探索外星智慧的方法
自20世紀50年代以來,人類在不斷地探索地球以外的智慧生物,這些探索主要有以下三種方法:第一,通過接收和研究來自太空的電磁波信號。第二,利用宇宙飛船攜帶地球信息。早在1973年和1974年,美國就發射了“先鋒”10號和“先鋒”11號宇宙飛船,讓其飛出太陽係,並且捎帶了大量地球信息。第三,主動向太空發射信號。1974年11月16日,美國利用設在波多黎哥的直徑為305米的巨型射電望遠鏡,對準武仙座球狀星團發射了人類第一組信號,估計2.5萬年後可以到達那裏。
尋找外星智慧生命
2003年,運用全世界最大的無線電天文望遠鏡,美國科學家即開始了又一輪尋找外星智慧生命的行動。由伯克利加州大學宇宙科學實驗室首席科學家丹·魏爾錫默領導的一個研究小組,試圖觀察有可能代表智慧生命的150個無線電信號源—它們是從過去天文學家們搜集的數十億個信號裏分析篩選出來的。由於分析工作量極其龐大,這項工作從1999年開始,共有400萬誌願者加入。人類為尋找外星智慧生命,付出了不懈的努力。
星星為什麼會眨眼睛
長時間觀察星星的人也許會有一個疑問,許多星星一明一暗的,仿佛在調皮地眨著眼睛,可是像“啟明星”(也就是金星)的亮度卻毫無變化,這是為什麼呢?有人認為恒星的光之所以閃爍不定是由於它們在高速自轉,還有人猜想是恒星亮度發生了變化等等。其實,真正的原因並不是這樣的。原來,地球周圍有一層厚厚的大氣層,而且大氣層的疏密程度並不相同,離地麵越近空氣越稠密,而高空的空氣則是稀薄的。另外,大氣通常處於流動狀態,熱空氣不斷上升,冷空氣持續下降,以至相同地區的大氣疏密程度也在變化之中。當恒星發射的光線穿過地球大氣時,光線就會在這些不同密度的大氣層中被不斷地折射著,因而到達我們眼中的光線也就閃爍不定了。
金星之所以不眨眼睛是因為它離地球很近。用望遠鏡觀察會發現恒星一般都是點光源,而在太陽係中像金星這樣離地球較近的行星則是一個麵光源。麵光源經過大氣就會有許多折射點,同一時刻,各折射點雖然明暗不同,但整體並沒有發生太大的變化,所以就一直保持著同一亮度。這樣一來,我們可以利用這一差異初步斷定天上的星星哪顆是恒星,哪顆是行星了。
銀河係的形狀
夏夜的星空,銀河高懸,仿佛一條天上的河流。中國古人稱之為天河、河漢。在中國境內,可以看到銀河自天蠍座起,經人馬座特別明亮的部分,到盾牌座為止。閃閃的銀河引發世人無限遐想,但世人卻一直難見銀河的真麵目。17世紀,伽利略首先用望遠鏡觀察銀河。他發現,這是一個恒星密集的區域。接著英國人賴特提出了銀河係的猜想,而且還描繪出了銀河係的形狀。他假定,銀河係像個透鏡,連同太陽係在內的眾星體都位於其中。
巨大的銀河“飛碟”
18世紀,英國天文學家赫歇爾父子對賴特的猜想進行了驗證。他們發現銀河係中心處恒星很多,而離中心越遠恒星越少。他們的觀測表明,銀河係確是一個恒星體係,並且其範圍是有限的,太陽靠近銀河係中心。他們估計,銀河係中有3億顆恒星,其直徑為8000光年,厚1500光年,整個形狀像隻巨大的飛碟。1915年,美國天文學家卡普利研究了許多球狀星團的變化,發現太陽並不在銀河係中心。20世紀80年代,人們測得的數據表明,銀河係的質量相當於2000億個太陽的質量,直徑10萬光年,厚2000光年。
銀河係的核心在哪裏
人類對宇宙的認識也是在探索中前進的。古時候人們認為宇宙的中心就是人類居住的地球。16世紀,波蘭的哥白尼把地球作為一顆普通行星,把太陽作為宇宙中心天體。18世紀,英國的赫歇爾認為,太陽是銀河係中心。20世紀,英國的沙普利把太陽“流放”到銀河係的旋臂上,離銀河係中心有幾萬光年之遙。在太陽離開銀河係中心之後,誰坐鎮銀河係中心便成為天文學家關注的大問題。然而,銀河係中心充滿了塵埃。這層厚厚的“麵紗”,讓人難以窺視其中的奧秘。
一個黑洞
河係的核心在人馬座方向,這裏是恒星特別密集的區域,大約有1000億顆恒星擁擠在一起。由於銀河係中心核球的紅外線和射電波信號很強,人們推測它可能是質量極大的白矮星群。1971年,英國天文學家認為,核球中心部有一個大質量的致密核,或許還是一個黑洞,其質量約為太陽質量的100萬倍。20世紀80年代,美國天文學家探測到銀河係中心的幅射電源,這一結果說明銀河係中心可能是一個黑洞。
宇宙的歸宿
根據宇宙的大爆炸學說,我們的宇宙產生於200億年前,而且在不斷膨脹。這使得人們不禁要問,宇宙要膨脹到何時,宇宙的歸宿是什麼樣呢?宇宙論學者認為我們的宇宙有三種可能的歸宿:第一種情況是宇宙所包含的物質太少,引力無法遏止宇宙繼續膨脹,結果宇宙會永無止境地膨脹下去,我們稱這個宇宙為“開放宇宙”;第二種情況是宇宙擁有足夠的物質,使膨脹的速度逐漸降低,並最終在某一時刻將膨脹逆轉為“大壓縮”,這種宇宙稱為“封閉宇宙”;第三種情況介乎兩者之間,宇宙物質的平均密度剛好等於“臨界密度”。這時候,宇宙會繼續保持膨脹的狀態,不過膨脹的速度會隨時間而逐漸減慢。我們稱這種宇宙為“平坦宇宙”。