在54個恆星系統中的76顆恆星、褐矮星、亞褐矮星和白矮星，這些都和太陽系在同一平層。其中人們肉眼可見的最亮的恆星天狼星，其視星等為-1.46（視星等是指觀測者用肉眼所看到的星體亮度，數值越小亮度越高），天狼星距離地球約8.6光年。

在距離太陽最近的十個恆星系統中，其中最遠的「羅斯248」距離太陽約10.3057光年。這些恆星的個頭大小和太陽相比，其半徑約在太陽半徑的1%至170%之間。而我們夜空中見到的閃爍的星星基本都是恆星，你感覺它們就像夜晚街頭萬家燈火一樣星星點點，是因為我們的眼睛觀察宇宙時空時的錯覺，製造了這一虛幻的假象。

換句話說，夜空的繁星其實並不繁密，簡直就是無以言表的稀疏。就離我們最近的比鄰星而言，以人類最快的火箭速度飛抵它，在11.3萬年的旅途中，我們不會碰到任何一顆星星，宇宙的浩瀚讓星際旅行變得如此孤獨。

驚嘆完宇宙的浩渺和閃爍的繁星後，我們垂下眼簾俯視海灘上腳底的沙粒，感覺比天上的星星還要細密緊密得多。肉眼可見劃定一個範圍，其內的星星可以數得完；手掬一捧沙粒，感覺數不完，無從數起。

或許這又是我們的眼睛給人類製造的另一個假象。根據《世界圖書百科全書》，「科學家們將沙子定義為直徑為四百分之一英寸（0.06毫米）到十二分之一英寸（2.1毫米）的顆粒。」一粒小沙粒寬度相當於約5萬至180萬個碳原子排列起來。那麼對於碳原子來說，沙子內部、沙子和沙子之間就如同浩瀚的宇宙那麼廣闊無垠，想像原子是一顆星球，上面也有生命，一隅沙灘或許就是他們的銀河系。

無怪乎英國詩人威廉．布萊克〈從一顆沙子看世界〉（To see a world in a grain of sand）如此描述道：「一沙一世界，一花一天堂。君掌盛無邊，剎那含永劫。」（李叔同譯）

宇宙中的恆星和地球上的沙數哪個多？

1. 地球上沙子的數量，理論上來說是有限的，因為地球是有邊界的。

關於沙子數量的估算，算法頗多，這裡介紹兩種較為合理的算法。

算法A：地球是一顆從內到外由地核、地幔、地殼三部分組成的岩石星球。現在科學家認為地核的內核為緻密的固態，地核的外核為流動液態。地幔由緻密的造岩物質構成。地殼含鐵、鎳等金屬元素，地殼最外層，有大量的岩石、土壤、金屬、水、植被以及沙子，沙子只占地殼差不多0.1%左右。地球的質量約為60萬億億噸，地殼只占總質量的0.42%，因此大略計算了一下得到沙子的質量為2.52億億噸，一顆沙子的平均質量約為0.67毫克至23毫克，即求出沙子的數量大概為1.09億億億至37.42億億億顆。

算法B：科學家根據地球遙感衛星數據推測撒哈拉沙漠蘊藏著地球上半數沙子，科學模型估計一顆沙子的體積是0.0368立方毫米，由此得出1立方米含271億顆沙子。撒哈拉沙漠總面積906萬平方公里（90600億平方米），其沙漠平均深度約150米，由此計算出撒哈拉沙漠的沙子總體積為1359萬億立方米，1立方米有271億個沙子，那麼撒哈拉沙漠沙子總數大約是3.683億億億個沙子，在將該數乘以2，得出地球上沙子總數為7.36億億億顆沙子。算法B得出的地球上沙子總量包含在算法A結果的區間內。

2. 我們再來推算宇宙中恆星的數量。

目前，人類借助各種科學設備和儀器所能觀測到的宇宙有多大？半徑大概是465億光年範圍內，這個範圍內的宇宙被科學家們稱之為可觀測宇宙範圍。

2022年7月12日，美國航天局（NASA）發布了2021年12月25日發射升空的詹姆斯．韋伯空間望遠鏡拍攝到的多張全彩宇宙圖象及光譜圖，這些深邃的宇宙影像，引發了全球天文學家和科學愛好者的關注。

發布的首張圖象中包含了上千個星系，但它所覆蓋的天體區域在圖象上看起來就是一個小沙子，類似於你手臂盡頭的手指上的一粒沙粒，這粒沙子般大小的天域，竟包含上千個類似銀河系的星系。那麼整個宇宙有多少星系呢？

2016年10月，科學雜誌《科學》（Science）上的一篇文章〈基於哈勃太空望遠鏡的深場圖象〉表明，哈勃望遠鏡分析可觀測宇宙中有1000億至2000億個星系，但隨著科學家們深入的分析，發現這個數目沒有包含那些較為暗淡的星系，而恰恰是這些暗淡的星系占據了可觀測宇宙的90%以上，因此科學家們推測在可觀測的宇宙中，大約有2萬億個星系（2×1012）。

每個星系有多少顆恆星呢？銀河系約有4000億顆（4×1011）恆星，那麼可觀測宇宙中的2萬億個星系（2×1012）裡約有8000萬億億（8×1023）顆恆星。

8000萬億億（8×1023）顆恆星與地球上7.36億億億顆沙子比要少，但是，別忘了，這8000萬億億（8×1023）顆恆星只是在人類可觀測宇宙中估算出來的。那麼整個宇宙有多大呢？現在人類的科學家們推測，根據宇宙暴脹理論，如果暴脹起於大爆炸後10-37秒，那麼可以假設目前宇宙的大小約等於光速乘以它的年齡，這樣就意味整個宇宙的大小至少比可觀測宇宙大3×1023倍，可觀測宇宙中約有8000萬億億（8×1023）顆恆星，那整個宇宙中有多少恆星呢？可以說是無量無際，要遠遠大於地球上沙子的數量。

佛陀眼中宇宙有多大？沙子又有多大？

釋迦牟尼講過三千大千學說，這是佛陀們的宇宙觀。宗教界認為一千個小世界構成一個中世界，一千個中世界構成一個大世界，一千個大世界構成一個佛世界。一個小世界有多大，相當於我們人類太陽系那麼大，那麼一個佛國有多大？1×1000×1000×1000＝10億個太陽系那麼大。那麼宇宙中有多少佛陀呢？釋迦牟尼在他的境界上說過，如來佛像恆河的沙數一樣多。同時，釋迦牟尼還講過，宇宙是「其大無外、其小無內」，宇宙大到沒有邊界，小到沒有極限。

釋迦牟尼將如來境界的佛陀數量比作是恆河的沙數，那麼一粒沙子究竟有多大，釋迦牟尼講了，裡面同樣有三千大千世界。這和現代科學對於微觀下的沙子的認知也有異曲同工之妙。

科學家們把海灘上的沙子放大300倍，上面竟然有海洋動物的痕跡和一些類似生物結構的構造。放大1000倍後，沙子看起來就像是一片璀璨的星球，神祕而美麗，完全感覺那只是沙子。如果把沙子放大1億倍，或許沙子上面看起來像是深空中的一片銀河，神祕悠遠。

如果宇宙中存在高級生命，或許地球、太陽系甚至銀河系，在他們的腳下就如同沙粒一樣渺小。其實，現代科技對宏觀宇宙虛空中的超現實世界也不是完全不可知。2019年，美國NASA公布了一張1993年12月26日哈勃太空望遠鏡拍攝到的宇宙天國的照片。照片清楚的顯示出，在茫茫的夜空當中，有一大片璀璨無比的城市，經過反覆檢查和分析，美國航天局專家驚呆了，他們證實「圖象是真的」，並且推論，「那個城市不可能是由我們已知的生命在居住。」女研究員梅森博士（Marcia Masson）說，「我們發現的是上帝居住的地方。」

1993年哈勃望遠鏡發現的天國世界。（NASA）

法輪功創始人揭示了宇宙真機

法輪功創始人李洪志先生在2023年1月20日《為什麼會有人類》經文中揭示：「天、地、人、神都是創世主造的」；「創世主在地球之外造了一個大的範圍，眾神叫『三界』」；「人類通常所說的天，其實是色界與無色界三界內的天。因為每一界都有十層天，三界內共有三十三層天加三界本身。人在慾界，這是最低層，環境也最惡劣。」