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宇宙的結構
布魯斯．格雷戈裡
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赫克拉（John Huchra）是搜尋星系的傑出天文學家之一。赫克拉觀測到的大多數星系只不過是些小光斑，但他仍在設法求出這些星系之間的關系：將所觀測到的每個星系畫在一張圖上，慢慢地就揭示出了在鄰近我們的宇宙中可見物質分佈的情況。
赫克拉和他的合作者蓋勒女士（Margaret Geller）是不同性格的兩個人，但他們合作得很好。赫克拉熱衷於觀測，而蓋勒則在計劃安排和數據分析方面見長。他們的工作對於瞭解宇宙大尺度結構有著本質上的影響。在蓋勒未參加赫克拉的工作以前，所獲得的一些星系在空間的分佈圖都未能提供可信的結果。蓋勒建議用一種新的方式來繪製宇宙結構圖——巡查一個幾度寬但長度超過全天球1／4的狹長天區。她相信這種巡天方式將能以最快的速度揭示出在近鄰宇宙中星系分佈的情況。
赫克拉和蓋勒指定研究生拉普蘭特（Valerie deLapperant）繪製每個新觀測結果，將此工作做為她博士論文的一部分。赫克拉主要致力於完成觀測任務，但蓋勒為什麼對赫克拉收集到的數據沒有足夠的興趣親自處理呢？
據我所知，情況是這樣的：前蘇聯科學家澤多維奇曾提出過一幅星系形成的畫卷：物質首先坍縮成一個巨大的「薄餅」，然後薄餅碎裂成我們今天觀測到的星系。所觀測到的星系在空間分布的情形應當提供那些原始薄餅存在的證據。但蓋勒的導師、普林斯頓大學的皮伯斯（JimPeebles）則提出另一幅圖像：星系首先形成，然後集聚成為較大的集團。蓋勒對於星系的統計研究使她相信導師的學說是正確的。她認為CfA巡天的結果一定會用證明宇宙確實沒有大尺度結構來「炸毀」巨大薄餅學說的「氣泡」。因此，從赫克拉經常拜訪霍普金斯山的6個月內所收集到的數據中看到CfA巡天所揭示出的宇宙結構的第一個人是拉普蘭特而不是蓋勒。當拉普蘭特向赫克拉報告所得結果時，赫克拉回憶起他當時的第一個反應就是驚疑地認為他和他的同事們所做的事錯了。
CfA巡天發現了較暗淡的其中有些是更遠的星系（因為顯得暗淡的星系不是星系本身不太明亮就是它離我們較遠）。由於所觀測的星系局限在跨越天空的一個小狹長區域內，故這次巡天比以前的CfA巡天所得星系的數目要少一多半。但卻得出了一個「炮彈殼」，這就是說，巡天結果顯示該狹長天區內存在著空洞，星系大都分佈在這些巨洞的薄殼上。最大空洞的輪廓顯得很清晰。無疑，這一觀測事實與皮伯斯學說所預期的由於引力作用而產生的星系成團現象一致。
當拉普蘭特、蓋勒和赫克拉在1986年發表他們的發現時， 「氣泡結構」引起了一些轟動。早期研究已有過星系的分佈形成大薄片和空洞的征兆，第二次CfA巡天無誤地證實了這一宇宙結構。這些巨大氣泡是如何產生的呢？關於宇宙的歷史和命運，人們又能從中獲得哪些啟示呢？
在保羅·哈爾彭（Paul Halpern）寫的這本情節動人且易讀易懂的書中，宇宙的氣泡結構只是現代天文學諸多發現中的一項。在他的引導下，你還將讀到有關宇宙的許多發現，這些發現形成了我們對於宇宙的內涵、大小和歷史的概念，還討論了宇宙的最終命運問題。哈爾彭敘述的一些發現可和那些在15和16世紀航海家們發現有關地球的新知識相比擬。例如，宇宙的年齡、其誕生方式和最終命運，如同南、北美洲的大陸一樣只能被發現一次。 睿智的天文學家們今天正在描繪一幅宇宙（那是我們的家園）
的引人入勝的畫卷。我們確實生活在一個無與倫比的時代，可以預期，幾百年後的兒孫們在回顧我們這個時代時，一定會認為這是人類發展史上未曾有過的發現最多的年代。諸位讀者，你們有幸獲得關於宇宙結構的知識並有像哈爾彭這樣一位好嚮導幫助大家瞭解各個激動人心的時期科學家們所做的研究工作。
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