《宇宙如此奇妙》

宇宙如此奇妙 宇宙的最不可理解之处正在于它是可以理解的。 ——爱因斯坦 茫茫宇宙始终是人类赞咏和歌颂的对象,她的浩淼博大,她的神秘广阔,深深地吸引着我们这些渺小的人类对她的探索和了解。 “宇宙”一词,最早源于《庄子》,“宇”代指的是一切的空间,包括东、南、西、北等一切的地点,是无边无际的;“宙”代指的是一切的时间,包括过去、现在和白天、黑夜等,是无始无终的。 宇宙,是由空间、时间、物质和能量所构成的统一体,是万物的总称,是时间和空间的统一。可是,宇宙到底从何而来?关于宇宙的奥秘有哪些呢?我粗略地阅读了几本与宇宙有关的籍并进行了一个粗略的。 宇宙的起源 关于宇宙的起源,世界各地流传着许多的神话传说,譬如中国有盘古“开天辟地”说、女娲“炼石补天”说,而西方有“上帝创世”说。但这些学说都是不科学的,这是人们对于宇宙的一种敬畏。根据众多科学家的研究,宇宙诞生于“大爆炸”,即“宇宙大爆炸”。有最新研究明,在137亿年前,出现了时间和空间,与此同时,还出现了一个小得不能再小的高温火球,这个火球急速膨胀(即“宇宙大爆炸”),最终形成了现在的宇宙。 在《宇宙原来如此有趣》一书中把这137年按照比例浓缩为1年,回顾了宇宙的历史:“假定宇宙大爆炸发生在新年的第一天即1月1日0点。随着空间的膨胀,温度不断下降,我们所居住的银河系便出现了。它诞生的时间大概是在这一年樱花盛开的时候。之后不久,我们的母亲星——太阳和许多其他的星体一起降生。在闪耀着夺目光芒的太阳附近,气体与灰尘不断汇聚,到了9月份的时候,地球终于诞生了! 秋分前后,地球上出现了原始生命。但这些原始生命开始无数次进化、生物种类急速增长则是在12月中旬之后的事情了。中生代的霸王——恐龙灭绝的时间大概在12月30日早晨6点半左右,到了12月31日20点50分左右,猿才终于进化成人。而现在生活在这个世界上的我们,则是在差0.2秒就要进入新的一年那一刻才出生的!” 那么,什么是“宇宙大爆炸”呢? “宇宙大爆炸”是一种学说,它是根据天文观测研究后得到的一种设想。宇宙大爆炸学说认为:“最初的宇宙时空很小,在超高温和超高密度之下呈一个火球状。里面散布着大量质子和中子。随着时空的膨胀,物质逐渐冷却,核融合反应发生使得元素产生。最后这些物质再次汇聚,形成了星体和星系。”这种学说并不是凭空形成的,它具备以下几个证据:第一,哈勃定律的提出证明了星系其实是在离我们远去的;第二,宇宙背景辐射现象的存在时宇宙曾处于高温火球状态的证据;第三,宇宙空间中的确存在氦元素等轻元素(据书本中的理解即为:宇宙的年龄;微波背景辐射;轻元素的丰度)。 从各种各样的神话传说到“宇宙大爆炸”学说,人类认识宇宙的过程艰难而又漫长。 在此过程中,经过了哥白尼、赫歇尔、哈勃的从太阳系、银河系、河外星系的探索宇宙三部曲。也在此过程中,从托勒玫、哥白尼、赫歇尔到哈勃,再到爱因斯坦、 1 普朗克、玻尔、海森伯等人,无数天文学家的不懈努力、不断探索,将我们狭隘的目光从地球扩展到太阳系、银河系、河外星系,直至我们所生存的整个宇宙,并最终为人类初步揭开了宇宙的起源之谜。 在宇宙诞生之前,时间是无意义的;宇宙诞生之后,时间才开始有了含义,并且时间睡绝对的,时间从无限的过去向无限的未来流逝。也就是说,“时间”这一概念诞生于“宇宙大爆炸”的发生。正是“宇宙大爆炸”在137亿年的发生,并经过极其猛烈的暴胀之后,不断膨胀和演化,直到形成现在这个丰富多彩的大千世界。 黑洞 黑洞,也叫坍缩星,是科学上预言的一种天体。它只允许外部物质和辐射进入,而不允许其中的物质和辐射脱离其边界。 某些天文学家这样认为:当质量为太阳30倍至40倍的超新星爆发时,便会形成“黑洞”。黑洞虽然是直径只有几公里的小型天体,但由于其质量与太阳的质量相当,所以它的重力作用非常强大,因此能够吸收包括光在内的周围的所有物质。这也正是它被称为黑洞的缘由。 黑洞本身并不会发光,但由于它是超新星爆发的产物,因此常常会成为其他星体的双星。而在这时,其他星体周围的气体被会黑洞吸入,黑洞边缘便逐渐形成了高温气体圆盘。这些聚集在黑洞周围的气体高达数千万度,并放射出强烈的X射线,使得人们可以观测到黑洞的存在。 1795年,数学家拉普拉斯曾预言过黑洞的存在;1926年,天文学家卡尔·史瓦西在通过计算爱因斯坦方程后也曾预言黑洞的存在;另外,爱因斯坦也曾于1939年在广义相对论中预言过黑洞的存在,但黑洞真正被发现则是1971年的事了。 尽管黑洞本身不可见,但可以用至少两种方法出它的存在。当一个黑洞吸引尘埃、气体或恒星时,它那强大的引力会把这些物质都撕碎成原子微粒,这时原子微粒会从黑洞的边缘沿螺旋线坠向中心,并且速度会越来越快,直至达到每秒九百多公里。当物体被黑洞吞没时,会因为互相碰撞而使温度上升到几百万度,并发出χ射线和γ射线。在宇宙中,只有黑洞能使物体在密集的轨道上加速到如此高的速度;也只有黑洞才会以这种方式发射χ射线和γ射线。 别以为黑洞就只能是“黑”洞,它也可以分出很多的种类。根据黑洞的组成来划分,可以分为暗能量黑洞和物理黑洞;根据黑洞本身的物理特性即质量、角动量和电荷划分,可以分为不带电不带电荷的黑洞,不旋转带电的黑洞,旋转不带电黑洞,一般黑洞以及双星黑洞。 除了黑洞之外,又有科学家提出了白洞的概念。 科学家们这样认为:黑洞凭借其强大的吸力可以把任何物体都吸进去,那么白洞就可以把那些黑洞吸进去的东西都吐出来。另外,科学家们还如此设想:黑洞与白洞是连在一起的,黑洞把物质吸进去,物质在黑洞里面会经过一个叫做奇异点的东西,然后物质就到达了白洞的“管辖范围”之内,并且会被白洞“吐”出来。这之后物质就到达了另一个不同的宇宙。 太阳系 人类所生存的地球,位于太阳系内,那太阳系又有什么奥秘呢? 太阳系,是以太阳为中心,和所有厚道太阳引力约束的天体的集合体。太阳系的结构可以大致以下几个部分:太阳;内太阳系(包括水星、金星、地球、火星、小行星带、谷神星、小行星族);中太阳系(包括外行星、木星、土星、天王星、海王星、彗星、半人马群);外海王星区(包括柯伊伯带、冥王星和卡戎离散盘、阋神星);最远的区域(包括日球层顶、奥尔特云、塞德娜和内奥尔特云、疆界、矮行星)。 在太阳系中,太阳是为我们的地球提供了温暖的阳光,孕育了无数生命的“母亲星”。 太阳是整个太阳系里唯一会发光的恒星,是距地球最近、与地球关系最密切的一颗恒星,但也是众多恒星中极为平凡的一颗。太阳由光球层、色球层、日冕层组成,各层都有其不同的特质。太阳的活动周期大约是11年,当她处于活动周期期间时,太阳会产生许多的太阳活动,例如:黑子、耀斑、日珥等,这些太阳活动也会对地球上人们的日常生活产生干扰,当出现大的耀斑时,携带有大量带电粒子的太阳风便会流向星际空间,当它到达地球是,便会产生无线电波干扰,有时还会出现极光。另外,无时无刻不在发生的剧烈的活动也会对人类的太空探索造成不小的影响。 现在的太阳正处于壮年期,在太阳的核心,每秒能将超过400万吨物质转化为能量,并生成中微子和太阳辐射。凭借这个速度,太阳至今已经将大约100个地球质量的物质转化成了能量。当然,在一定时期内,它还将长久地释放光芒和热量。 关于的宇宙的历史是漫长而艰难的,在这里,我无法以短短的一篇和自己浅薄的知识来写清楚,譬如:宇宙模型的发展历程,星座,星云,各种星体,宇宙的膨胀和宇宙的未来等等。 浩瀚无穷的星空,辽远神秘的宇宙,让人类为之心驰神往,不断地探索与发现,这是一场持久的没有终点的接力赛。在我们一步步深入了解宇宙的过程中,要做的不仅是去欣赏、去学习、去开发,还要好好保护我们大家共同的家园——宇宙。 地球只有一个,宇宙也只有一个,当我们在对宇宙大力开发的同时,要记住,人类是宇宙智慧的创造物,只有正确对待,好好珍惜,才能发挥宇宙的最大价值,给人类带来最大的利益,破坏宇宙,必会遭到大自然的惩罚。 宇宙如此奇妙,让我们的怀着一颗敬畏的心去探索宇宙最不可理解之处吧! 参考书籍:《宇宙原来如此有趣》 《大爆炸探秘》 参考网站: