古埃及人把天空想象成一条平稳的大江，太阳沿着它扬帆于白天，月亮沿着它奔跑于黑夜。今天，宇宙学家看到，在天空中有一条流得更快、更为浩淼的大江，银河系和其他数千个星系正以约375公里/秒的高速和谐地横穿天空。

天文学家辨认宇宙物质流的图谱，是利用其对大江的洞察力，以给出宇宙中的物质团块——可见星系和占更大份额的躲藏着的暗物质的分布情况。耶路撒冷希伯莱大学的代克（A · Dekel）说，利用这些图，天文学家开始找到有关我们宇宙大尺度结构方面的一些最根本问题的尝试性答案。这些问题包括：宇宙将一直膨胀下去，抑或由于含有大量物质而最终塌缩回来？暗物质（那些不发光而施加引力拖曳的暗物质）如何分布？如何用可见星系的位置来标出暗物质的所在？亚利桑那图森国家光学天文台的劳（T · R · Lauer）说，“我们像老式制图员，随着天图的扩大，开始了解更多的宇宙情况。但随着天图的扩展，研究者却产生另一种困惑：确切地说，天文学家究竟用什么参考学来测量星系运动？

70年代之前，天文学家不相信除了宇宙膨胀的速度之外，还有其他大尺度的流运动。到了1975年，华盛顿康乃齐学院的鲁宾（V. C. Rubin）和福特（W. K. Ford）报告说，银河系可能以约700公里/秒的速度运动着。

两年后，一组（气）球载仪器的记录，似乎使得银河系是静止的看法销声匿迹。这些仪器测量到宇宙背景辐射（据认为是使宇宙诞生的大爆炸所留下的辉光）的微小起伏。许多理论家认为这一辐射是均匀的，在各个方向上平均地渗透着宇宙。但在一半的天空上，这一辐射显得比预期的要热千分之几度，而在另一半天空上，却显得冷千分之几度。宇宙学家推理，对此温度差异的最简单解释，是银河系具有约600公里/秒的运动速度，这个运动使得均匀的背景辐射在半个天空上显得略热一点，而在另半个天空上略冷一点。

1986年，一些科学家发现，银河系和其他星系、星系团朝着长蛇座和半人马座方向的一个遥远的超星系团奔去。来自7个大学的7位天文学家的研究小组（人'称七剑客）报告说，在离地球至少有150百万光年之处，有一个巨大的物质集聚。这个集聚（相当于1万万亿个太阳）为大尺度流提供引力拖曳。加利福尼亚大学的法勃（S. M. Faber）和加利福尼亚、派沙第那、华盛顿康乃齐学院天文台的克路兹（S. Cruz）、杜莱斯勒（A. Dressier），把这个巨大物质集聚称之为大引力体。

此后，其他的研究者，如澳大利亚斯曲路姆鲁山天文台的麦茹松（D. Mathewson）及其同事，发现了更大的星系流——一条比大引力体宽展出2~3倍的天空大江。在华盛顿康乃齐学院天文台的惠立克（W. J. A. Willick）和纽约康奈尔大学的考梯（S. Courteau）各自的研究中，把这条大江的宽度翻一番；这被七剑客所证认。他们观察了与大引力体相对方向天空上的星系，发现这些星系朝着同一个物质集聚运动。但别的研究者（包括法勃）分析了麦茹松的数据后争辩说，所有星系以同一速度横穿天空，所以，不过是发现一个朝着同一方向的总的星系流而已。

这些发现暗示，大引力体确是一个巨大的物质集聚，而同时还测量到一个更大、更远的引力源。特来塞说，“回顾一下，颇具讽刺意味，1986年具有争议的问题是，怎么可能有像大引力体这样大尺度的运动？而今我们却因未考察足够大的集聚而受到批评。”

麦茹松告诉《科学新闻》说，根据他最近尚未发表的数据，即使是一个称之蟹泊累集聚的甚远物质集聚（离银河系450百万光年），还是远得不够，不足以解释上述大尺度物质流。确实，麦茹松对于已提及而未绘出的物质集聚的尺度感到不安，他更倾向于根本没有大江的说法。

大江的说法刚刚过去，天文学家又提出了宇宙物质团块图，这是根据某些研究小组测量天空而收集到的数据绘制的。麻省理工学院的代克和其同事白尔茨钦齐尔（Bertschmger），1989年开始其研究。他们的电脑-产生图依据一个简单假设：仅靠引力形成大尺度星系流。

根据这一假设，研究者分两阶段绘制地貌图。首先，他们根据实际测量到（其他星系朝银河系或奔来或退行）的一维视速度，勾勒出一个星系速度的三维图。

这是一种地形图，其峰、谷反映物质密度的高和低，表明测量区域内的全部物质存在包括可见星系和暗物质，因这二者皆施予引力。具体地说，该图表明，大引力体附近的密度约2倍于其他区域，有趣的是，跟大引力体正对面的一个区域（莫仙-双鱼星系团的部分），也显示出凸起，表明这里的物质密度也高于平均值。

这两个物质集聚从相反的方向拉住星系。但代克指出，大引力体打赢了这场拖-拉战，由于我们星系和莫仙-双鱼之间的区域缺少物质，这个“大空洞”留下一点物质以供莫仙-双鱼夺取，这样，此图跟某些（并非全部）天空测量所指出的单向星系流相吻合。

也许最有意义的是，代克和白尔茨钦齐尔利用他们的引力图来探测近旁宇宙的物质分布。宇宙中的优势物质（假设很可能是暗物质）的分布情况有如亮星系。将地形图跟红外天文卫星所作的全天星系测量图对比，研究者发现，高物质密度区域确实与星系密集的区域相关。然而法勃（她跟代克和白尔茨钦齐尔合作分析了约3000个星系的速度）说，要测定星系和暗物质如何分布，需绘制更多的图。她相信，大部分暗物质处于星系团之间的空洞之中，沿着未测到普通可见物质（因太稀少）的地方分布着。

在确定宇宙是开放的还是封闭的尝试中，涉及到—个称为Ω的参数，其定义是，宇宙真实的平密度与宇宙恰好封闭所需的密度之比。代克指出，Ω不会小于0.3，很可能是1，这个初步结果具有特殊意义，因Ω为1，意味着宇宙外在永远膨胀和最终塌缩之间，这是大爆炸论某个模型所预言的值，一个Ω值为1的宇宙，含有大量的暗物质，其量约100倍于宇宙中已发现的可见物质。在代克等人开始研究之前，还没有证据说明宇宙中存有如此多的暗物质。现在，上述引力图指出了暗物质所占的高比例。

还有一些其他的问题，也同样令人着迷，其中有不少在最近的研究中给了新的阐明。考虑一个老问题：什么是宇宙的绝对静止参考系？相对于这个参考系，宇宙中的所有速度皆能测出，不，这仅是一个哲学冥想，此问题正好把我们引向宇宙学原理的一个基本要点：宇宙在大尺度上看去，都是相同的，没有一个观察者能分得出方向。

自70年代以来，天文学家相信，他们已获得最终的参考框架（参考系）。研究者曾这样假定，若银河系和其他星系皆横穿天空，它们相对于宇宙背景辐射就有一个运动：换言之，若这些星系形成一条大江，那么海岸线就是宇宙诞生时留下的弥散余辉。

但是最近的天文测量结果，却使得这一假设成了问题。3年前，巴尔的摩空间望远镜研究所的劳和波斯特曼（M. Poatman），就大引力体或其他物质集聚对所谓本星系群（银河系在其中）施加曳引的说法，作了详细检查。他们推论说，若附近的物质集聚与本星系群的运动有关，那么比本星系群远3倍以外的星系，就经受不到或几乎经受不到这个曳引作用，这些遥远的星系（不像银河系及其近邻）相对于宇宙背景辐射星静止的。

70年代以来，研究者已有证据，表明在每个Abell星系团中的最亮星系具有相同的本征亮度——就像每个亮星系部是相同瓦特的灯泡。

当天文学家计算我们星系以何种速度才适于具有相同亮度的Abell星系团中的亮星系时，却出现了问题。这个速度跟研究者假定我们星系必须具有的、用以解释在宇宙背景辐射中一个熟知的图谱的那个速度，在速率和方向上都不相匹配。

研究者提出了两种模型来解释此结果，他们强调，他们并不认为一种模型胜于另一种，而是两种皆具有惊人的效果。在劳和波斯特曼提出的模型中，银河系的速度明显地跟天文学家坚持我们星系应有的速度（据宇宙背景辐射在各方向上的一个改性）不相匹配。若我们星系并不以600公里/秒的速度，沿着朗长蛇星座的一条规定的路线运动，那么背景辐射温度从天空的这一半到另一半的微小变化，不仅仅是运动的标志。

另一方面，沿地球轨道运行的宇宙微波背景探索卫星（COBE）所如此清晰看到的不平常的辐射图谱，可能代表大爆炸后不久漆在宇宙上的古怪的一刷，而不是体现对称的理想；宇宙可能是令人绝望的倾侧，在一个方向上宇宙显得热一点，微波背景辐射的温度略高一点，相对的方向上，则冷一点。对于这个模型来说，COBE或许发现，沿着不同的视线，宇宙确实具有不同的面貌。

麦茹松说，这个模型也将消除星系流形成大江的说法。并消除了为一个巨大的星系流提供曳引的大引力体之类的需要。但劳和波斯特曼提出了不支持这种看法的数据，麦茹松采取如下异端观念——宇宙背景辐射并不提供一个测量速度的绝对参考系。麦茹松说，星系看上去像大江那样流动，仅是相对于微波背景而言，所以很可能，什么星系都不在运动。

另一种看法是，宇宙可能保持其作为一种从各方向看去都是同一的、绝对对称结构的名誉。劳和波斯特曼断言，在这种情况下，Abell星系团中的星系，它们自身必定相对于宇宙背景辐射有运动。这种运动能同样有效地解释，为何一些研究者所测量的亮Abell星系，要比其他的一些显得更亮。但是这运动也暗示，有一个或几个巨大的物质集聚（离大引力体的位置甚远，处在测量区域之外的某个空域）正拉着Abell星系团。的确，与这个庞大的团块相比，大引力体似乎显得十分微小。研究者估计这个物质集聚的质量，可能为我们星系的10万倍，离地球至少有300百万光年。

法勃指出，这样一个在尺度和质量上如此巨大的结构，似乎跟目前在南极洲进行的、对宇宙背景辐射起伏的高分辨率研究相矛盾。这种起伏代表宇宙结构的品种，而南极的研究并未发&此种大尺度团块的证据。牵引星系大江所需的物质集聚跟COBE的数据迄今尚无矛盾。毕竟，飞船要比南极研究以大得多的角度来观测团块（背景辐射中的起伏）。不过，麻烦可能已在地平线上隐隐显露。

若星系大江实际上要比现在测量到的更大，那又意味着什么呢？一条更大的江意味着在天空更远处有一个甚至更大的物质集聚。法勃说，对于如此大尺度的团块，COBE的研究者、伯克莱加利福尼亚大学的斯莫特（G. F. Smoot）说，他相信由劳和波斯特曼进行的那类更远的测量将表明，更远的星系并非是大江的组成部分，它们跟宇宙背景辐射并无相对运动。

斯莫特希望，当研究者在宇宙中再看得稍远一些，他们将发现刚刚处在这个巨物前面的星系会经受到一个将其往后拉向稠密区的曳引拉力，而不是向前流去，在离巨物更远的地方，星系会有除了宇宙膨胀引起的速度之外的微小运动（向前或向后）。斯莫特并说，“我相信，当天文学家观察到尺度越来越大的团块，有许多运动将逐渐停止。”

纽约新泽西普林斯顿大学的宇宙学家奥斯曲克（J. P. Ostriker）说，劳-波斯特曼研究的深远意义是使得测量成为“一种十分、十分重要的工作。”他指出，几乎没有宇宙演化模型能说明研究者宣称的劳一波斯特曼研究所暗示的大尺度物质集聚，奥斯曲莱克说，但有一个这样的模型，设想宇宙中的暗物质仅由普通物质而非科学家经常谈及的一种奇异的未知类型的物质所组成。他跟一位普林斯顿的同事、纽约的乃定（Gnedin），在11月20日那期的《天体物理》上，把研究的某些情况作了详细介绍。

普林斯顿的格恩（J. E. Gunn）持别样观点，他认为，人们熟知的宇宙演化模型的一个变种（称为暴胀），可能解释留下的辐射，暴胀也许真的产生一个不对称的图谱。在标准暴胀模型中，宇宙高速膨胀，因而宇宙中的小尺度隆起皆被平滑掉。每一块宇宙（在足够大的尺度上）看上去皆同一。但恩格又说，若暴胀停止，那么一些隆起将保留下来。若在宇宙诞生时，某种“摇摆”呈现在辐射的图谱上，一种不完全的暴胀可能保存下原始不对称的线索。他把不完全的暴胀比喻为一次地芦，它强烈到足以毁掉一座山，但留下一个倾斜的碎石堆，这暗示出原先隆起的结构。

格恩说，“不论何时观察宇宙，我们总为所见而惊讶”，但他和其他科学家而都指望更大的天图，能更充分地展示宇宙大江中的结构——若大江真的存在的话。

[Science News，1992年12月12日］