第六章宇宙探索
宇宙無比神秘，以至於每一個人抬頭仰望星空時，都不禁想了解繁星點點的背後到底隱藏著什麼。科學無止境，浩澣的宇宙有許許多多的奧秘等著去發現、去研究！
宇宙的科學探索
宇宙的盡頭
按照宇宙誕生之後就急速擴大的宇宙模型，可以計算出宇宙的年齡為130億年。這就是說，從地球至宇宙“盡頭”的距離，理論上應是130億光年。
宇宙的主宰
很多大的星係的中心都有一個黑暗的“暴君”。這些暴君就是黑洞，天文學家將它們稱為“超大質量”天體。黑洞統占著伸展到數千光年以外的幾十億個太陽係，它在所有太陽係誕生之前就已存在，並且早就在幫助塑造它們的未來了。
宇宙範圍之謎
光年也就是光在一年中經過的路程。光的速度大約為每秒30萬千米，一光年大約是94600億千米。傑奎琳·休特及她的學生們，以及普林斯頓大學的埃德·特納，都測定宇宙有240億年。
宇宙產生的猜想
對於宇宙的產生目前科學家比較認同宇宙大爆炸理論。這一理論認為，宇宙起源於原始火球。在距今150億年至200億年前，火球發生了大爆炸。
爆炸後的基本粒子逐漸結合新無素，以後又逐漸形成星係、星係團，並逐漸形成恒星、行星，而且在一些天體上還出現了生命現象，最後誕生了人類，宇宙初步形成。
宇宙間的航行設想
20世紀50年代末，美國科學家提出了火星探測的研究性計劃，為此設計“奧利安號”無人飛船，設想用核爆炸產生的衝擊波來推動。
20世紀80年代初，羅伯特·福瓦特設計了“星束號”宇宙飛船，用微波帆來推動。
20世紀80年代末，羅伯特·福瓦特以激光束代替微波束，設計了“星集號”飛船。美國人羅伯特·佩奇設想了一種反物質推進的星係際飛船，用500萬年飛向離銀河係最近的仙女座中的大漩渦星係。
宇宙的自然和諧
宇宙的運動有規律與和諧似乎已成為一種萬古不變的信條。畢德哥拉斯學派提出“美是和諧與比例”，進而指出，人類生活的宇宙正是由於這種和諧才演化到今天並且秩序井然的。現代物理學家愛因斯坦指出，宇宙這種先定的和諧可給人以美感和快感，是人類一切文學與藝術創作、毅力和耐心產生的源泉。
宇宙中的“黑色騎士”
在太陽係中存在著來自地球之外的人造天體。1961年，法國學者雅克·瓦萊發現了一顆運行方向與其他衛星相反的地球衛星，這顆來曆不明的衛星被命名為“黑色騎士”。
科學家研究發現，“黑色騎士”是一艘由於內部爆炸而變成10塊碎片的外星太空船的殘骸。
宇宙中的黑洞
黑洞的所謂“黑”，表明它不向外界發射和反射任何光線，因此人們無法看見它；所謂“洞”，是表明任何東西一進入它的邊界便休想再出去，所以它活像一個真正的“無底洞”。
黑洞強大的引力場還足以摧垮其內部的一切物體，所以黑洞內部不具備任何類型的物質結構，這就是著名的“黑洞無常定理”。
宇宙白洞的秘密
白洞允許內部的超高密物質離開它的邊界，進入廣闊的太空，卻不允許任何物質進入它的邊界之內，是隻出不進。也就是說，白洞不斷向外界發出輻射，拋出最終能夠構成氣體和恒星的物質。
宇宙中的燈塔
脈衝星並非或明或暗地閃爍發光，而是發射出恒定的能量流。隻是這一能量彙聚成一束非常窄的光束，從星體的磁極發射出來。
星體旋轉時，這一光束就像燈塔的光束或救護車警燈一樣，掃過太空。隻有當光束直接照射到地球時，我們才能探測到脈信號。這樣，恒流的光束就變成了脈衝光。
宇宙第五種力的研究
費希巴赫認為，新發現的這種力，應該是宇宙中的第五種力，它是一種排斥力，隻能在幾英尺至幾千英尺的有限距離內對物體起作用。這可能是以一種“超電荷”形式出現的。
來自天體的脈衝信號
1976年夏天，著名的英國射電天文學家休伊什和女研究生貝爾小姐發現一個能發射無線電脈衝的天體。後來這個天體被命名為脈衝星。它很有規律地發射一斷一續的脈衝，每經過1337秒就重複一次，這是脈衝星自轉的結果。
星係的科學考察
原星係與矮星係之爭
1989年夏天，阿雷西博射電天文台一位負責人在位於室女星座η星東北15度的地方，意外發現了一團橢圓形星際氫雲。
天文學家M·海因斯發現這塊雲團距離地球6500萬光年，直徑大約65萬光年，比銀河係大6倍以上，屬於“原星係”。英國科學家麥克馬洪和伊爾文通過對這塊雲團的觀測，認為這塊雲團屬於正常的矮星係。至於哪種比較合理，還要深入研究。
仙女星係與銀河係會碰撞嗎
研究人員表示，銀河係一旦與其他星係相遇，碰撞時所產生的超大衝擊波將會壓縮星係內部的星際氣體雲團。但是，這一巨大的災難隻會發生於遙遠的未來。
德國馬普研究院天文學家卡爾·門特恩解釋說，碰撞將可能發生於數十億年後，雖然兩者碰撞的時間比科學家所預測的要早得多，但對於人類來說這一時間仍然是屬於遙不可及的未來，不會引起人類的恐慌。
螺旋結構的起源
林達博是研究螺旋臂形成的先驅，他意識到恒星要恒久保持螺旋臂的形狀會遭遇到“纏繞困境”而難以維持住，因為星係盤中天體的環繞速度會隨著至中心的距離而變化，一條向外輻射出的臂很快就會因為星係的自轉彎成弧線。
星係隻要自轉幾周之後，螺旋臂的曲率就會增加至緊緊纏繞著星係的核球，但觀測到的卻不是如此。
星係是如何形成的
從宇宙微波背景輻射的觀測已經證實，在大霹靂之後，宇宙有一段時間是非常同質性的，其間的起伏低於1／100000。今天最能被接受的觀點是原始擾動的成長形成今天我們所觀察到的所有結構，原始擾動誘發局部地區氣體的物質密度增加，形成星團和恒星。
這種模型的一種結果是在早期宇宙的一些地區因為有較高一點的密度而形成了星係，因此星係的誕生與早期宇宙的物理息息相關。
太陽係外發現新行星
一個國際天文學家小組發現了一個存在於太陽係之外的新行星，將其命名為HAT-P-2b。這顆行星所圍繞運行的“母星”距離地球大約400光年。HAT-P-2b行星的平均密度是水的66倍，比木星的密度大8倍。
神秘的類星體是什麼
1960年，射電天文學家用當時世界上最大的望遠鏡觀測到一個叫3C48和一個叫3C273的射電源。結果發現它們都是很暗的藍色星。天文學上稱它們為類星射電源，簡稱類星體。類星體的亮度驚人，但它的體積很小，直徑僅有普通星係的十萬分之一至百萬分之一。
恒星顏色的揭秘
恒星的顏色並非一個顏色，有紅色、黃色、藍色和白色等。不同顏色代表星體表麵溫度的不同。從恒星光譜型我們知道，不同顏色代表不同的溫度。藍色恒星表麵溫度在25000度以上，如參宿七和軒轅十四等。白色恒星表麵溫度在11500度至7700度，如天狼星和天津四等。
適合生命存在係外行星
美國天文學家們發現了一顆新的係外行星，它位於所在恒星係統的“宜居帶”，也就是指行星距離恒星遠近合適，恒星傳遞給行星的熱量適中，行星既不會太熱也不太冷。
其引力足以固定住大氣，表麵具有很多岩石，也具備存在液態水的可能性，可能適合生命存在。這顆行星圍繞天秤星座內名為Gliese581的紅矮星運行，距地球約20光年。
類似木星的新係外行星
一個國際科研小組發現一顆“大小像木星、軌道像水星”的太陽係外行星，科研小組將其命名為“科羅－9ｂ”。它的質量大約是木星的80％，並同木星和土星等巨型行星一樣，主要由氫和氦構成，並且表麵具有高溫高壓狀態下的水和固體物質。由於具有反射作用的雲層，它表麵的晝夜溫差不大。
銀河係的科學考察
銀河係的秘密
18世紀時，英國著名天文學家赫歇爾父子對賴特的猜想進行了驗證。他們的觀測表明，銀河係的確是一個恒星體係，並且其範圍是有限的，太陽靠近銀河係中心。
測量結果表明，銀河係非常龐大，可容納3億顆恒星，其直徑為8000光年，厚1500光年。
銀河氣弧的磁場
美國天文學家莫裏斯等人利用國家天文台的大無線陣，觀察到銀河係中心有一道由星際圓盤伸延而出的巨型氣弧，它與銀河係圓盤幾乎垂直，我們稱為“銀河氣弧”。其長度估計在150光年以上，由長條絲狀體組成，像繩索一樣能隨意扭轉。
銀河係中的生物
在太陽係中，水星極靠近太陽，而離太陽比火星更遠的所有外行星則受陽光照射太弱，不夠溫暖。地球處在太陽係生命帶內部，火星和金星靠近此帶邊緣。盡管火星有大氣並且含有水分，但是並沒有發現生物細胞的任何跡象。金星表麵溫度超過450度，所以金星也不是生物棲息的場所。
銀河係的未來情況
目前的觀測認為仙女座星係(M31)正以每秒300千米的速度朝向銀河係運動，在30至40億年後可能會撞上銀河係。但即始真的發生碰撞，太陽以及其他的恒星也不會互相碰撞，但是這兩個星係可能會花上數十億年的時間合並成橢圓星係。
銀河係外發現行星