17 12
发新话题
打印

[文史] 关于宇宙----你了解多少?

关于宇宙----你了解多少?

黑洞的知识
  “黑洞”很容易让人望文生义地想象成一个“大黑窟窿”,其实不然。所谓“黑洞”,就是这样一种天体:它的引力场是如此之强,就连光也不能逃脱出来。
  根据广义相对论,引力场将使时空弯曲。当恒星的体积很大时,它的引力场对时空几乎没什么影响,从恒星表面上某一点发的光可以朝任何方向沿直线射出。而恒星的半径越小,它对周围的时空弯曲作用就越大,朝某些角度发出的光就将沿弯曲空间返回恒星表面。
  等恒星的半径小到一特定值(天文学上叫“史瓦西半径”)时,就连垂直表面发射的光都被捕获了。到这时,恒星就变成了黑洞。说它“黑”,是指它就像宇宙中的无底洞,任何物质一旦掉进去,“似乎”就再不能逃出。
  那么,黑洞是怎样形成的呢?其实,跟白矮星(比如天狼星伴星,体积比地球大不了多少,但质量却和太阳差不多!也就是说,它的密度在1000万吨/立方米左右)和中子星(密度为10的11次方千克/立方厘米, 也就是每立方厘米的质量竟为一亿吨之巨!对比起白矮星的几十吨/立方厘米,后者就不值一提了)一样,黑洞很可能也是由恒星演化而来的。
  当一颗恒星衰老时,它的热核反应已经耗尽了中心的燃料(氢),由中心产生的能量已经不多了。这样,它再也没有足够的力量来承担起外壳巨大的重量。所以在外壳的重压之下,核心开始坍缩,直到最后形成体积小、密度大的星体,重新有能力与压力平衡。
  质量小一些的恒星主要演化成白矮星,质量比较大的恒星则有可能形成中子星。而根据科学家的计算,中子星的总质量不能大于三倍太阳的质量。如果超过了这个值,那么将再没有什么力能与自身重力相抗衡了,从而引发另一次大坍缩。
  与别的天体相比,黑洞是显得太特殊了。例如,黑洞有“隐身术”,人们无法直接观察到它,连科学家都只能对它内部结构提出各种猜想。那么,黑洞是怎么把自己隐藏起来的呢?答案就是——弯曲的空间。我们都知道,光是沿直线传播的。这是一个最基本的常识。可是根据广义相对论,空间会在引力场作用下弯曲。这时候,光虽然仍然沿任意两点间的最短距离传播,但走的已经不是直线,而是曲线。形象地讲,好像光本来是要走直线的,只不过强大的引力把它拉得偏离了原来的方向。
  在地球上,由于引力场作用很小,这种弯曲是微乎其微的。而在黑洞周围,空间的这种变形非常大。这样,即使是被黑洞挡着的恒星发出的光,虽然有一部分会落入黑洞中消失,可另一部分光线会通过弯曲的空间中绕过黑洞而到达地球。所以,我们可以毫不费力地观察到黑洞背面的星空,就像黑洞不存在一样,这就是黑洞的隐身术。
  有些恒星不仅是朝着地球发出的光能直接到达地球,它朝其它方向发射的光也可能被附近的黑洞的强引力折射而能到达地球。这样我们不仅能看见这颗恒星的“脸”,还同时看到它的侧面、甚至后背!
  经过近30年的思考,英国著名物理学家史蒂芬?霍金说,之前他的关于黑洞的部分理论是错误的。
  霍金对宇宙起源学的重要贡献之一是1975年发表的黑洞辐射理论。黑洞是宇宙中质量极大、因而引力极强的区域。霍金以数学计算的方法证明黑洞会产生辐射,这些辐射因此得名“霍金辐射”。但霍金认为黑洞辐射不包含以前吸入物质的相关信息,而且所有黑洞最终都会消亡。一旦黑洞消失,曾经存在的黑洞的相关信息都不可追寻。这些信息的去向之谜就构成了所谓的“黑洞悖论”。这与量子物理学的理论背道而驰,因为这种信息不可能就这样消弭于无形。
  霍金在“第17届国际广义相对论和万有引力大会”的大会上说,他认为,黑洞不会将进入其边界的物体的信息淹没,反而会将这些信息“撕碎”后释放出去。该假说的提出,说明霍金推翻了他曾提出的“黑洞悖论”。通过计算证明,黑洞内部最初的信息量与最终的信息量相等,“它会向外辐射其吞噬的物质的所有信息。不过,这些信息已经被黑洞撕碎、打破和重整了”。

TOP

俄美宇航服的四大部件
头盔主要由硬质耐热的塑料(聚碳酸酯)材料制成,头盔两侧装有全封闭的长效电池灯,灯的方向可由人工操纵。顶上装有摄像机,可向地球上监控基地或空间站发送有关操作情况。头盔面罩有一活动的遮光板,上有一层很薄的金箔,防红外线辐射。头盔内有一通讯罩,上有话筒和耳机,俗称“窥视帽”。头盔颈圈处有一容量为0.9升的饮水器,有一吸管。

    手套为了防冷,在手指尖上装配有一种加温装置,安装在手腕上的开关可操纵这一装置。手套的指肚部位最薄,这是为了保留有最低限度的触觉感。为了进一步防护来自外界的热或冷,在手套上再套一种绝热的大手套。


    上衣胸部位置有指示控制器,这是一种控制温度、供电和宇航服内部压力的显示器。宇航员可以通过装在手腕上的小镜子看到反射出的显示值,从而置于自己的监控之下。此外还有全套心电图仪表、监控氧气控制器、温度调节器、平衡舱连接器(当宇航员处于空间站的平衡舱时,通过这些连接器,宇航服就能获得所需的全部供应,如电力、氧气、冷却水)。

    在背部有生命保障系统。如无绳装置,它能使正在工作的宇航员之间和宇航员与空间站或航天飞机之间进行沟通。信号系统能不断地监视宇航服的状况并对可能出现的运转不正常状况发出信号。水箱装有宇航服用的冷却水。升华器能使宇航服内流转的水冷却。再生空气滤芯用于清除宇航员新陈代谢产生的气体。主要氧气储备箱可保障7小时的供氧,备用氧气罐能在主要氧气耗尽时自动启动供氧,至少可保障补充供氧30分钟。电池能为宇航服上所有仪表装置供电,使宇航员可在空间工作8小时。

    裤子由各个部分组成(骨盆、大腿、膝盖部分和长筒靴),同宇航服的上衣相连接。

    宇航服曾经一度是为宇航员量身定做的,而今天所用材料的复杂性不允许这样做。因此,宇航员的身高应在167-187厘米之间。在这一身高范围内,一些中间部件的大小还是可以进行适当调整的,只是手套要适合于个人。

    宇航服很重,在月球上漫步时穿的宇航服重100公斤,在航天飞机上使用的重131公斤,在空间站上使用的宇航服更重,而且每件价值为65万美元。俄罗斯人在“和平号”空间站上使用的宇航服重105公斤,能穿4年或飞行10次。

TOP

大爆炸宇宙学
  现代宇宙学中最有影响的一种学说。与其它宇宙模型相比,它能说明较多的观测事实。它的主要观点是认为我们的宇宙曾有一段从热到冷的演化史。在这个时期里,宇宙体系并不是静止的,而是在不断地膨胀,使物质密度从密 到稀地演化。这一从冷到热从密到稀的过程如同一次规模很大的爆发。根据 大爆炸宇宙学的观点,大爆炸的整个过程是:在宇宙的早期,温度极高,在 100亿度以上。物质密度也相当大,整个宇宙体系达到平衡。宇宙间只有 中子、质子、电子、光子和中微子等一些基本粒子形态的物质。但是因为整个体系在不断膨胀,结果温度很快下降。当温度降到10亿度左右时,中子 开始失去自由存在的条件,它要么发生衰变,要么与质子结合成重氢、氦等 元素;化学元素就是从这一时期开始形成的。温度进一步下降到100万度 后,早期形成化学元素的过程结束。宇宙间的物质主要是质子、电子、光子 和一些比较轻的原子核。当温度降到几千度时,辐射减退,宇宙间主要是气 态物质,气体逐渐凝聚成气云,在进一步形成各种各样的恒星体系,成为我 们今天看到的宇宙。大爆炸模型能统一说明以下几个观测事实:
  1大爆炸理 论主张所有恒星都是在温度下降后产生的,因而任何天体的年龄都应比自温 度至今天这一段时间为短,即应小于200亿年。各种天体年龄的测量证明 了这一点。
  2观测到河外天体有系统性的谱线红移,而且红移与距离大体成 正比。如果用多普勒效应来解释,那么红移就是宇宙膨胀的反映。
  3在各种 不同天体上,氦丰度相当大,而且大都是30%。用恒星核反应机制不足以 说明为什么又如此多的氦。而根据大爆炸理论,早期温度很高,产生氦的效 率也很高,则可以说明这一事实。
  4根据宇宙膨胀速度以及氦丰度等,可以 具体计算宇宙每一历史时期的温度。大爆炸理论的创始人之一伽莫夫曾预言 今天的宇宙已经很冷,只有绝对温度几度。1965年,果然在微波波段上 探测到具有热辐射谱的微波背景辐射,温度大约为3K。这一结果无论在定 性上或者定量上都与大爆炸理论的预言相符。但是,在星系的起源和各向同 性分布等方面,大爆炸宇宙学还存在一些未解决的困难问题。

TOP

恒星的生命历程
  恒星形成后开始进入生命周期中的氢燃烧阶段,氢的原子核聚变成氦,并向外发放光和热。当恒星中的氢消耗掉10%时就发生收缩,恒星中心部位的温度升高到1 亿k以上。同时,由于恒星内部的活动,恒星外层被中心区域推开,膨胀的恒星变成一颗红巨星。于是,在星球密度很大温度极高的中心部分开始发生氦的燃烧,氦核聚变成铍,碳和氧。这一阶段一直延续到恒星中心部分的氦消耗殆尽,碳和氧所占的比例大致相等时才结束。 氦的燃烧阶段结束时,星球中心区域收缩,温度重新上升。在一些质量足够大(质量至少是太阳的4倍)的恒星里,中心的温度可以达到10亿k,碳和氧的燃烧得以开始,结果形成了钠,镁,硅和硫等元素。当恒星中心部分的碳和氧消耗殆尽并富含硅时,便开始了硅的燃烧阶段,硅转化成硫,氩和其它一些更重的元素。如果恒星通过收缩,能使内部温度升到30亿k左右,那么恒星便开始了它生命周期中的平衡阶段,形成铁及附近的一些元素。铁在所有元素中,其原子核最为稳定,因此一颗恒星能燃烧到生命的终结,将形成一个铁球,它的末日也便来临了。
  垂死的恒星与自身的引力作着最后抗争,但最终还是跌进了引力深渊之中。外围各层数以万亿吨计的物质以每秒几成公里的速度朝核区坍缩,与核区发生了极为强烈的碰撞,这就是“超新星爆发”。爆发的巨大能量使恒星外围物质得以加热,铁吸收中子及能量后,在恒星熔炉的是最后阶段炼出了金,铅,铀等更重的元素。以上过程表明目前人类所利用的核 能(确切说应该是核裂变能)归根到底是久远的超新星爆发能,正如煤,石油所含的化学能是古老的太阳能一般。超新星爆发产生的巨大激波,将恒星外围的物质抛入广阔无垠的太空;这些物质由恒星各个燃烧阶段产生的92种元素构成。恒星的一生灿烂辉粕,它的光和热孵育了生命;它亦是宇宙中神奇的炼金炉,组成我们及地球的每一个原子,都曾在那些久已熄灭的古老恒星中经受熔炼。
  恒星的物质循环
  第一代恒星消亡了,它归宿于白矮星,中子星和黑洞。然而悲壮的死亡中酝酿着灿烂的新生,在它们的废墟上将升起新一轮的恒星,一个有生命的宇宙时代即将拉开序幕。超新星爆发抛出的物质,在广袤的星际空间漫无目的地遨游,在碰撞和辐射的作用下,被原始星支携带着运行。几百万年过去了,这些物质因膨胀而变香稀薄,最终与原始星云混而为一了,因此宇宙中的星云不再只是由原生物质氢和氦构成,而是遭到重元素的污染;由开这种污染,恒星之外有了出现自然景观,生命,技术和能源的可能。在宇宙史纪元100亿年时,这种被“污染”的星云在引力作用下收缩,坍缩和碎裂。核子活动再度爆发,第二代恒星及行星诞生了,太阳便是其中一例。这些恒星也将开始其生命历程,最终与会因缺乏燃料而死去;它们的碎屑又与尚示聚集成恒星的原生物质一道凝聚成下一代恒星。但这各物质的再循环并非永无止境的,原生物质会一点一点地并入新生的恒星,直至全部用完。当最后一代恒星走完它们的生命轮回而死亡时,宇宙永恒的长夜就来临了。
    生命的形成与进化
  生命是宇宙物质演化的最高级形式,也有人认为生命只是宇宙演化的副产物中微不足道的偶然现象,由于发生了种种时间和空间的巧合,才得以在地球上出现。的确,在宇宙中满足生命形成与演化所必需的地方,即使不是唯有地球,也是很少的,地球所绕转的太阳是恒星中少有的单星,例得它外围有稳定的生态圈存在;太阳又是第二找恒星,使得其行星从一开始形成就有生命所必需的碳,氧等重元素存在;太阳大小适宜,使它既有足够的存在时间供生命形成与进化,又有足够的光和热去孵育和羊育生命,地球本身也是一个特殊的行星,它的轨道全部在太阳的生态圈内;它大小适宜,使 它的引力能保留住水和大气,且大气层厚薄适当,即挡掉了大多数紫外线,又不至于遮住过多的阳光;地球有较强的磁场,使生命免遭宇宙带电粒子的致命轰击……,总之地球在许多方面拥有得天独厚的生命存在条件,使其成为宇宙中少有的生命家园.地球在46亿年前形成后,便开始了生命形成历程:原始地球中的无机物在太阳紫外线的作用下,形成了简单有机物,它们通过水流汇集于海洋,在那里化合成复杂的有机物:这些复杂有机物形成生命的过程,至今仍然是个疑案,但其中必定有不计其数的巧合,在地球形成生命的过程中幸运地发生了;这样,原始生命在地球形成15亿年后出现了。原始生命在漫长的岁月里不断进化:16亿前有细胞核的单细胞生物出现,7亿年前多细胞生物出现,3.7亿年前陆地生物出现,2.8亿年前爬行动物出现,1.8亿年哺乳动物出现,7000万年前灵长目动物出现,3500万年削类人猿出现,400万直前原人出现,50万年削直立人出现,直至3.5万年前出现了现代人类;于是在宇宙史纪元150亿年时,宇宙中便月了智慧生物创造的技术和文明.我们目前所知的生命仅限于地球生命,而科学家对地外生命和文明的乐观估计是:仅银河系就可能有6亿个行星有生命存在,其中拥有技术和文明的的行星也多达100万个!
    宇宙的终结
  宇宙的未来命运如何?科学家、哲学家和神学家都提出了自己的观点。一个目前被普遍认同的观点是:宇宙作为物质世界的全部,也就遵守物质自身和规律;而根据热力学第二定律,得出的结论实在令人难以接受:宇宙将在遥远的未来走向死亡——永恒的死亡。
  设想在非常非常遥远的未来,所有恒星因缺乏燃料而熄灭,宇宙一片黑暗。在这漆黑的浩瀚太空中,潜伏着许多带自转的黑洞、离散的中子星和黑矮星,另外还有一些行星级的天体,它们在引力的作用下进行着一场战争,战争的结局是星系解散了,绝大多数天体被引力弹弓抛入星系际空间,永远漫游在膨胀着的太空中;而星系中心的黑洞取得了兼并战的局部胜利,它吞并了百分之几的天体,形成了更大的黑洞。这场战争持续时间长得超乎想象,大约是今天宇宙年龄的十亿倍。
  在又一段长长得超乎想象的时间里,当宇宙背景辐射由于膨胀降至足够低的程度时,所有的黑洞最终都会在一阵快辐射中一下子化为乌有,在宇宙永恒夜幕中划出一道道瞬现即逝的闪光;而其它天体也将在这漫长和时间里发生衰变而渐渐蒸发,直至完全消失,变成正电子或其它粒子;宇宙变成一锅令人难以置信的稀汤,其中有光子、中微子及数量正在逐渐减少的电子和正电子。宇宙曾经拥有的辉煌,包括闪烁的群星及智慧生命创造的无数奇迹,都湮没在这荒凉而又空虚的宇宙中,不留下任何记忆,只有时间在无休止地流逝,空间在无止境地膨胀……

TOP

生命进化生生不息 十大值得探索的奥秘
  
  进化过程非常神奇,其中的奥秘值得探索
  在漫长的岁月里,地球上的生命从肉眼看不见的单细胞生物进化成今天的藻类菌类植物、动物甚至人类,这期间经历了一次又一次奇迹般的重大突破。科学家们认为,在生物的进化过程中,有十个环节特别值得研究和关注。这一报道发表在最新一期的英国《新科学家》杂志上。
  1 多细胞生物

最古老的多细胞动物
  在6亿年前,单细胞生物完成了向多细胞生物的进化过程。不同的细胞有机组合在一起,彼此合作,形成了后来复杂生物的基础。 这件事听起来容易,但实际上,现在不少国家的研究人员都试图重复当年单细胞的最初组合过程,目前还没有人完全获得成功。
  2 眼睛
  
  在距今五亿四千三百万年前,三叶虫身上长出了地球生物的第一只眼睛。此前的一些生物体有感光细胞,但眼睛不仅要感知光线,还需要有一个能聚焦光线形成图像的晶状体才行。一旦有了晶状体,生物的视觉效果就从1%骤然上升到100%。经测算,从感光细胞进化到复杂的眼睛,大概需要50万年。

  3 大脑

为求生存迫使人类开发大脑
  大脑显然是生物进化的巨大成就。研究表明,大脑首先是用来解决食物问题的,它可以辨别食物是否有毒。科学家发现,大脑和嘴巴的距离很近。另外,有了大脑,就有了记忆。即使是头脑简单的昆虫,在记忆的帮助下,也可对环境的变化作出迅速反应。
  4 语言
  
  语言是怎样产生的是科学上最大的难题之一。拥有大脑的动物很多,但只有人类产生了语言。科学家们辨别出人类大脑中负责语言的基因,尽管黑猩猩也拥有这个基因,但黑猩猩不能说话。在一定程度上讲,语言的诞生是生物进化的最后一个程序。因为语言使人类脱离了纯生物性。人类不需要基因变异就可以适应环境了。

  5 光合作用
  

  35亿年前,地球上的生物开始利用日光来为自己合成能量,放出二氧化碳。后来由于水的加入,产生了氧气。有意思的是,当时的生物是厌氧的,它们不得不进化了一些机制来抵抗氧气的作用。但由于有氧气的参与,生物的能量高了很多。这恰恰有利于生物的进化。直到今天,地球上所有的植物、动物,包括人,赖以生存的能量仍然直接或间接地来自光合作用。
  6 性别
  ?
对大多数物种来说,性交是繁殖的惟一办法。但同一物种是怎样划分成不同性别的,今天也是一个谜。

?? 7 死亡
  
死亡是进化的一个手段,是个体为集体进步付出的牺牲。我们的手有五个手指,这是因为每个手指之间相连的部分在母体中死亡了。 每次感染痊愈后,大量的白血球必须自杀以维持血液成分的平衡。不过,从自然选择的角度看,没有理由因为某个生物体存在的时间长就令它灭亡,“老死”仍然是一个无法解释的问题。
  8 寄生
  寄生生物和宿主之间的斗争是生物进化的重要动力之一。一方面寄生生物会影响宿主的活动,如一种蚂蚁的寄生虫会影响蚂蚁的神经系统,让它向草尖上爬,那里是最容易被羊吃掉的地方;另一方面,宿主的活动也影响寄生生物。如感冒病毒通过传染,附着到下一个人的身上,几经易主后,病毒的杀伤力就会降低。原因是,它要保证这个宿主有足够的生命来把它继续传播出去。这样的活动非常清楚地展现了生物进化的过程。

  9 分工合作



  在深海中有一种类似水母的动物。把它放在显微镜下观察,会发现它并不是“一种”动物,而是无数单细胞生物的集体。这些细胞各有分工,有的负责运动,有的负责捕食,有的负责传送养料。蚂蚁和蜜蜂的集体劳动也是分工合作。我们可以很机械地解释其中一些现象,但这样的超级组织工作到底是怎么进行的,没有人真正知道。
  10 共生

  寄居蟹与其它生物共生标本
  共生是指两种生物生活在一起,相互依赖,彼此有利。比如犀牛和犀鸟,犀鸟通过为犀牛清理皮肤寄生虫为生,而犀牛也因此获得安宁。90%的植物与周围的植物有共生关系。
  仔细研读生物在进化过程中的伟大发明,令人惊讶。即使是今天最尖端的科学技术也不能确切地告诉我们,这些伟大发明是怎么来的。无数的奥妙在等待后来者去发掘。

TOP

太阳系相关知识
  150亿年前的宇宙大爆炸诞生了宇宙,宇宙开始膨胀,并慢慢变冷,孕育了包括我们在内的太阳系。
  科学家预言,不用50亿年,太阳开始逐渐膨胀并慢慢消亡,使太阳系陷入永恒的寒冷和黑暗之中。因此,要想在太阳系外寻找人类新的住所,就必须先对我们的太阳系有足够的了解。1962年12月14日,美国“水手2号”航天探测器执行的近金星探测飞行使命标志着对行星及新的星系探索的开始。
  在远古的时候,人们就注意到天上许多星星的相对位置是恒定不变的。但有5颗亮星却在众星之间不断地移动。因此人们把“动”的星星称为“行星”,“不动”的星星称为“恒星”,并给行星各自起了名字,即:水星、金星、火星、木星和土星。其中水星也称辰星,它最靠近太阳,不超过一辰(30度)。金星又叫太白星或启明星、长庚星。它光彩夺目,是全天最亮的星;火星又称“荧惑”,因它的火红颜色而得名;木星也称岁星,它大约12年运行一周天,每年差不多行经一次(全天分成十二次),古代用它来纪年;土星也称镇星或填星,因为它大约28年运行一周天,一年镇守一宿(中国古代把全天分成二十宿)。这就是人们肉眼能看见的五大行星,中国古代统称它们为“五星”,再加上太阳、月亮总称为“七曜”。
  近两个世纪以来,天文学家又发现了3颗大行星(天王星、海王星和冥王星)。这样,包括地球在内的9颗行星就构成了一个围绕太阳旋转的行星系统。离太阳最近的行星是水星,以下依次是金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星和冥王星。除了水星和金星之外,所有的行星都有卫星。在火星和木星之间存在着数十万颗大小不等、形状各异的小行星,天文学家把这个区域称为小行星带。此外,太阳系中还有许许多多的彗星、流星以及稀薄的微尘粒和气体等。
  太阳质量占太阳系总质量的99.8%,它以自己强大的引力将太阳系里的所有天体牢牢地吸引在它的周围,使它们不离不散、井然有序地绕自己旋转。同时,太阳又作为一颗普通恒星,带领它的成员,万古不息地绕银河系的中心运动。
  太阳系起源包含两个基本问题:太阳系中形成行星的物质从何而来和行星是怎样形成的。围绕这两个问题,产生了各种各样的学说。
  1755年,德国哲学家康德(Immanuel Kant)首先提出了太阳系起源的星云假说。他认为,太阳系是由原始星云按照万有引力定律演化而成。在这个原始星云中,大小不等的固体微粒在万有引力的作用下相互接近,大微粒吸引小微粒形成较大的团块,团块又陆续把周围的微粒吸引过来,这样,团块越来越大,而“天体在吸引最强的地方开始形成”。引力最强的中心部分吸引的物质最多,先形成太阳。外面的微粒在太阳吸引下向其下落时,与其它微粒碰撞而改变方向,变成绕太阳作圆周运动;运动中的微粒又逐渐形成引力中心,最后凝聚成朝同一方向转动的行星。41年后,法国著名的数学家和天文学家拉普拉斯(Pierre Simon Laplace)也独立提出了关于太阳系起源的星云假说。与康德的星云说不同之处在于,他认为太阳系是由炽热气体组成的星云形成的。气体由于冷却而收缩,因此自转加快,离心力也随之增大,于是星云变得十分扁平。在星云外缘,离心力超过引力的时候便分离出一个圆环,这样反复分离成许多环。圆环由于物质分布不均匀而进一步收缩,形成行星,中心部分形成太阳。继星云说之后,又相继出现了“灾变说”、“俘获说”等理论。
  随着现代天体物理学和物理学的发展,特别是恒星演化理论的建立,产生了现代星云说,并逐渐占了主导地位。现代星云假说根据观测资料和理论计算,提出它的主要观点:太阳系原始星云是巨大的星际云瓦解的一个小云,一开始就在自转,并在自身引力作用下收缩,中心部分形成太阳,外部演化成星云盘,星云盘以后形成行星。目前,现代星云说又存在不同学派,这些学派之间还存在着许多差别,有待进一步研究和证实。
  太阳系主要行星及卫星发现年表

TOP

天文知识
宇宙的起源
   宇宙是广漠空间和其中存在的各种天体以及弥漫物质的总称。
   宇宙是物质世界,它处于不断的运动和发展中。《淮南子·原道训》
注:“四方上下曰宇,古往今来曰宙,以喻天地。”即宇宙是天地万物的总称。
   千百年来,科学家们一直在探寻宇宙是什么时候、如何形成的。直到今天,科学家们才确信,宇宙是由大约150亿年前发生的一次大爆炸形成的。
在爆炸发生之前,宇宙内的所存物质和能量都聚集到了一起,并浓缩成很小的体积,温度极高,密度极大,之后发生了大爆炸。
   大爆炸使物质四散出击,宇宙空间不断膨胀,温度也相应下降,后来相继出现在宇宙中的所有星系、恒星、行星乃至生命,都是在这种不断膨胀冷却的过程中逐渐形成的。然而,大爆炸而产生宇宙的理论尚不能确切地解释,“在所存物质和能量聚集在一点上”之前到底存在着什么东西? “大爆炸理论”是伽莫夫于1946年创建的。
恒星的演化
  哈勃拍摄的行星状星云NGC7027向我们提供了一个类似太阳的恒星崩溃时的详细资料: 暗蓝色的外围星云气体,巨大的网络状结构横亘内部的红色尘埃中,显著的中心白点,灼热的中央白矮星.星云的这些显著结构详细表达了恒星临死时的活动:
  在红巨星阶段, 恒星的氧-碳内核已经不再发生热核反应, 即使外壳对核的压力增大,内核也得不到充分的压缩而引起碳-氧继续聚变, 但内核周围的氢层和氦层继续燃烧,并且向外扩展,这种情况下,引力与排斥力开始不稳定, 恒星便开始一鼓一缩的脉动, 红巨星稀薄的包层向外以星风的形式逃逸,形成同心圆结构; 随着红巨星大气的丧失,中心星由于极高的密度和温度产生类似爆发的高速星风, 将剩余的气体与尘埃抛出,形成不规则的块状结构和气泡结构.这张照片是哈勃广角行星镜头拍摄的可见光波段和红外波段的合成图像.NGC7027距离我们3000光年,位于天鹅座.
星座的起源
  要谈目前天文学上使用的星座,那就得追朔到五千年前的往事了。在美索不斗达米亚平原居住的加而尔底亚人,过著牧羊生活,并每天晚间眺望星星,将人与动物连接起来而开始的。到了西元前二世纪,亚力山德里亚的杰出天文学家,托勒密把之前天文学家所记载的内容及另外增加整理的资料,整理出四十八个星座,即为“托勒密”四十八星座,一直延用至今。这些星座一直在欧洲用到十五世纪。
  随著大航海时代的来临,托勒密星座到了南半球觉得不够用了。在十六世纪後,开始陆续有许多天文学家增添星座。结果造成了星座的混乱,甚至弄得不可收拾的局面。到了一九三○年,当国际天文联合会开大会时,决定把全天划成八十八个星座,这便是我们现在所用的划分。
黄道十二宫
   地球绕太阳公转的轨道平面称为“黄道面” (ecliptic plane),它与天球相交的大圆为 “黄道”。黄道面与地球赤道面交角为23°27'。
黄道及其附近的南北宽8 °以内的区域称为黄道带。太阳及大多数行星在天球上的位置常在黄道带内。黄道带内有十二个星座,称为“黄 道十二宫”。从春分点起,每30°便是一宫,
   并冠以星座名。
   这十二宫分别是:
白羊座 3月21日---4月19日
金牛座 4月20日---5月20日
双子座 5月21日---6月21日
巨蟹座 6月22日---7月22日
狮子座 7月23日---8月22日
室女座 8月23日---9月22日
天秤座 9月23日--10月23日
天蝎座 10月24日-11月21日
人马座 11月22日-12月21日
摩羯座 12月22日--1月19日
宝瓶座 1月20日---2月18日
双鱼座 2月19日---3月20日

TOP

星云的知识
  晴朗的夜空中,星云可以称得上是最美丽的天体之一了。猎户星云,仙女座星云,等等。五颜六色,形状各异,不得让人感叹它发出的无穷魅力。当然要看到美丽的星云要取决于望远镜口径的大小。猎户座大星云是肉眼可见的星云,但像M16巨蛇座天鹰星云,NGC6804天鹰座环状星云则需20厘米口径的望远镜才能勉强看见,如果需要看清细节那么望远镜的口径需更大。
  从星云发光的方式,我们可以把它简单地分为两类。一类是发光星云。这类星云的内部或邻近通常都有大批的恒星。这些恒星可能是从这些星云中诞生的,也可能不是。但所有这类星云中的物质都受到这些恒星强烈辐射的激发而发出带有颜色的光。这类星云的主要成份是氢,而氢受激发时发出的光是偏红的,所以我们看到的这类星云通常呈红色。
  另一类星云是反射星云。反射星云本身不发光,其主要成分是星际尘埃。它们能够被看到主要是因为它们反射了邻近恒星发出的光。这类星云通常都呈蓝色,这是因为它们反射的蓝色光较多。事实上,发光星云和反射星云通常是不可分的,它们总是呆在一起。我们把它们统称为“漫射星云”。这些星云中通常会孕育着年轻的恒星。有时我们也会遇到“暗星云”这种说法。暗星云和上述两种星云在本质上没什么两样,它只是因为看上去比较暗而已。暗星云的密度比较高,这使得它们不能透光,所以在明亮的背景前就显得非常黑暗。
  “行星状星云”实质上是一些垂死的恒星抛出的尘埃和气体壳。质量小于太阳十倍的恒星在其演化的末期,因其核心的氦燃料耗尽,会将其物质外壳抛向宇宙空间。之所以称这些星云为“行星状星云”,是因为在早期这些天体用小型天文望远镜观测时看起来和一颗行星十分相像。行星状星云的直径一般在一光年左右。
     超新星遗迹其实可以算作行星状星云的一种,但在物理特性上与普通的行星状星云有所不同。著名的蟹状星云就是超新星的遗迹。产生这个星云的超新星爆发于1054年,当时看到的人很多,并被中国古代的天文学家记载下来。

TOP

行星、卫星和行星环
  人类经过千百年的探索,到16世纪哥白尼建立日心说后才普遍认识到:地球是绕太阳公转的行星之一,而包括地球在内的九大行星则构成了一个围绕太阳旋转的行星系── 太阳系的主要成员。行星本身一般不发光,以表面反射太阳光而发亮。在主要由恒星组成的天空背景上,行星有明显的相对移动。离太阳最近的行星是水星,以下依次是金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星和冥王星。从行星起源于不同形态的物质出发,可以把九大行星分为三类:类地行星(包括水、金、地、火)、巨行星(木、土)及远日行星(天王、海王、冥王)。行星环绕太阳的运动称为公转,行星公转的轨道具有共面性、同向性和近圆性三大特点。所谓共面性,是指九大行星的公转轨道面几乎在同一平面上;同向性,是指它们朝同一方向绕太阳公转;而近圆性是指它们的轨道和圆相当接近。
在一些行星的周围,存在围绕行星运转的物质环,由大量小块物体(如岩石,冰块等)构成,因反射太阳光而发亮,称为行星环。20世纪70年代之前,人们一直以为唯独土星有光环,以后相继发现天王星和木星也有光环,这为研究太阳系起源和演化提供了新的信息。
  卫星是围绕行星运行的天体,月亮就是地球的卫星。卫星反射太阳光,但除了月球以外,其它卫星的反射光都非常微弱。卫星在大小和质量方面相差悬殊,它们的运动特性也很不一致。太阳系中,除了水星和金星以外,其它的行星各自都有数目不等的卫星。
  在火星与木星之间分布着数十万颗大小不等、形状各异的小行星,沿着椭圆轨道绕太阳运行,这个区域称之为小行星带。此外,太阳系中还有数量众多的彗星,至于飘浮在行星际空间的流星体就更是无法计数了。
尽管太阳系内天体品种很多,但它们都无法和太阳相比。太阳是太阳系光和能量的源泉。也是太阳系中最庞大的天体,其半径差不多是地球半径的109倍,或者说是地月距离的1.8倍。太阳的质量比地球大33万倍,占到太阳系总质量的99.8%,是整个太阳系的质量中心,它以自己强大的引力将太阳系里的所有天体牢牢控制在其周围,使它们不离不散,井然有序地绕自己旋转。同时,太阳又作为一颗普通的恒星,带领它的成员,万古不息地绕银河系的中心运动。
(1). 类地行星:水星,金星,地球,火星
  顾名思义,类地行星的许多特性与地球相接近,它们离太阳相对较近,质量和半径都较小,平均密度则较大。类地行星的表面都有一层硅酸盐类岩石组成的坚硬壳层,有着类似地球和月球的各种地貌特征。对于没有大气的星球(如水星), 其外貌类似于月球,密布着环形山和沟纹;而对于像有浓密大气的金星,则其表面地形更像地球。
(2). 带光环的巨行星和遥远的远日行星
  木星和土星是行星世界的巨人,称为巨行星。它们拥有浓密的大气层,在大气之下却并没有坚实的表面,而是一片沸腾着的氢组成的"汪洋大海"。所以它们实质上是液态行星。
天王星、海王星、冥王星这三颗遥远的行星称为远日行星,是在望远镜发明以后才被发现的。它们拥有主要由分子氢组成的大气,通常有一层非常厚的甲烷冰、氨冰之类的冰物质覆盖在其表面上,再以下就是坚硬的岩核。

TOP

LZ对什么都感兴趣嘛 ···
我们就像一只趴在玻璃上的苍蝇,前途光明,出路没有...

TOP

 17 12
发新话题