宇宙之謎
宇宙是空間、時間和天地間萬物的總稱,是一切物質及其存在形式的總體,它包括地球和其他一切天體。宇宙就是世界,按照我國古人的說法,上下四方無邊無際的空間為“宇”,古往今來無始無終的時間為“宙”,因此宇宙的意思就是無限的太空世界。
關於宇宙的起源,現在還不得而知。
在古時候人們總認為:天是圓形的,像傘一樣蓋在方形的地麵上,太陽、月亮和星辰像爬蟲一樣在天空過往。
東漢時的“渾天說”認為,天包圍著地,地漂在水中或者氣中。
“宣夜說”認為宇宙是無限的,宇宙中充滿著氣體,所有的物體都在氣體中飄浮著。
現代宇宙大爆炸學說最有影響力,這種學說認為,宇宙起源於一個熾熱的“奇點”,這個“奇點”既不存在時間,也沒有空間。後來,這個奇點發生了像核爆炸那樣的物質爆炸,大爆炸之後,才有了宇宙的空間和時間,從此宇宙開始了漫長的演化。
人類對宇宙的認識是一個逐步發展的過程。對宇宙的認識和探索是從我們居住的地球開始的,擴展到太陽係,又到銀河係,然後擴展到河外星係等等。
宇宙是由行星、衛星、恒星、星雲以及穿行於太空中的星係構成的。如果人們能以每秒30萬千米(光速)的速度去太空旅行,那麼從地球到太陽,要花8分鍾。從太陽到銀河中心,要花上33000年,而穿越整個銀河係星團得花200萬年。若進一步穿越銀河係所在的室女座星群就得花上5億年。假如要進入到宇宙深處,大約要200億年。事實上宇宙還在不斷地膨脹,宇宙之大,遠遠超過了人類的想象範圍。
目前有三種方法測算宇宙的年齡:
第一種是逆推算宇宙膨脹的過程。根據宇宙的膨脹速度(即哈勃係數和減速因子),計算從密度達到極限的宇宙初期到擴展為現在這種程度到底需要多少時間,這就是宇宙年齡。
第二種是根據恒星演化的情況來求宇宙年齡。通過理論推導恒星內部的核聚變反應,就可以知道恒星這個天然的原子反應堆的結構和它的發熱率是怎樣隨時間變化的。將觀測和理論相核對,就可求出恒星和星團的年齡。再根據最古老的恒星年齡推算宇宙年齡。
第三種是同位素年代法。這種方法廣泛運用於測定月岩和隕石的年代。這種方法是利用放射性同位素發生的自然衰變,由衰變減少的情況推測母體同位素的生成年齡。放射性同位素隻有在特別激烈的環境中才能生成,所以如果被禁閉在岩石中就隻有衰變了。測定母體同位素與子體同位素之間的量比,測定具有兩種以上不同衰變率的同位係的量比,就可以決定年代,據此推算宇宙的年齡。
宇宙中的所有東西都在運動。每一個行星及其衛星,宇宙空間裏的每一個岩石塊,每一顆發光的星體,都在繞自己的自轉軸旋轉。這些物體在自轉的同時都在進行著空間運動。
總而言之,宇宙是無限的,而人類對宇宙的認識是有限的,因此我們需要不斷地觀測和探索。