关于宇宙的知识
有关宇宙的知识

有关宇宙的知识
1. 宇宙是由无限数量的恒星、行星、星系、黑洞、星云和星际物质组成的。
2. 宇宙的年龄据估计为138亿年左右,是从一个空间点开始扩张,大爆炸是宇宙扩张的起点。
3. 目前已知宇宙中最古老的物质是宇宙背景辐射,它是大爆炸后放出来的辐射,目前仍然存在。
4. 宇宙中最大的星系是IC 1101,它比我们的银河系大约100倍,包含数万亿颗恒星。
5. 目前已知最大的已知星际物质结构是广义的星系团(supercluster),比如斗鱼座超星系团(Virgo Supercluster)。
6. 宇宙中的黑洞是一种极其致密的天体,密度非常高,我们无法看到它们,但是可以通过看它们周围的物质的行为来推测它们的存在。
7. 宇宙中的暗物质和暗能量是目前科学家们仍然无法解释的现象,但这可能是宇宙最基本的构成因素之一。
8. 由于宇宙风暴、宇宙射线和其他的天然现象,地球和宇宙中的其他天体都受到从宇宙中发射出来的辐射的影响。
9. 最近的研究表明,宇宙存在平坦性,即三维空间是平坦的,
而不是曲面,这一发现对我们理解宇宙的结构和演化具有重要意义。
10. 宇宙研究对科学家们了解宇宙的发展历程、对太空探索和开发新技术具有重要作用。
宇宙相关知识点总结

宇宙相关知识点总结一、宇宙的起源和演化1. 大爆炸理论宇宙的起源可以追溯到约138亿年前的一次大爆炸,这就是宇宙大爆炸理论。
在大爆炸之前,宇宙是一个极端高温、高密度的状态,所有物质都被压缩在一个极小的空间内。
而大爆炸后,宇宙开始膨胀和扩张,渐渐形成了我们所见到的宇宙。
2. 宇宙的膨胀根据宇宙膨胀的速度和规律,科学家提出了“宇宙膨胀理论”,即宇宙在大爆炸之后一直处于膨胀状态。
随着时间的推移,宇宙的膨胀速度还在不断加快,这一发现是由观测宇宙微波背景辐射的数据得出的。
3. 宇宙邻域和拓扑结构宇宙是一个无限广阔的空间,我们所在的地球和太阳系只是宇宙中微不足道的一部分。
根据宇宙的膨胀速度和观测数据,科学家们认为宇宙可能是一个平坦的、无限大的空间,或者是一个有限但无边界的空间。
4. 宇宙的早期演化在宇宙大爆炸之后,宇宙经历了漫长的演化过程,包括宇宙背景辐射的产生、宇宙微波背景辐射的形成、星系的形成和演化等一系列过程。
这些都是了解宇宙早期演化的重要指标和证据。
5. 宇宙结构和暗物质宇宙中的结构形成和演化是一个复杂的过程,其中暗物质起着至关重要的作用。
暗物质是宇宙中普遍存在的一种物质,它不与光产生相互作用,因此在观测上很难直接探测到。
然而,暗物质在宇宙结构形成和星系演化中扮演了关键的角色。
6. 宇宙进化的命运科学家们对宇宙的未来命运也有着各种不同的推测和假设。
根据宇宙的膨胀速度和密度参数,有人认为宇宙会持续膨胀并最终“热寂”,即一切情况下万物都会停止运动,温度趋向绝对零度。
还有人认为,宇宙可能会在未来重新收缩,并发生另一次大爆炸,这是关于宇宙的未来前景的两种主要观点。
二、宇宙中的天体物理现象1. 恒星和星系恒星是宇宙空间中最为普遍的物体,它们是光和能量的主要来源。
在恒星的内部,核聚变反应不断进行,产生了大量的能量。
燃烧过程中的恒星会逐渐消耗内部的燃料,最终发生超新星爆炸或者坍缩成黑洞。
星系是由大量的恒星、星际物质和星系间的暗物质所组成的巨大天体系统。
宇宙知识大全

宇宙知识大全宇宙知识大全宇宙是指包含一切物质、能量、空间和时间的存在。
它是一个无限广阔的空间,包含了我们所知道的星系、行星、恒星和其他天体。
下面我们来了解一些关于宇宙的基本知识。
1. 宇宙的起源:大爆炸理论是目前被广泛接受的关于宇宙起源的理论。
据该理论,宇宙在数十亿年前由一个非常热、高密度的点瞬间迅速膨胀而形成。
2. 太阳系:太阳系是地球所在的星系。
它是由太阳、八大行星以及一些其他天体组成的。
3. 星系:星系是由恒星、行星、气体、尘埃和其他天体组成的庞大的天体系统。
最著名的星系是银河系,它是我们所在的星系。
4. 星球:星球是围绕恒星运行的天体。
地球是我们所在的星球,同时也是唯一一个已知存在生命的星球。
5. 恒星:恒星是由气体和尘埃组成的天体,通过核聚变反应将氢转化为氦来释放能量。
恒星可以是红巨星、白矮星、中子星或者黑洞等不同类型。
6. 银河系:银河系是一个庞大的星系,内部包含亿万颗星星。
它的形状类似于一个旋涡,中心有一个超大质量黑洞。
7. 星系团:星系团是由多个星系组成的巨大天体系统。
市面上已经发现了数千个星系团。
8. 黑洞:黑洞是宇宙中最神秘的物质之一。
它是由大量质量极为密集的物质引力塌陷形成的。
黑洞的引力极其强大,连光也无法逃离它的吸引力。
9. 宇宙微波背景辐射:宇宙微波背景辐射是一种来自宇宙早期的辐射,它是宇宙大爆炸后产生的。
10. 宇宙加速膨胀:宇宙正在不断膨胀,并且膨胀的速度还在加快。
这一现象被称为宇宙加速膨胀。
11. 宇宙暗能量:宇宙暗能量是一种理论上存在于宇宙中的神秘能量。
它被认为是导致宇宙加速膨胀的原因。
12. 宇宙射线:宇宙射线是来自宇宙空间的高能粒子。
它们主要由太阳风、恒星爆炸、星系碰撞等现象产生。
13. 宇宙定律:宇宙定律是描述宇宙中自然规律的数学方程。
它们包括了引力定律、相对论等。
14. 宇宙黑洞:宇宙黑洞是宇宙中大量质量塌陷形成的黑洞。
它们的存在和活动对宇宙的演化有着重要的影响。
宇宙知识科普

宇宙知识科普
关于神秘的宇宙,这是很多人都不知道的15个小常识,看完之后,也许你会更加感觉到人类的渺小。
1、跟流行观点相悖的是,地球拥有不止一个月亮。
克鲁恩亚就是围绕地球旋转的小行星之一。
2、45亿年前,地球曾与火星大小的星球相撞过。
3、太阳表面的温度是一万摄氏度。
4、太阳是地球30万倍大
5、一个光子从太阳内部穿越到太阳表面,大概需要17万年
6、但光子以同样的速度,从地球中心到表面,只需要8分钟。
7、太阳以10万光年每秒的速度,围绕银河系转一圈,大概需要2亿年的时间。
8、在过去20年,人类一共发现了1000多颗行星。
9、到目前为止,全世界只有三个人在大气层之外丧命。
10、位于火星的奥林匹斯火山,是太阳系发现最大的火山,大概有爱尔兰面积大小。
11、因为月球上没有大气,1969年阿波罗宇航员留在月球上的脚印,至今还在那里清晰可见。
12、一勺子的中子星,大概有100多亿吨重。
13、太阳的质量占了整个太阳系总质量的99.86%
14、太阳核心的温度是1600万摄氏度,可以在150公里外烧死一个人。
15、人的肉眼可以看到220万光年以外的一个星系:仙女座星系。
宇宙百科知识大全

宇宙百科知识大全1.宇宙的定义:宇宙是包括时间、空间、物质和能量的整体系统,以及其中所有的星系、星球、恒星、行星、卫星、太阳系等。
2.宇宙的起源:科学家主要支持的宇宙诞生理论是大爆炸理论,即宇宙起源于约137.8亿年前的一个奇点。
3.星系:星系是由大量恒星、行星、气体和尘埃云等物质组成的广阔空间结构。
目前已知的星系有数十亿个。
4.太阳系:太阳系是我们所居住的星系,其中太阳是中心星,围绕太阳运行的行星包括水金火木土等。
5.行星:行星是太阳系中围绕太阳运行且没有自己的光源的天体。
行星按其离太阳的距离可以分为内行星和外行星。
6.恒星:恒星是宇宙中自发光的天体,主要由氢和氦等元素组成。
恒星根据亮度和温度的不同,可以分为超巨星、巨星、主序星、白矮星等。
7.黑洞:黑洞是一种极其密集的物体,它具有强大的引力,连光都无法逃离其吸引范围。
黑洞的存在基于爱因斯坦广义相对论的预言。
8.星系团:星系团是由数百或数千个星系组成的巨大结构,它们通过引力相互维系。
9.银河系:银河系是我们所在的星系,它是由数十亿颗恒星、行星、气体和尘埃组成的庞大旋转系统。
10.宇宙射线:宇宙中存在着来自各种物质的高能粒子,这些粒子受到宇宙射线的称为宇宙射线。
11.暗能量:暗能量是一种不可见、无形的能量形式,它占据了宇宙大约总能量的70%左右,是导致宇宙加速膨胀的原因。
12.暗物质:暗物质是一种不与电磁场交互作用的物质,只能通过其引力效应的研究间接观测到。
暗物质据信占据了宇宙总质量的约27%。
13.宇宙微波背景辐射:宇宙微波背景辐射是宇宙早期大爆炸后留下的剩余热辐射,是研究宇宙起源和演化的重要证据。
14.星际空间:星际空间指的是星系之间的空间,其中包括星际间隙和星际介质。
15.彗星:彗星是由冰和尘埃组成的天体,它们的运行轨道一般呈椭圆形。
16.星云:星云是宇宙中一个巨大而稀疏的气体和尘埃云团,它们是恒星形成的孕育之地。
17.宇宙膨胀:根据宇宙膨胀理论,宇宙自大爆炸以来一直在不断膨胀扩张,并且加速膨胀。
有趣的宇宙知识

有趣的宇宙知识哎,你知道吗?咱们头顶这片浩瀚无垠的宇宙,简直就是一本活生生的奇趣百科,里头藏着数不尽的秘密和故事,让人一听就心痒痒,想要一探究竟。
今天,咱们就抛开那些高深莫测的科学术语,用大白话聊聊那些让人拍案叫绝的宇宙小知识,保证让你听得津津有味,直呼过瘾!一、宇宙之大,超乎想象首先说说这宇宙的大小,简直就是“大得没边儿”了。
想象一下,地球就像是一颗小小的蓝色弹珠,在太阳系这个大家庭里转悠。
可你再瞅瞅太阳系,嘿,它也只是银河系里的一粒沙。
而银河系呢?不过是宇宙这片无垠沙漠里的一朵小浪花。
这宇宙到底有多大?没人能说得清,只能说它是“大到没朋友”的存在。
1.1 星光穿越,岁月如歌你知道吗?咱们晚上抬头看到的星星,其实很多都是在几千、几万年前就开始发光的。
它们的光穿越了漫长的宇宙空间,才最终落到咱们的眼里。
所以,每当你凝视夜空,其实就是在和过去的时光对话,那种感觉,就像是收到了来自远古的情书,浪漫得一塌糊涂。
1.2 黑洞不是洞,吸力却惊人说到宇宙里的怪咖,黑洞绝对能排上号。
不过,别看它名字叫“黑洞”,其实它并不是个真的洞。
它更像是宇宙里的一个贪吃鬼,有着超强的引力,连光都逃不出它的手掌心。
一旦有什么东西靠近黑洞,就会被它无情地吞噬,连渣都不剩。
这黑洞,简直就是宇宙里的“吃货之王”。
二、星系与行星,各有各的精彩宇宙里不仅有宏大的星系,还有各式各样的行星,它们各有各的脾气,各有各的故事。
2.1 银河系的旋转木马银河系就像是一个巨大的旋转木马,里面的星星和行星都在围着中心旋转。
这画面,就像是小时候咱们在游乐园玩的那种,只不过这里的旋转木马可大了去了,得用光年来计算距离。
每次想到这个,我就忍不住想,如果我是个小小宇航员,坐在飞船上看着这一切,那该有多震撼啊!2.2 行星的奇妙世界说到行星,那可真是个性十足。
有的行星表面覆盖着厚厚的冰层,冷得能冻掉下巴;有的则热得像火炉,岩浆四溅;还有的行星上刮着永不停歇的狂风,简直就是大自然的狂野派对。
六年级上册的宇宙知识点
六年级上册的宇宙知识点在六年级上册的学习中,我们将会学习到很多关于宇宙的知识,其中包括宇宙的起源、星系、行星等等。
本文将为大家总结并介绍一些重要的宇宙知识点。
1. 宇宙的起源宇宙的起源是一个备受争议的话题。
根据科学家们的研究,宇宙起源于138亿年前的一次大爆炸,被称为宇宙大爆炸理论或是宇宙起源理论。
宇宙大爆炸之后,宇宙开始膨胀并扩展,创造了无数的星系和行星。
2. 星系星系是由恒星、行星、星云等天体组成的巨大天体系统。
宇宙中的星系多种多样,其中最为著名的是我们所在的银河系。
银河系是一个巨大的星系,包含了数百亿个恒星,并且有着大量的行星和其他天体。
3. 行星行星是绕着恒星运行的天体,并且有着自己的形状和重力。
根据离太阳的距离,行星可以分为内行星和外行星两类。
内行星是指离太阳较近的行星,包括水金火木四颗行星,即水星、金星、火星和木星。
外行星是指离太阳较远的行星,包括土星、天王星和海王星。
4. 星座星座是由星星所组成的一些形状独特而又有区别的星群,也是人们观测星空时参照的基本单位。
在六年级的学习中,我们将会学习一些常见的星座,例如:北斗七星、猎户座、天琴座等。
通过观察星座,我们可以更好地了解和认识宇宙中的星系分布。
5. 星体的运动在宇宙中,星体也会有运动。
根据运动方式的不同,星体的运动可以分为自转和公转两种。
自转是指星体围绕自身轴心旋转的运动,例如地球自转导致了昼夜交替。
公转是指星体绕着其他天体旋转的运动,例如地球绕太阳运行导致了四季的变化。
6. 天体现象在观测宇宙时,我们还可以看到一些有趣的天体现象。
例如:日食是指月球挡住太阳的光造成的现象;月食则是指地球挡住太阳的光照射到月球上;流星雨是指众多的流星同时出现在天空中的现象。
通过观察这些天体现象,我们可以更好地理解宇宙中的运行规律。
总结:六年级上册的宇宙知识点主要包括宇宙的起源、星系、行星、星座、星体的运动以及天体现象等等。
通过学习这些知识点,我们可以更加深入地了解宇宙的奥秘,开拓我们的视野,培养对宇宙的探索兴趣。
关于宇宙方面的知识[修订]
关于宇宙方面的知识[修订]关于宇宙方面的知识1、什么是宇宙,宇宙是天地万物的总称:它既没有边际:也没有尽头:同时也没有开始和终结。
2、什么叫恒星、行星和卫星,恒星是由炽热气体组成的:本身能发光的天体,行星是围绕恒星运行的:本身不发光的较大的天体,卫星是围绕行星运行本身也不发光的天体:例如:月亮就是地球的卫星。
地球是太阳的行星:而太阳则是恒星。
3、银河系有多大,哪颗恒星离我们最近,许许多多的恒星合在一起:组成一个巨大的星系:其中太阳系所在的星系叫银河系。
银河系像一只大铁饼:宽约8万光年:中心厚约1.2万光年:恒星的总数在1000颗以上。
除太阳外:离我们最近的恒星是比邻星:它与地球之间的距离约为4.24光年。
4、恒星真的不动吗, 什么是双星和聚星,不是的。
恒星不仅在动:而且动得非常快。
天狼星以每秒8公里的速度向地球奔来,织女星以每秒14公里的速度向地球奔来,牛郎星更快:以每秒26公里的速度向地球奔来。
由于恒星在不停地运动:星座的形状也在不停地变动。
那些用肉眼看时只有一颗:用仪器观测时却是两颗靠得很近的星:叫双星。
聚星是肉眼看上去是一颗星实际上是两颗以上的星星聚在一起的星。
5、什么是白矮星和中子星,天上的星星会不会相撞,白矮星的光度只有太阳的几万分之一:体积比地球小:但它的密度却大得惊人:每立方厘米的白矮星物质就有几百公斤:它的质量约为太阳的1.4倍。
中子星的直径只有20公里左右:大小比不过地球上一座大山。
但它的质量却是太阳的3倍:一粒芝麻大小的中子星物质:需要万吨巨轮才拖得动。
不会:或者说相撞的可能性极小。
虽然星空看起来稠密:但实际上它们之间的距离十分遥远:因此是不可能相撞的。
由于星星在天上的运行是有规律的:并不是在宇宙间横冲直撞。
同时银河系里的恒星都按一定的轨道绕银河中心运转:这样相撞的可能性就更小了。
【太空】地球大气层以外的宇宙空间:大气层空间以外的整个空间。
物理学家将大气分为5层:对流层(海平面至10千米)、平流层(10:40千米)、中间层(40:80千米)、热成层(电离层:80:370千米)和外大气层(电离层:370千米以上)。
我国宇宙知识点总结
我国宇宙知识点总结一、宇宙概念宇宙是指包括了一切物质、能量、时间、空间在内的一切存在的总和。
宇宙的本质是广阔无边的空间,其中包括星系、星云、行星、卫星、彗星、宇宙尘埃等各种天体物质。
宇宙是自然界最大的空间,在其中产生了各种奇妙的天文现象,是人类探索和研究的重要领域。
二、宇宙起源关于宇宙的起源,有不同的学说,其中最为广泛接受的是大爆炸理论。
根据这一理论,宇宙在大约138亿年前由一个极其高温高密度的点状物质发生了一次极端剧烈的爆炸,从而形成了目前的宇宙景象。
在大爆炸之后,宇宙经历了漫长的膨胀过程,最终形成了星系、行星等各种天体。
三、宇宙组成1. 星系:是由恒星、行星、恒星系、星云等组成的天体系统,宇宙中有许多种类的星系,其中最为人所熟知的是银河系。
2. 恒星:是由氢、氦等元素组成的天体,通过核聚变反应产生能量,并将能量转化为光和热,向宇宙中辐射。
太阳就是一个典型的恒星。
3. 星云:是星际空间中由气体与尘埃等物质组成的云状结构,是恒星形成的地方。
4. 行星:是围绕恒星运行的天体,主要由固体和气体组成,目前已知的行星包括太阳系内的8颗行星以及其他星系中的行星。
5. 卫星:是围绕星球或行星运行的天体,包括人类居住的地球上的月球、木星的众多卫星等。
6. 彗星:是由冰和尘埃组成的天体,它们的轨道非常长,呈椭圆形,经常围绕太阳运行。
7. 宇宙尘埃:是宇宙中微小的颗粒物质,它对宇宙中的能量转换和星际物质的形成起着重要作用。
四、太阳系太阳系是由太阳和围绕太阳运行的行星、卫星等组成的系统,是我们所在的宇宙家园。
太阳系内的主要行星有水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星,其中地球是我们所在的地方。
此外,太阳系内还有众多的卫星、小行星、彗星和流星等。
五、宇宙的天文现象1. 星云:星云是宇宙中产生新星和新行星的地方,由气体和尘埃组成,具有非常漂亮的形态。
2. 星际尘埃:星际尘埃是宇宙中微小的尘埃颗粒,其存在对星际物质的形成和宇宙中的能量传递起着重要作用。
宇宙的十个基本知识
宇宙的十个基本知识一、恒星和行星的区别?恒星和行星是宇宙中的两种天体,它们之间有以下区别:1.定义:恒星是一种由发光等离子体组成的球状天体,通过核聚变反应释放出巨大的能量,并发出光和热。
而行星是一种绕着恒星或其他天体旋转的天体,由岩石、尘埃及冰组成,主要通过引力捕捉和太阳光提供能量。
2.外观:恒星通常较大,且呈现圆形或类圆形,颜色多为亮白色或淡黄色。
而行星通常较小,形状各异,颜色也因成分不同而不同,通常呈现出较为暗淡的色彩。
3.运动方式:恒星通常会按照一定的轨迹绕着其自身的轴自转,同时绕着其他天体公转。
而行星则是以椭圆轨道绕着恒星公转,同时也会自转。
4.质量:恒星的质量通常较大,达到一定质量后才能产生核聚变反应,发出光和热。
而行星的质量较小,不足以产生明显的光和热。
5.位置:恒星通常位于星系的核心位置,是星系的主要组成成员。
而行星则绕着恒星运转,其位置和轨道在不同星系中会有所不同。
二、行星和卫星的区别?行星和卫星是太阳系中的两种主要天体,它们之间有以下区别:1.定义:行星是一种围绕恒星运转的天体,通常由岩石、冰和其他物质组成,具有足够的质量和重力以保持其自身形状。
而卫星则是围绕行星运转的天体。
2.大小和质量:行星通常比卫星更大,质量也更大。
而卫星则通常比行星小得多,质量也较小。
3.轨道:行星通常在一个近似于圆形的轨道上绕着恒星运转,而卫星则在一个更接近椭圆形的轨道上绕着行星运转。
4.形成方式:行星通常是由太阳系形成时的原始气体和尘埃云在重力作用下逐渐聚集而成的。
而卫星则可能是由行星的引力作用下捕获的,也可能是从行星中分裂出来的。
5.特征:行星通常具有比较显著的大气层、自转运动和磁场等特征。
而卫星则通常没有大气层,自转运动也比较缓慢,磁场也较弱。
三、恒星和黑洞的关系?恒星和黑洞是宇宙中的两种天体,它们之间有一些关联和区别。
1.关联:•恒星和黑洞都是由恒星的演化过程而来。
在恒星的生命周期中,当其燃料耗尽,无法维持其自身的重力平衡时,恒星会经历红巨星的演化阶段,最终演化为密度极高的天体,如中子星或黑洞。
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宇宙是什么样的?宇宙从哪里来?这自有人类以来的永恒疑问。
从西方的海龟驮大陆,到中国的天方地圆,诞生了远古的神话和宗教。
托勒密的天球模型认为地球是宇宙的中心,天上的太阳和其他行星绕着地球在不同层次的同心球面上运行,最高层的星星们则保持不动。
这是个粗糙但有效的宇宙模型,更关键的是,符合基督教关于人间和天堂的描述。
现代天文学的开创要从哥白尼等算起,借助更先进的光学望远镜,伽利略终于发现地球并非宇宙中心,地球和其他行星是围绕着太阳运转的。
再到十七世纪,开普勒、胡克等人继续为太阳系勾勒大概的轮廓。
最终伟大的牛顿建立了完美的经典力学大厦,其在天文学中的威望在发现冥王星后达到顶峰。
那时人们确信宇宙间所有的规律都已发现殆尽,所有星系的运动都可纳入牛顿力学的体系中。
这一时期人们相信宇宙是无限广大和永恒的存在,也许这使人有某种安全感。
但是用牛顿力学解释宇宙有个致命的疑问,如果万有引力是正确的,为什么星系不会因为万有引力聚拢到一起?无论宇宙有没有一个中心,只要时间足够长,星系总会慢慢靠拢,最后碰撞、毁灭。
这给现代天文学提出了挑战,但是即使是当时最具有革命精神的人,也无法想象今后的颠覆性的发现。
我们如何能得知太阳和遥远星星的信息?量子力学揭示了原子的内部结构,电子在固定的能级间跳跃,发出特定频率的光,进而可以预知各种元素的光谱。
太阳也发光,将太阳光谱与地球上已知的元素光谱对照,我们可以知道太阳主要是氢、氦等气体组成,太阳就是一个大气球。
用同样的方法观察遥远的星光,天文学家发现,其光谱和太阳几乎完全一样,这说明天上那些黯淡的星星,每一颗都是和我们太阳一样的恒星。
行星的发现更困难一些,太阳系中的其他行星会被太阳照亮,但是遥远的星系中连恒星的光芒都那么黯淡,行星根本看不见。
那怎么办呢?我们知道天体之间有万有引力,尽管行星质量相对恒星要小,但其引力仍会使恒星轨道产生微小扰动,通过精确观测恒星的位置,可以计算出是否有行星绕恒星公转,具体有几颗行星。
由于要专门锁定恒星观测,目前发现的太阳系外的行星数量很稀少。
科学家也希望发现环境与地球差不多的行星,也许其上能进化出类似地球的生命。
知道漫天都是恒星,但它们距离我们有多远呢?较近的天体可以用三角测距法测量,以地球围绕太阳公转的轨道直径上两点为三角形两顶点,测量天体的视角差来计算天体的距离。
这一方法用来测量太阳系内各行星与太阳的距离很方便,也可测量临近我们的其他恒星。
结果发现,距离我们最近的半人马座的某颗恒星,也有数光年之远。
一光年是30万公里/秒*3600秒*24小时*365天=94608亿公里,而太阳到地球的距离才8光分。
甚至大多数恒星用三角方法根本测不出来,说明其距离真是相当的远。
那更远的恒星距离怎么测呢?科学家发现一种特殊的星体叫“造父变星”,其发光强弱周期性变化,且周期与其绝对亮度有比例关系。
在地球上测定其亮度变化周期,可以得到其绝对发光强度作为“标准烛光”,再与地球上观察到的视觉亮度比较,由近亮远暗的原理,可以推算它的距离。
寻找遥远星系中的造父变星,就可以知道星系的距离,由于造父变星的功劳,它又被称为“量天尺”。
用这种方法测知,银河系的直径约10万光年,银河系有约2000亿颗恒星!恒星如此遥远意味着我们每晚看到的银河星光都是恒星数万年前发出的光线,我们是真正生活在“历史的天空下”。
也是通过造父变星,20世纪20年代哈勃发现了仙女座河外星系。
然而天上还有很多星团,极其黯淡,根本无法发现其中的造父变星。
怎么办?可以用哈勃定律,红移量和距离成正比来计算距离,这将在下面介绍。
由此发现除银河系外,还有数不清的河外星系,目前发现了的约有10亿个河外星系!另外超新星也可以用于测距,也一并在下面介绍。
总之通过现代科技,我们认识到宇宙的广大,也更激起了探寻未知宇宙奥秘的热情。
哈勃的发现揭开了大爆炸宇宙理论的巨大帷幕。
前面说到观察星光可以知道星星的成分和距离,但是它们怎样运动呢?其侧向运动可以直接观察,但径向运动由于离我们太遥远,几乎没有可观测的亮度变化。
多普勒效应可以帮助我们。
当我们站在马路或铁路边,汽车或火车鸣笛经过,我们会先听到尖锐的声音,车离我们远去时又听到低沉的声音。
这是声波的波长在传播中由于声源相对我们的运动而被压缩或拉伸的结果,叫多普勒效应,我们用它来做汽车测速仪。
同样,光是一种电磁波,当恒星相对地球上的观察者运动时,光的频率也会改变。
恒星如果向地球而来,则光频上升,光波长向短波移动,称为蓝移。
若恒星远的运动方向和速度。
如果宇宙是稳定的,按照猜想,恒星的运动应该是随机的,远离我们的恒星数目和向我们而来的恒星数目应该差不多,也就是说,观测到的发生红移和蓝移的恒星数量应该差不多。
结果哈勃的观测表明,绝大多数恒星都发生红移,而且距离越远的恒星远离的速度越快。
这个发现非同小可,普遍的红移表明周围的星星都在离我们远去,这似乎暗示地球又成了宇宙的中心了,其实不然。
打个比方,就像气球上任意两个点,吹气球时,随着气球的膨胀,气球上任意两个点间的距离会迅速拉大,但气球上任意一点都不是中心。
所以哈勃的发现告诉我们的是,所有星系都在远离的事实表明,我们的宇宙正在膨胀,而非原先以为是稳恒的。
如果宇宙现在正在膨胀,那么沿时间回溯,以前宇宙肯定比现在小,则肯定有那么一个时刻,宇宙中所有东西都聚集在一起,宇宙必然有个起点!大爆炸的猜想正式登台。
这个起点,人们猜想宇宙起始于一个非常小的点(奇点),并在一次惊天动地的大爆炸中诞生,之后一直膨胀至今。
有人肯定要问,那宇宙诞生之前有什么?宇宙之外有什么呢?大爆炸理论认为,这种问法是错误的。
按照爱因斯坦的相对论,时间和空间是合为一体的四维时空,则大爆炸的奇异点既是空间的起始点,又是时间的起始点。
宇宙包含一切,没有宇宙之前,也没有宇宙之外。
从星系退行的速度和星系间的距离可以反推宇宙的年龄,现在的看法,宇宙年龄大概为140亿年左右。
任何新理论的出现都要遭到保守者的反对,也只有经受这些考验,一个科学理论才能走向成熟。
大爆炸理论也不例外,它提出之初,就不断遭到多数物理学家的反对,认为太违背永恒宇宙的信仰。
相反大爆炸理论受到罗马教廷的欢迎,认为是上帝创造世界的间接证明。
爱因斯坦也是稳恒宇宙的支持者,他为了得出了一个符合广义相对论的稳恒态宇宙模型,不惜假设了一个宇宙常数产生斥力以抵消引力的影响。
这个凭空假设的宇宙常数使整个理论显得可疑。
很多年后,当大爆炸理论最终被大家接受时,爱因斯坦称这个假设是他一生中犯的最大错误。
稳恒态宇宙理论另一个无法解释的问题是,夜空为什么这么黑?什么意思呢,如果宇宙永恒存在,按照目前观察到的恒星分布的密度,夜晚的星光应该很亮很密集,夜空将亮如白昼,而实际上我们只看到稀疏的星光。
有人反驳说远处星星的光在传播途中被星际尘埃吸收了,但如果宇宙永恒存在,经过足够长的时间,尘埃总会被加热到足够热,也会发光,天空应该还是很亮。
大爆炸理论解释说,由于宇宙膨胀得很快,恒星年龄也有限,目前远处恒星的光线还没来得及传到地球上,所以我们看不到太多的星星。
另一位稳恒宇宙的支持者质霍伊尔质疑大爆炸理论无法解释构成我们宇宙的各种元素是如何形成的,他提出了一个恒星炉模型。
在这个模型中恒星是个大氢气球,在万有引力作用下,氢气聚集成恒星,恒星中心高温高压,氢原子在这里发生核聚变反应生成氦,反应产生的压力正好抵抗外有引力,产生的热使恒星发光。
在恒星老年,氦元素继续聚变成氮、氧、硫,最终合成铁。
当核聚变燃料烧完时,质量较小的恒星会先膨胀成一颗红巨星,再变成一颗黯淡的白矮星,主要由碳和氧构成,依靠电子简并压来抵抗万有引力。
而超过钱德拉塞卡极限(约1.38倍太阳质量)的恒星会死于一场剧烈爆炸,亮度急剧上升(太阳亮度的50亿倍),此时的恒星称为“超新星”,名字叫新星,其实是垂死的挣扎。
根据史书记载,公元185年,中国人观察到半人马座超新星爆发,亮度超过金星(《后汉书》:“客星出南门中,大如半筵,五色喜怒,稍小,至后年六月消”),369年又发现仙后座超新星爆发,亮度超过木星,其后又分别在1006(《宋史》:“景德三年四月戊寅,周伯星见,出氐南,骑官西一度,状如半月,有芒角,煌煌然可以鉴物,历库楼东”)、1054(《宋会要》:“至和元年五月己酉,出天关东南可数寸,岁余稍没。
”)和1604年观察到豺狼座、金牛座和蛇夫座超新星爆发。
恒星死亡时,将这些核聚变合成元素喷发出来,再经过凝结形成新的恒星或行星。
地球也是在恒星炉中锻造出来的,我们身上每个原子,都曾经是某颗恒星的一部分。
行星被别的恒星俘获,构成了包括我们中心“坍塌”,连电子都被挤压到原子核中,电子与质子中和变成中子,整个星体变成一个挨一个的中子形成的中子星,其密度如此大,一调羹这种物质就比地球总质量大好多倍。
某些中子星由于自传和复杂的磁场作用,会周期性辐射高能射线脉冲,又称为脉冲星。
恒星炉模型非常好的解释了构成行星的各种元素的由来,但没法解释形成恒星的氢是如何来的,而且按照这个理论的计算,宇宙中恒星炉产生的元素氦的丰度(就是所占总物质的比例)没有实际上观察到的那么大。
霍伊尔又假设氢是持续不断的从宇宙中创造出来的,这个凭空的假设和爱因斯坦的宇宙常数一样缺乏依据。
而大爆炸理论认为,氢和氦都是在宇宙诞生后极短时间内被制造出来的。
《圣经——创世纪》中说“上帝说要有光,于是便有了光”。
按照大爆炸理论,宇宙诞生之初,没有物质,只有以辐射形式存在的能量。
在宇宙早期极高的能量密度下,爱因斯坦著名的质能方程(E=mc2,原子弹和氢弹就是一丁点物质转化成能量的结果)使得能量与物质间维持持续不断的相互转化,达到一种热平衡,光子与核子间的比例约为10亿比1。
而且高温下物质也表现得极像辐射,可以认为宇宙此时是一锅炙热的宇宙汤。
具体来说,宇宙诞生1微秒后,随宇宙膨胀,温度下降到1万亿度,光开始转化成最基本的物质,如电子正电子中子质子中微子等。
3分钟后,温度下降到1千万度左右,这时基本粒子开始结合形成最基本的原子核氢、氦以及少量的锂,宇宙的基本成分从此固定了。
但直到约38万年之后,宇宙温度变成1万度时,原子核才能和电子结合形成原子。
再往后,它们随宇宙膨胀而分散,但相邻的星云又在引力作用下聚集、凝结成恒星,大约在宇宙诞生后10亿年,宇宙中第一个星系形成,此时温度已经下降到零下200度。
150亿年后的今天,温度约零下270度,我们的太阳是第二或第三代恒星了。
在这一模型下计算得到元素氦的丰度正和我们今天的观测相符,从而霍伊尔的恒星炉理论反过来进一步支持了大爆炸理论。
恒星炉模型还有更深刻的意义,在研究恒星演化过程中,彭罗斯发现约数倍于太阳质量的大质量恒星不可避免的要崩塌到一个奇点上去形成所谓的黑洞,将此过程的发生顺序反过来就是一种爆炸。