晴朗无云的夜里，仰望满天星斗，美得令人感动……
广阔无垠的星空中，巨大的星球看起来非常渺小且难以尽数。您可曾想过，浩瀚的宇宙到底有多大？那些星球里是否也有生命？他们生存的方式是否与我们一样？或者，我们就是宇宙中独一无二的生命？
现象1》宇宙如何诞生？大爆炸假说难以自圆其说
自古以来，人们就一直努力不懈地探索着神秘的宇宙。不论是科学还是神话，都对人类在宇宙中的地位有所描述。随着时代的演变以及宇宙天体知识的积累，人们对宇宙的概念也在不断地发生变化。
宇宙到底有多大？天空中的星星到底有多少？到目前为止，科学家仍然无法给予肯定的答案。因为，即使是最新的天文仪器，在观测时仍可能出现30%的误差。所以，今天提出的数字，明天可能就会被推翻。有时，也可能因为目前科学理论的假设是错误的，导致新的理论提出后出现截然不同的答案。
古希腊哲学家亚里士多德曾说：「宇宙是永恒的！它不会增减，它亘古不变。」他如何得知呢？后续的科学家和天文学家不断地寻找答案。
1926年，美国天文学家哈伯（Edwin Powell Hubble）在加州威尔森山上透过望远镜观测星星时，发现观察的不单纯是一颗颗发亮的星球，而是远在200万光年外的一个个巨大的银河系。更让他惊讶的是，这些银河系彼此间正在远离；距离愈远的银河系，远离的速度愈快。根据这个观察，哈伯回溯宇宙形成的原因，提出了「大爆炸」（The Big Bang）假说，认为宇宙的最初是由一颗比原子还小的颗粒发生爆炸后，产生氦和氢等简单的原子，也就是星球初生成时含量最多的原子，并产生电磁辐射。随后在引力的增加下，形成了星球、银河系、星系团、超星系团与一切物质。
虽然大爆炸理论与各国古老神话故事中所描绘的「宇宙是在混沌中，由神所创造」的说法完全不同，甚至无法解释在大爆炸前发生了甚么，为甚么会有第一次大爆炸，为甚么从一颗比原子还小的亚原子可以炸出如此庞大、如此多的宇宙物质等诸多问题，但因为大爆炸理论是目前最能解释天文学家们所观察到的宇宙膨胀、原始背景辐射、宇宙元素的含量等现象，因此宇宙是大爆炸形成的假设，就成了现今多数天文学家用以研究观测天体与推论的基础。
美国1990年将哈伯太空望远镜（Hubble Space Telescope）送上离地面600公里的轨道后，人类对于宇宙天体的观察有了更深、更广的了解。Getty Images
现象2》透过望远镜改良 观察到的星球数量愈来愈多
四百多年前，人们用肉眼观察星空时，以为银河只是一团云雾。但自从意大利的科学家伽利略（Galileo Galilei）于1609年开始使用由一片凸透镜与一片凹透镜组合而成的「折射式透镜望远镜」观察星空，发现状似云彩的银河原来是由众多会发光的恒星集合而成后，从此许许多多原本用肉眼看不到的恒星，开始可以被定位与观测。
由于使用折射式望远镜观测天体时，会产生色差，造成星像周围会出现彩色的环，使得影像变得模糊。因此，后人多以1668年牛顿（Isaac Newton）发明的、可以消除色差，且镜筒短、便宜、易维护的「反射式面镜望远镜」观测天体。
不论是折射式还是反射式望远镜，口径愈大就能收集愈多的光线，探测越远越暗的天体。因此17到19世纪间，有不少天文学家自行改良望远镜，以期更准确地观测到更多的星体。例如18世纪被誉为恒星天文学之父的赫瑟尔（William Herschel），终其一生磨制的反射镜高达四百多块，制造出许多大型望远镜，包括一具口径1.22公尺、镜筒长12公尺，号称当时最大的望远镜。他同时也将自己二十年的天文观测成果汇编出版，共记录了2,500个星云和星团，其中只有一百多个星系是前人已知。到了1918年，哈伯更以反射镜直径为1.82公尺的胡克望远镜（Hooker Telescope），在美国加州的威尔逊山天文台（Mount Wilson Observatory）发现了宇宙正在膨胀的惊人事实。
虽然地面的天文望远镜直径愈做愈大，但没有光害的高山、离岛，或人迹罕至的乡野地区在全世界愈来愈少，加上只有夜晚才能观测，且大气层对许多波段的天文观测影响甚大，因此，美国国家科学院在1962年开始协助发展将望远镜送进太空的计划。1990年4月24日，美国终于成功地把第一部重约11公吨、长13公尺、直径4公尺的哈伯太空望远镜（Hubble Space Telescope）送上离地面600公里的轨道。自此，人类对于宇宙天体的观察有了更深、更广的了解。
哈伯望远镜对着大熊星座附近空无一物的一小点，连续拍摄10日，经过342次曝光重迭后，呈现出至少三千个星系的照片。NASA
现象3》黑暗中的一小点 藴藏着更多更浩瀚的星云
1995年，天文学家们尝试把哈伯太空望远镜指向大熊星座（Ursa Major）附近的一点。但那一点在当时的观测中是一个完全漆黑的点，没有恒星、行星或任何星系。在众多科学家都排队等着使用哈伯望远镜的时刻，这个前所未有的观测显得非常冒险，因为哈伯望远镜如果真的拍摄到一片黑暗无物的天空，这个观察就将成了一个浪费资源的计划。
然而，完全出乎人们的想象，就在启动望远镜的快门持续对着宇宙中黑暗的那一点拍摄了10天后，望远镜的光子感应器上出现的微弱讯号，居然是布满了至少有三千个星系的光线。每一个小点或朦胧的一小片光，原来都是一个个庞大的星系，而每个星系都拥有几千亿颗恒星！这个美丽无比的影像不仅震撼了所有的人，更让人类真切地感受到自己在宇宙中无比渺小！
到了2003年9月，天文学家再一次利用更加灵敏的光子感应器，加上透光率更高的滤镜，将哈伯望远镜指向猎户座（Fornax）附近看似空无一物的一小点。在近四个月的时间里，望远镜围绕了地球400次，持续对着该点曝光超过11天的时间。最终拍摄到目前人类能观测到最遥远的宇宙，称为「哈伯深领域」（Ultra Deep Field），影像中有超过一万个星系。虽然这些星系在影像上好像是静止不动，事实上，这些星系正在远离，有些星系的远离速度甚至比光速还快！
克卜勒22b（Kepler-22b）行星是克卜勒太空望远镜所发现的第一个位于类太阳恒星适居带的太阳系外行星。NASA
现象4》满天繁星有多少？现有科学难以准确估算
从天文学的发展角度来看，宇宙中准确的星球数量仍无法计算，只能以现有可观察的数量大略推估，而估算的数量很可能远远小于真实的数量。
如果，以银河系为基准，每个银河系大约有2,000到4,000亿颗恒星。目前观测到的宇宙中有超过1,000亿个银河系，以此计算下来，宇宙中的恒星就可能有2~4x1022颗。再以每个恒星可能有3到8颗行星环绕，因此全宇宙的星球至少超过1x1023颗。除了较大的行星外，近期科学家发现宇宙中充满了类似冥王星的矮行星（dwarf planet），也就是比月球还小的星体。如果把这些小星体也纳入计算，全宇宙的星球数量将再增加数倍。
现象5》科学家持续寻找适合生命居住的地带
宇宙中可观察与推估的星体数量，已经是多到人们难以想象。因此，许多科学家，包括霍金（Stephen Hawking）都认为，在如此巨大的宇宙中，固执地认为除了地球没有其它生命存在，是让人嗤之以鼻的。
美国国家航空暨太空总署（NASA）在2009年3月发射克卜勒太空望远镜（Kepler telescope）到尾随地球的太阳轨道上，观测天琴座（Lyra）、天鹅座（Cygnus）和天龙座（Draco）之间的一块区域。它的任务就是用来寻找银河系中类似地球、适合生命居住的星球「适居带」（Habitable zone）。在3.5年观察16万颗银河系恒星之后，最新的统计认为有715颗与地球相似的系外行星（Exoplanet）。除此之外，美国芝加哥与西北大学的天文研究者更利用这些观测资料推论：在我们居住的银河系内，可能存在600亿颗与地球大小相似，并适合生命生存的星球。
在寻找适合生命居住的星球时，科学家们普遍认为该行星必须有能量来源与水，因此认为该行星应该是围绕着恒星不远也不近，并在表面也有液态水形成云层。然而，我们并不清楚，是否宇宙中所有的生命都一定需要像地球的生物一样依赖水，或是他们的细胞是由其它成分，如氨分子组成。另外，除了恒星发热可以产生能源外，是否某些星球里的地热也足以供给生命生存所需的能源？如果以上这些在宇宙中都存在的话，那么宇宙中可以让生命生存的星球，就不局限于科学家现今所推算的数量，很可能是数十或数百倍之多呢！
虫洞理论是目前天文学家所提出的理论中，在太空中远距离旅行最佳的方式。NASA
现象6》透过「虫洞」遥远距离太空之旅可能成真
仅管找到或推论出宇宙中有众多星球很可能适合生命居住，然而，离我们最近的非太阳恒星「半人马座αBb」（Alpha Centauri Bb）到地球的距离超过4光年，距离地球最近的类地行星也有13光年之远。
早期的科幻电影里，常常出现星际旅行时，宇宙飞船以超光速前进的情节。但随着愈来愈多的星体被发现后，人们逐渐了解到天体与天体之间并非空无一物，而是充满着许许多多数不清的小星体、陨石等。因此，如果真的有一艘宇宙飞船以超光速、超超光速或超超超光速在宇宙中旅行，恐怕不需要多久时间，这个特快宇宙飞船就已经在太空中被撞得稀巴烂了。
1916年，奥地利物理学家弗莱姆（Ludwig Flamm）提出了「虫洞」（Wormhole）的概念，也就是宇宙中可能存在的连接两个不同时空的狭窄隧道。随后由爱因斯坦（Albert Einstein）和罗森（Nathan Rosen）提出透过虫洞，可以做瞬时的空间转移或时间旅行的理论。尽管大部分的科学资料都说虫洞理论到目前为止没有被证实，但在很多书籍、影集、电影、游戏中却都出现过流传已久的费城实验（Philadelphia Experiment）：传说1943年美国海军在费城让一艘埃尔德里奇号（USS Eldridge DE-173）在观察者眼中隐形。不过，很可惜的是，除了一位目击者宣称看到了整个实验发生的过程外，其它参与计划的船员都否认曾有任何事件发生。
在探索天文学的发展中，我们不难发现，每隔一段时间就会出现令人们惊叹的宇宙真相。最近爆红的韩剧《来自星星的你》如此铺陈故事──外层空间的星星里，有着和人类一样的生命并驾着飞碟来到地球，而且外星人还能透过「虫洞」来去地球──观赏之余，让人不禁好奇这样的情节是否真实存在？
虽然到目前为止，我们无法强而有力地说「宇宙中一定有外星生命」，但又有谁能保证，明天不会出现惊人的证据让我们相信──宇宙中绝对有外星生命，而且造访过地球！
