有關宇宙起源有哪些不同的說法?
從古到今,對於宇宙起源有許多不同的說法,其中影響較大的有以下七種。
1.地心說:是長期盛行於古代歐洲的宇宙學說,它認為地球是宇宙的中心,從地球向外,各種天體都在各自的圓形軌道上繞地球運轉。其中,行星的運動要比太陽、月球複雜些。在太陽、月球、行星之外,是鑲嵌著所有恒星的天球——恒星天,再外麵是推動天體運動的原動天。
2.日心說:是與地心說相對立的學說。日心說認為太陽是行星係統的中心,一切行星都圍繞太陽旋轉。地球也是一顆行星,它一麵自轉,一麵又和其他行星一樣圍繞太陽公轉。日心說是哥白尼在《天體運行論》裏提出的。
3.星雲說:最初的星雲說是在18世紀下半葉由德國哲學家康德和法國天文學家拉普拉斯提出來的。現代星雲說經過發展認為,形成太陽係的是銀河係裏一種密度較大的星雲,這塊星雲在繞銀河係中心旋轉時受到壓縮,密度增大,最後在自身引力的作用下逐漸收縮。在收縮的過程中星雲中央部分急劇增溫,形成原始的太陽,另一方麵,由於星雲體積縮小,因而自轉加快,離心力增大,逐漸在赤道麵附近形成一個星雲盤,最後演化為行星和其他小天體。
4.大爆炸說:它的主要觀點是認為宇宙曾有一段從熱到冷的演化史。這一從熱到冷,從密到稀的過程如同一次規模很大的爆炸。1929年天文學家哈勃提出了大爆炸說的前身,美國天文學家伽莫夫1948年正式提出了宇宙起源的大爆炸學說,認為宇宙最初是個溫度極高、密度極大的由最基本粒子組成的“原始火球”,這個火球由於迅速膨脹,使宇宙密度和溫度不斷降低,在這個過程中形成了一些化學元素(原子核),然後形成由原子、分子構成的氣體物質,氣體物質逐漸凝聚起星雲,最後從星雲中逐漸產生各種天體,成為現存的宇宙。
5.蓋天說:蓋天說是中國最古老的討論天地結構的宇宙假說。早期的蓋天說認為天空是圓形的,像一把張開的大傘,而大地是方形的,像一個棋盤,日月星辰每天從東方升起從西方降落,也即“天圓地方”說。
6.渾天說:東漢天文學家張衡提出了完整的“渾天說”。他指出天就像一個雞蛋,大地像其中的蛋黃,天包著地如同蛋殼包著蛋黃一樣。渾天說中天的形狀,是一個南北短、東西長的橢圓球,大地也是一個球,而且這個球是宇宙的中心,這一點與盛行於歐洲古代的“地心說”不謀而合。7.宣夜說:最早出現於中國的戰國時期,到漢代則已明確提出。這種學說認為宇宙是無限的,天是無邊無涯的氣體,沒有任何形質,我們之所以看天有一種蒼蒼然的感覺,是因為它太深遠了。日月星辰自然地漂浮在空氣中,不需要任何依托,因此它們各自遵循自己的規律運動。宣夜說打破了天的邊界,創造了天體漂浮在氣體中的理論,並且在它的進一步發展中認為天體自身都是由氣體組成的。
什麼是宇宙線?
宇宙線,指的是來自宇宙的一種具有相當大能量的粒子流,包括帶電、不帶電的粒子及各種射線。宇宙線的研究,對天文、粒子物理、材料、環境等有重要意義。可以借此了解天體內部信息,證實或排除某些新粒子存在的可能性,還可以通過宇宙線中某些粒子的研究了解宇宙變化的信息。宇宙線的變化也帶來了地球環境變化的信息,例如宇宙線中X射線大部分被大氣臭氧層吸收,而不能到達地球地麵。但近年來由於冰箱、空調等氟利昂製冷劑的大量使用,破壞了臭氧層,在南極上空形成了較大的臭氧空洞,使達到地球表麵的X射線大大增加,嚴重影響了人類和動植物的生活以致生存。另外,由於宇宙線中的帶電粒子因地磁作用而偏轉,研究宇宙線流向的變化可以了解地磁場的變化。
何謂天體?人類現已觀測到的天體係統有哪些?
宇宙是物質世界,而且物質的形式多種多樣,恒星、星雲、行星、流星、彗星、衛星以及存在於星際空間的氣體、塵埃等,統稱為天體。它們是宇宙間物質的存在形式,在大小、質量、光度、溫度上存在差別。具體來說,天體可以分為兩大類別:自然天體和人造天體。自然天體是在天空中被觀測到的存在於地球大氣之外的物體(地球及其大氣也是一個天體)。它又可以分成兩大類:宏觀天體和微觀天體。宏觀天體前麵可以加上數量詞來修飾,如八大行星是八個天體,太陽是一個天體;微觀天體,如星際物質、宇宙射線等,這些可以統稱為天體物質。人造天體如人造衛星、宇宙飛船、太空實驗室等。
宇宙中各種天體之間相互吸引、相互繞轉形成天體係統。目前人們認識到的天體係統有以下幾個層次:地月係、太陽係、銀河係、河外星係和總星係。月球繞地球轉形成地月係,地球和太陽係的其他星球繞太陽轉,太陽係和其他星係繞銀河係轉,銀河係和其他星係繞總星係轉,總星係也在繞著一個中心轉,這個中心是未知的,我們把它叫做未知宇宙。
目前人類發現的最遠的天體是什麼?
目前人類發現的最遠的天體是在127億光年處被形成黑洞的爆聚活動所捕捉的恒星,它被命名為GRB050904,是由環繞飛行的快速伽馬射線觀測站率先發現的。從GRB050904所發出的伽馬射線和紅外線經曆了宇宙90%的長度以及膨脹過程。和其他任何經曆了長途和長時間旅行的東西一樣,它的光波被路途上的塵埃、氣體和其他物體所過濾、改變。上麵布滿了傷痕,而這些傷痕正是天文學家和天體物理學家研究宇宙漫長曆史所需要的。
宇宙中的“三洞”具體指什麼?
宇宙中的“三洞”指的是黑洞、白洞和空洞。黑洞是宇宙中最神秘的物體,它具有極強的引力,任何物體包括光都不能從它身旁逃脫。雖然它們根本不發射可見光,但卻是宇宙中最明亮的超新星爆炸後的遺留物。宇宙中的黑洞大小各異,其中最普通的黑洞質量相當於10個太陽,當它們演化到生命末期時,通過一場猛烈的爆炸可能會孕育出白洞。白洞與黑洞截然相反,它拒絕任何外來者,隻允許自己的物質和能量向外輻射。但它本身也有強大的引力,會將周圍的塵埃、氣體和能量不斷吸引到自己身側,形成一個包裹形的物質“膜”。空洞則是指宇宙間物質相對稀少的區域,以星係的密度衡量,它們隻及正常空間的1/25.其空間尺寸可大到幾億光年,這是宇宙中星係分布不均勻的一大實例。
天球是指一種具體的天體嗎?
我們站在地球上仰望星空,看到天上的星星好像都離我們一樣遠,星星就好像鑲嵌在一個圓形天幕上的寶石,實際星星和我們的距離有遠有近,我們看到的是它們在一個巨大的圓球球麵上的投影,這個假想的圓球被稱為天球,它的半徑是無限大,而地球就懸掛在這個天球中央,看起來就像整個天球圍繞著地球旋轉一樣。可見天球並不是一種具體的天體,而是人們為了便於對天體位置和運動狀況的研究,假想的一個以觀測者為中心,半徑無限大的圓球。
如果把地球自轉軸延伸到天球上的位置,就是天球的北極和南極。把地球的赤道伸延到天球上的位置,就是天球赤道。北極星非常接近天球北極,看來似乎永遠靜止不動,居住在北半球的人便可以利用北極星來辨別方向。北極星相對於地麵的高度取決於觀測者所在地的緯度:在北京,北極星會在正北,離地麵40度;在北極,北極星會在頭頂(天頂);在赤道的地方,北極星剛好躺在水平線上。天文學家也給天球劃分了經緯度,稱赤經和赤緯。
你知道星係的奧秘嗎?
星係是由大量的恒星以及分布在它們之間的星際氣體和宇宙,塵埃等物質組成的龐大的天體係統。宇宙是由無數個星係組成的,銀河係就是其中的一個普通星係,銀河係以外的星係稱為河外星係。星係的形態多種多樣,按照常用的哈勃分類法,可把星係分為橢圓星係、旋渦星係(包括棒旋星係)和不規則星係。星係在宇宙中的分布是不均勻的,往往會聚集成團,少的三五成群,多的則可能好幾百個聚在一起,人們又把這種集團叫做“星係團”。在星係團內,星係的空間密度比較高,星係間的距離約為星係直徑的10~1000倍。在引力的作用下,星係會在幾億年的時間內移動相當於本身直徑那麼大的距離,因此,星係的碰撞是不可避免的。在碰撞的過程中,激烈的爆炸會形成幾百萬顆新恒星。
總星係是一個具體的星係嗎?
總星係並不是一個具體的星係或天體係統,而是指現在人類觀測能力和探測能力所及的全部宇宙間的範圍。其典型空間尺度為200億光年,年齡為200億光年量級,所包含的星係在10億個以上。從當今的認識水平來看,包括眾多星係在內的總星係物質,在運動和分布上是均勻的,也不存在任何特殊的方向和位置。也就是說,就目前的研究而言,既沒有發現總星係的核心和邊緣,也沒有發現其運動的特殊趨向。總星係所包含的物質中,最多的是氫,其次是氦。天文學家發現星係譜線的紅移現象,根據多普勒效應認為總星係在不斷地膨脹和擴大。總星係的結構和演化是宇宙學研究中的根本問題之一。
河外星係為何被稱為“宇宙島”?
河外星係是位於銀河係之外,和銀河係一樣由幾十億至幾千億顆恒星、星雲和星際物質組成的天體係統。在廣袤無垠的宇宙空間中,據估計河外星係的總數在千億個以上,它們如同遼闊海洋中星羅棋布的島嶼,故也被稱為“宇宙島”。
星雲是一種雲嗎?
星雲並不是一種雲,而是星係、各種星團及宇宙空間中各種各樣的塵埃和氣體。宇宙中某些地方的氣體和塵埃在引力作用下相互吸引而密集起來,形成雲霧狀,人們形象地把它們稱作“星雲”。地球所在的銀河係中的星雲就形態而言,可以分為彌漫星雲、行星狀星雲和超新星剩餘物質雲;就發光性質而言,可分為發射星雲、反射星雲和暗星雲。如天琴座環狀星雲和寶瓶座耳輪星雲都屬於行星狀星雲;金牛座蟹狀星雲屬超新星剩餘物質雲;獵戶座馬頭星雲是暗星雲。同恒星相比,星雲具有質量大、體積大、密度小的特點。一個普通星雲的質量至少相當於上千個太陽,半徑大約為10光年。但是從另一個角度來說,星雲和恒星又有著割不斷的“血緣”關係。恒星拋出的氣體將成為星雲的部分,星雲物質在引力作用下壓縮成為恒星。
恒星是不動的嗎?
恒星是指自己發光的熾熱的球狀天體。恒星分布在整個宇宙空間,是宇宙的重要組成部分。恒星並非不動,隻是因為離我們實在太遠,不借助於特殊工具和方法,很難發現它們在天上的位置變化。古代人由於科學技術的限製,認為它們是固定不動的星體,恒星也因此而得名。離地球最近的恒星是太陽,其次是處於半人馬座的比鄰星,它發出的光到達地球需要4.22年。整個天空,肉眼能看到的恒星大約6000多個,它們隻是組成銀河係的千億個成員中的很少的一部分。恒星也有自己的生命史,它們從誕生、成長到衰老,最終走向死亡。它們大小不同,色彩各異,演化的曆程也不盡相同。
所有的星星都是黃白色的嗎?
在晴朗的夜晚,我們看到星星的顏色基本上都是黃白色的,但實際上,如果我們用望遠鏡觀察這些星星,就會看到它們是五顏六色的,非常漂亮。所有的恒星(包括太陽)發出的光,都包含了光譜中從紅光到紫光的各種顏色的光,但以哪種顏色的光為主則主要取決於恒星的溫度。恒星的溫度越高,它的顏色就越藍。例如,表麵溫度是3000℃的獵戶座a星看上去就是紅色的;表麵溫度是20000℃的恒星,看上去就是藍色的;表麵溫度是10000℃的天狼星,各種顏色正好平衡,所以看上去就是白色的。
你了解我們生活的銀河係嗎?
銀河係是由包括太陽在內的恒星、星團、星際氣體和塵埃聚集而成的,因其投影在天球上的乳白亮帶——銀河而得名。它是外形呈扁平、中間稍凸的旋渦星係,正麵看呈旋渦形,側麵看呈中間厚邊緣薄的扁餅形。銀河係的主體部分稱銀盤,直徑8萬光年(1光年=94608億千米),中央呈近似球形隆起的部分,稱為核球,直徑1.3萬光年,厚約1萬光年,是恒星高度密集區域;核球的中心稱為銀核,是銀河係的質心。肉眼見到的銀河就是銀河係主體在天球上的投影。銀盤外圍被恒星密度很稀的扁球狀銀暈所包圍,直徑達到10萬光年。從垂直於銀河係平麵的方向看,銀盤內恒星和星際物質在磁場和密度波的影響下分布並不均勻,而是由核球向外伸出的四條旋臂組成的旋渦結構。旋臂是銀河係中恒星和星際物質的密集部位。
銀河係的星族有哪些?
銀河係的所有天體分為五個星族:中介星族Ⅰ(較老星族)、中介星族Ⅱ、暈星族(極端星族Ⅱ)、旋臂星族(極端星族Ⅰ)和盤星族。中介星族Ⅰ包括光譜中出現較強的金屬線的恒星和A型星。中介星族Ⅱ的主要代表是垂直於銀道麵、速度超過30千米/秒的高速星以及周期短於250天、光譜型早於M5的長周期變星。暈星族分布如一個球狀的暈,包住銀河係;暈星族由銀河係中最古老的天體所構成,其中包括球狀星團、亞矮星和周期長於0.4天的天琴座RR型變星(周期更短的天琴座RR變星屬盤星族)。旋臂星族集中分布在銀道麵附近,銀麵聚度最大,主要為旋臂中的年輕星,如O型星、B型星、超巨星以及一些銀河星團和星際物質等。盤星族包括銀核內的恒星、行星狀星雲和新星。各星族的年齡相差很大。暈星族最老,其中球狀星團的年齡在100億年左右;從中介星族Ⅱ、盤星族和中介星族Ⅰ到最年輕的旋臂星族,年齡依次遞減。
有關太陽係起源的假說有哪些?
太陽係是以太陽為中心天體的天體係統。有關太陽係起源的假說很多,歸結起來可分為三大類:星雲說、災變說和俘獲說。星雲說認為,太陽是由一個旋轉的原始星雲在收縮過程中逐漸形成的,即原始星雲的初始自轉和自吸引收縮,使中心部分形成太陽。外部聚合扁化為星雲盤,盤中凝聚物逐漸凝聚成行星、衛星和太陽係內其他天體。災變說認為,太陽係的形成是宇宙間某種偶然事件的結果。如一顆星體運行到原太陽恒星附近或與之相撞,使原太陽上產生了很大的引力潮,導致原太陽拋出大量物質形成太陽係等。俘獲說認為,約20億年前,有一顆恒星運行到距太陽非常近的地方,由引力從太陽拉出大量物質,形成一個條狀物,以後分裂成一些氣塊,並逐漸形成行星及其他太陽係天體。目前最流行的學說是星雲學說。
啟明星和長庚星是同一顆星星嗎?
天亮前後,有時會出現一顆明亮的“晨星”,人們叫它“啟明星”;黃昏,有時也會出現一顆明亮的“昏星”,人們稱為“長庚星”。這兩顆星,實際上是同一顆星,就是金星。金星為什麼時而出現在東方,時而出現在西方呢?原來,金星是地內行星,在地球上看,它總是在太陽的兩側徘徊。當它運行到太陽的西側時,便在太陽出來之前先從東方升起,這時它就是啟明星;當它轉到太陽的東側時,便在太陽下山之後出現於西方天空,這時它就是長庚星。
太陽黑子和太陽耀斑有何區別與聯係?
太陽是由熾熱的氣體構成的巨大球體,太陽的表麵稱為光球,溫度約為6000K,光球之上是色球,色球之上的高溫區域則是日冕。太陽光球常出現一些暗黑的斑點,叫做黑子。黑子實際上並不黑,隻是因為它的溫度比太陽表麵其他地方低,所以才顯得暗一些。太陽色球有時會出現一塊突然增大、增亮的斑塊,叫做耀斑。通常,黑子數目最多的地方和時期,也是耀斑等其他形式的太陽活動出現頻繁的地方和時期。因此,太陽黑子的多少和大小,可以作為太陽活動強弱的標誌。太陽耀斑爆發從開始到高潮,大約隻需要幾分鍾至幾十分鍾。此時間內將釋放出相當於100億顆百萬噸級氫彈的能量,其中包括很強的無線電波,大量的紫外線、X射線、γ射線,以及高能帶電粒子。所以,耀斑爆發是太陽活動最激烈的顯示。
太陽風會吹襲地球嗎?
太陽風是從太陽的外層大氣不斷地發射出來的、穩定的粒子流,這種連續的粒子流好像是太陽向外刮出的一股“風”,因此人們將其命名為“太陽風”。太陽風雖然很猛烈,但一般不會吹襲到地球上來。這是因為地球有特殊的保護傘——地球磁場。地球磁場把太陽風阻擋在地球之外。然而有時仍然是百密一疏,會有少數漏網分子闖進來,盡管它們隻是一小撮,但還是會給地球帶來一係列破壞。它會幹擾地球的磁場,使地球磁場的強度發生明顯的變動;它還會影響地球的高層大氣,破壞地球電離層的結構,使其喪失反射無線電波的能力,造成我們的無線電通信中斷;它還會影響大氣臭氧層的化學變化,並逐層往下傳遞,直到地球表麵,使地球的氣候發生反常的變化,甚至還會進一步影響到地殼,引起火山爆發和地震。
火星上有生命存在嗎?
多年以來,人們一直認為火星上可能存在著生命。20世紀60年代中期以來,美國和蘇聯都相繼發射宇宙飛船,對火星進行考察。從考察的情況得知:在火星的大氣中,含有形成生命不可缺少的基本元素:碳、氫、氧、氮以及水蒸氣。火星上有兩個地區水分比較充足,人們猜測,這兩個地區很可能有生命的存在。有人根據火星上的大氣構成、火星表麵有彎曲的河床地形等推測,火星過去可能存在高級生命。美國宇航局曾宣布說他們從宇宙飛船發回的照片中,發現在火星上有三角形的會移動的“怪物”,這一發現引起了人們的極大興趣。當然,至於火星上到底有沒有生命,還有待科學家的進一步研究。
天王星是如何被發現的?
1781年3月13日,英國天主教堂風琴手威廉·赫歇爾用自己做的木製地平經緯儀望遠鏡,觀測到雙子星座一號星所在的區域出現了一顆比往常亮得多,大得多的“星星”。他起初懷疑這是顆彗星,當他把望遠鏡的放大率調高之後,他發現這顆星星越來越大。他給很多天文學家寫信告訴他們這一發現。天文學家們發現這個天體不像一顆彗星,它運動得很慢很穩定,沒有流星頭,也沒有流星尾,其運行軌道接近圓形,運行周期約為83年。很明顯,這個天體是顆行星。1782年,赫歇爾建議把這顆新行星命名為“喬治星”,以此來報答英王喬治三世對他的支持和資助,但有些天文學家卻主張把新行星命名為“赫歇耳”,以表示對發現者本人的敬意。1850年,人們根據德國天文學家約翰·波德的提議,將這顆星星改名為“烏拉諾斯”(即天王星),“烏拉諾斯”是羅馬神話中“薩杜思神”(土星)的父親。
太陽係八大謎具體指什麼?
謎之一:水星如何誕生?最普遍的說法有兩種,一種是在原始太陽係星雲中的高溫區域,由凝固的金屬鐵及其他物質堆積而成;另一種說法是在巨大的原始行星互相碰撞的時候,由彼此的金屬鐵融合而成。
謎之二:金星為什麼灼熱?金星的大小與地球最為接近,但它卻是一個比地球溫度高30倍的火球。
謎之三:月球離地球越來越遠嗎?月亮正以每年約3厘米的速度遠離地球。
謎之四:真的有火星人嗎?從掉落在南極大陸的火星隕石的碳酸鹽部分檢測出有機物,所以不能否定火星曾有生命的可能性。
謎之五:木星為什麼有大紅斑?
謎之六:氣體衛星為什麼有環?
謎之七:冥王星以外有什麼?
謎之八:太陽係盡頭在哪裏?
何謂地月係?
地月係,也叫雙星係,是指地球和月亮組成的行星衛星係統。地月係的質心在地球內部,在地月質心的連線上,距地球質心0.73個地球半徑處。地球和月亮又同時圍繞地月係的質心以恒星月(27.3天)作周期運動。地球運動的若幹動力學特征都與月球有關,其中最為明顯的是地球上的潮汐現象。
月亮為什麼時圓時缺?
農曆初一,月亮正好轉到太陽與地球之間,它對著地球觀察者的半球麵是一個黑暗的背影,這一天很難看到月亮,這時的月亮叫新月或朔。月亮繼續公轉,它對著地球觀察者的半球麵受太陽光照射的麵逐漸增大,由開始像一把彎彎的鐮刀增大到半圓形,這叫做上弦月。上弦月隻能在前半夜看到。月亮繼續公轉,它麵對地球觀察者的半球麵受太陽照射的部分越來越大,可看到月亮半球麵的大部分亮光,這叫“凸月”。到了農曆十五、十六日,麵對地球觀察者的整個半球麵,都受太陽光的照射,這時月亮成了一個圓盤,叫滿月或望月;以後隨著月亮的繼續公轉,它對著地球觀察者的半球麵受太陽光照射的部分逐漸減少,使月亮由圓盤逐漸變成半圓以至像一個兩頭翹的小船,叫做下弦月以至殘月。月亮還繼續公轉,於是又回到新月。月亮就這樣周而複始地發生著圓缺變化。
月海裏麵有水嗎?
月海是指月亮上的暗灰色地區。事實上,月海裏一滴水也沒有,那裏隻有一些平坦廣闊的平原,是月麵上低窪的區域。由於月海表麵的塵土反射太陽光的本領要比山脈差得多,因此,它們在人們的視覺中就顯得比較陰暗。現在已知整個月亮表麵有雨海、靜海、危海、澄海、豐富海等22個月海。最大的月海叫“風暴洋”,位於月亮的東北部,麵積達500萬平方千米。
月亮為何總是以同一麵朝向地球?
月亮一麵繞地球公轉,一麵在自轉,而它自轉和公轉的周期相同,都是27.3天。當月亮繞地球轉過一個角度,它自己也正好旋轉了相同的角度,所以它永遠是一麵朝著地球,另一麵背著地球。通過更加精確地觀測可以發現,月亮沿著橢圓形軌道繞地球運動,公轉速度不像自轉速度那麼均勻,而且它的自轉軸又不垂直於公轉運動軌道麵,因此,有時候我們還是能看見月亮背麵的一小部分。
月亮為何會跟著人“走”?
在月下行走的時候,我們會發現,近處的物體向後退去,月亮卻好像隨人一同前進。這是因為人在走動的時候,觀看周圍每一個物體的視線(從人眼到這個被觀察物體的直線)的方向一直都在變動。比如,當人走到某一個點時,看到距離幾十米處的一棵樹,這時視線和前進方向間有一個夾角;當人繼續向前走到另外一個點時,看樹的視線和前進的方向又形成了一個新的夾角。很顯然,後一個夾角比前一個夾角大,視線的方向朝後偏轉,樹就好像向後退了。可是,因為月亮離地球的距離遠遠大於人與樹的距離,人在前一個位置點看月亮的視角和在後一個位置點看月亮的視角是有變化的,但這個變化對人的肉眼來說幾乎是可以被忽略的。所以,人在不同位置看月亮時的視線幾乎是互相平行的,在人看來,月亮差不多是保持在一定方向上,因此,月亮看著就好像是跟著人一起向前走了。