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 “典范”（paradigm）这个字，指的是“百王之无变，足以为道贯”的事物，这些事物为众人奉为圭臬，恪遵不渝。但是，当我们把这个字使用在科学的理论上，它就隐含了一层负面的意思，因为在科学的疆域里，没有神圣而不可侵犯的真理。的确，征诸史实，天文物理发展的过程中，典范破灭的例子所在多有，大破之后才有大立，科学工作者也才能推陈出新，另创新猷。因此每回看到有典范破灭，便不禁为天文科学又向前迈进一步感到高兴，尤其当这个典范过去的建立是与自己无关的时候。
推翻典范，靠的是新的发现，而发现新事物，又常需要科学内省的能力，而这种能力之一，就是可以看到该发生而没有发生的现象！举个例子，太阳系的各个行星几乎都在黄道面上运行，但这些彼此不相统属的行星，为何有志一同，乖乖进入同一个非常窄小的平面中日夜运行？而不是像原子能委员会的标志一样，上下四方各有轨道地环绕着太阳运行？当然，今天我们知道，这些行星是在太阳星云（solar nebula）因旋转、变扁而生成太阳之后，才在残存的云气盘中形成的，因此它们的轨道自然别无选择，只能随波逐流。但如果我们假想，太阳系中有些物体，是在整个云气还没有变扁之前，就已经独立成形，而不会随着云气持续向中心沉落、旋转、变扁，那这些物体最后就会有自己独树一格的绕日轨道。现在让我们把眼光放远，看看整个银河系，我们会发现，银河里就有这样的例子─球状星团！
我们银河中的球状星团，看起来像是夜空中的珠宝盒，它们是天文爱好者最喜欢观赏的目标之一，也同时是许多天文工作者致力研究的对象（如上图的M15）。它们不只在望远镜中星光灿烂，实际上这些天体的物理环境更令人咋舌。想想看，在太阳和最近的恒星（半人马座的南门二）间空无一物的4.3光年距离之中，放入10万颗恒星，就成为球状星团中心的环境。还好地球不是处在那样的环境之中，否则无论昼夜，天上的群日照耀，再有10个后羿，也射不完满天的太阳。
但就是因为球状星团遗世独立于盘面之外，才让我们知道，它们应该在银河盘面形成之前，就已经悄然成形，并以两亿年左右的周期，穿梭于盘面上下。也就是靠着这些瑰丽的天体与众不同的运动方式，才使得夏普里（Harlow Shapley）发现了银河中心的正确位置。夏普里观察了这些球状星团中的天琴座RR变星（RR Lyrae），定出了这些星团的距离和运动方向，从而确定了太阳不但不是宇宙中心，连银河的中心也不是！这给那些曾被哥白尼“日心说”深深刺伤的人们又一次无情的打击。看来，天文学的发展只不过在不断地提醒人们自己是如何地渺小卑微！
球状星团老得有理、新得惊奇！
如果球状星团的生成真如前述，那我们闭着眼睛都可以推估出一些结论：这些星团每两亿年左右便会上下穿越盘面一次，经过盘面的过程一定十分暴力，因为盘面的恒星众多、云气丰富，是一个巨大的位能阱。虽然银河恒星与星团恒星之间的距离仍然十分遥远，不易碰撞，但是这些星团的云气就无可避免的会被盘面的位能阱扣留。我们银河的年龄至今已约100亿年，所以这些星团少说也上下穿越了盘面几十次；屡次历经重力剥离的结果，让这些星团变得干干净净、毫无云气。如此一来，这些星团中的恒星必然都已垂垂老矣，因为大质量的恒星光度高、寿命短，过完了璀璨但短暂的一生之后，又会无私地把自身炸成片片云气，散到周遭的太空之中，成为下一代恒星的原料。不过，要是这些云气每次出现就被取走，那么新的恒星，无论大小，就很难再形成；久而久之，这些早年生成的球状星团便只会留下质量小但寿命长的恒星在那里穷耗，也因此这些星团的颜色应该偏红。
闭着眼睛推论完毕，睁开眼睛一看，果不其然！我们银河周遭上百个球状星团的颜色都偏红，都只有小质量恒星而没有多少云气。既然闭着眼睛想和睁开眼睛看的结果一致，这个理论自然就进了教科书，成了“典范”！过去10年来，我们在课堂上谈到球状星团的形成与性质，大抵不出这个“典范”的内容。但今天就是有人不信邪，偏偏要去碰触这个典范，没想到这个典范也真不禁碰，一下子就摧枯拉朽地崩解了，于是天文学家只好很难过或很高兴地去改写教科书。这个例子再一次告诉我们做研究的一个准则：人多的地方不要去！
在〈球状星球，好年轻！〉一文中，泽普夫和艾胥曼认为，我们找不到年轻的球状星团，并不代表它们不存在，只是我们找的方法不对！早年的宇宙较小，星系的密度甚高，常有“星系相食”的现象。（这个过程至今未息，我们银河目前就在大啖邻近的人马座矮椭圆星系。）若有两个质量相当的螺旋星系相撞，最终就会形成一个椭圆星系。而两个各含两、三千亿颗恒星的螺旋星系相撞，过程当然十分暴力，常会产生大量可供制造新恒星的云气，因此他们就把目光移向遥远的椭圆星系近旁的球状星团，看看这些星团的颜色是否有所不同。
其他星系四周的球状星团是观星者的另一个惊喜，可惜这个喜悦多半只能由专业天文工作者独享，因为星系多半遥远，要能解析出这些遥远星系周遭的球状星团（如上图的M104），非大望远镜莫办。
泽普夫和艾胥曼提出了理论，经过哈伯望远镜观测的验证，果然在椭圆星系周遭找到了有蓝有红的球状星团，不仅直接推翻了球状星团尽皆年老的“典范”，也间接支持了“螺旋星系相撞形成了椭圆星系”的另一个“典范”！
改写完了这个典范，我们发现天文教科书中的其他典范仍然多得不可胜数！的确，对于那些具有科学内省能力，性格上又稍许叛逆的年轻人来说，科学的世界中，等着他们挥刀砍去的东西还真不少！ 【本文转载自《科学人》2003年11月号】 | 
