第七章宇宙之謎1
茫茫宇宙有許許多多的難解之謎，人們總是不斷地去認識它，勇敢地去探索它。雖然今天科學技術日新月異，達到了很高程度，但對於許多謎團還是難以圓滿解答。
宇宙的存在之謎
宇宙誕生之謎
根據“大爆發宇宙論”推算，宇宙誕生的時間在150億年之前。宇宙剛剛誕生時它的直徑僅有1／10米，但它的溫度和密度高得驚人。由於物質的溫度和密度驟然下降，使這個宇宙之卵以爆炸性的速度猛烈膨脹。
在大爆發中誕生了各種元素和支配它們運動的力，從而形成了星球和銀河，傾刻間宇宙之卵便演變成了“成年”的宇宙。
宇宙年齡之謎
測定宇宙年齡的方法有很多。用同位素年代法測定宇宙年齡為120億年。球狀星團測量法，宇宙年齡為80億年至180億年。還有人采用一種與哈勃常數無關的測定方法，測得的宇宙年齡為240億年。最近，德國的科學家測定出宇宙年齡為340億年。
宇宙也會死亡嗎
根據科學家利用天文望遠鏡獲得的最新觀測結果，宇宙最終不會變成一團熊熊燃燒的烈火，而是會逐漸衰變成永恒的、冰冷的黑暗。根據科學家的推測，宇宙很可能至少將目前這種適於生命存在的狀態再維持1000億年。
宇宙熱死說
1854年，德國科學家亥姆霍茲提出了宇宙熱死說，他指出，宇宙隻能使所有的能量轉化為熱，並最終處於均勻的狀態，進而使宇宙陷入永恒的靜止狀態。這種假說也稱作熱死假說或熱力學假說。
宇宙的末日
決定宇宙未來命運的就不僅僅是宇宙的擴張和萬有引力，還與在宇宙中久久徘徊的膨脹推動力所產生的渦輪增壓作用有關，而它可以使宇宙無限擴張下去。
科學家研究認為：最終宇宙中可能隻有由光子、中微子、電子、正電子組成的稀薄等離子體了。不過，那將是10100年之後的事。
宇宙的命運
近來，科學家發現中微子可能有靜止質量，由於宇宙間中微子數量很大，可以使宇宙物質密度大於臨界密度，那時引力場將足夠強，使宇宙的膨脹停止，並轉為收縮。
收縮過程會逐漸加速，直至回複到無限密集的狀態。然後又可能發生大爆炸，宇宙再一次膨脹，來回振蕩。
宇宙裏的生命之謎
阿列紐斯認為：孢子在星際空間裏被光輻射推著往前走，直至它掉到或落到某個行星上，在那裏它就能發展成活躍的生命。如果那個行星上已有生命，它就和他們競爭；如果還沒有生命，但是條件具備，它就在那裏定居下來，使這個行星有了生命。
星係的運行之謎
超星係團的運行
超星係團內的成員星係團的速度彌散度大約為每秒1000至3000千米，但各成員星係團之間的引力相互作用要比星係團內各成員星係之間的引力作用弱得多，因而有人認為超星係團可能是不穩定的係統。
小行星的運行
在太陽係內，小行星的運行軌道與行星類似，同樣環繞太陽運動。直徑超過240千米的小行星約有16個。它們都位於地球軌道內側到土星的軌道外側的太空中。
而絕大多數的小行星都集中在火星與木星軌道之間的小行星帶。其中一些小行星的運行軌道與地球軌道相交，曾有某些小行星與地球發生過碰撞。
發現運行的新天體
英美科學家們根據“先鋒10號”探測結果，發現一個新的天體正圍繞太陽運行。經過初步預計，此天體是在撞上一個大行星後而被拋到太陽係邊際的。
這一天體是由冰和岩石構成，而且離冥王星很遠，直徑僅有幾百千米。但天文學家相信，有幾百萬個這種小行星圍繞太陽運行，並形成一條龐大的“星帶”。1992年，天文學家首次發現了這類天體。
中子星的運行
天文學家證實，脈衝星就是正在快速自轉的中子星，正是由於它的快速自轉而發出射電脈衝。要發出像脈衝星那樣的射電信號，需要很強的磁場。隻有體積越小、質量越大的恒星，它的磁場才越強，中子星正是這樣高密度的恒星。
當恒星體積越大、質量越大，它的自轉周期就越長。地球自轉一周要24小時，脈衝星的自轉周期竟然小到0001337秒！這同樣說明，隻有高速旋轉的中子星，才可能扮演脈衝星的角色。
超新星爆炸形成黑洞
美國科學家在距離地球大約5000萬光年的太空發現“年僅”30歲的黑洞。其質量大約是太陽的5倍，由一顆質量大約20倍於太陽的超新星爆炸形成。它為科學家研究黑洞如何從“嬰兒”狀態開始演化提供證據。
黑洞會改變星係的形狀
觀測表明，大多數橢圓形星係的形狀更近似於對稱，就像巧克力豆一樣是一個被壓扁的球體。
這是因為星係中央的黑洞擾亂了該星係恒星的運行軌道，從而使它們變得不穩定。因此，這個星係的形狀很快就會變成更為穩定的扁球形。事實上，黑洞的強大力量使電子流像探照燈一樣在宇宙中閃閃發光。
銀河係中的生物之謎
生物的生命之謎
生物進化的過程如此漫長，並且與恒星演化有著密切聯係。那些大質量恒星發光發熱隻有幾百萬年，這對於生物進化實在太短暫了，隻有質量相當於或小於太陽的恒星才能促進生物進化。
銀河係大約共有恒星千億，除了少數例外，銀河係中恒星的發熱年代都很長，足以使智慧生物漸漸形成。但是還不清楚有沒有行星圍繞著它們轉，因為隻有在圍繞恒星公轉的天體上才能具備液態水所需的溫度。
宇宙物質的角動量
宇宙物質的角動量很可能使單星周圍形成行星係。人類自己所處的行星係也支持這種觀點。巨大行星木星和土星甚至以它們的衛星群在周圍組成了“行星係”，這要歸因於角動量。因此，單星周圍都有行星係在運轉的假想是合理的。
如果在恒星形成的過程中由於角動量產生了一對雙星，即使在以前行星曾成對出現過，它們在宇宙演變歲月中也許落到其中一顆星上，也許被甩到宇宙空間。
行星與恒星的距離
一個行星至少滿足它與所屬恒星的距離達到液態水所需的溫度，才能有生命存在。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。
“水手號”探測器拍到的照片表明，火星表麵的荒涼程度和月球表麵類似。盡管火星有大氣並含有水分，但是並沒有發現生物細胞的任何跡象。前蘇聯的一批探測器測到的金星表麵溫度超過450度，所以金星也不是生物棲息的場所。在太陽係中地球似乎是獨此一家。
生命會形成嗎
科學家認為，銀河係中離我們最遙遠的恒星，甚至別的星係中的恒星，它們的化學組成和太陽一樣。沒有由硫組成的恒星，也沒有由汞組成的雲團。
天文學家在氣體雲中發現了有機分子，其中有乙醇和甲酸，有氰化氫和甲醚。從這類簡單有機化合物向那些構成生命基礎的複雜分子演變是一條漫長的道路。
生物的演變
讓我們假想凡是可能孕育生命的場所，生物實際上都已出現，那麼銀河係中可能有著100萬個居住生物的行星，這些生物也許各自都已演變了40億年，隻不過它們應處在各自不盡相同的進化階段罷了。
太陽係環形山之謎
月球上的環形山之謎
1959年，蘇聯發射了“月球3號”探測器飛到月球，它在距月球背麵地表60000千米的高空拍下了照片。1964年，美國的“徘徊者7號”也發回了4000多張月球照片。
從這些照片上可見，月球背麵和正麵都有環形山，背麵的環形山不但數量多，而且麵積大，有些環形山排成一串，綿延幾百千米。最大的環形山是貝利環形山，直徑達295千米。
火星上的環形山之謎
1965年，美國“水手4號”探測器發現了火星上的環形山。這些環形山多為衝擊環形山，處於南半球，直徑為2000千米，深約6000米。環形山的成因有很多：如隕石撞擊坑，火山口，到底是哪種原因造成的，目前還沒有定論。
水星上的環形山之謎
1974年，“水手10號”發現了水星表麵星羅棋布地排列著眾多的環形山。這些環形山與月球環形山非常相似，但坡度平緩些。
環形山的名字都是以文學藝術家的名字來命名的，其中有15個環形山是以我們中華民族的人物的名字命名的。其中一個直徑達1360千米的衝擊性環形山，即卡路裏盆地，是水星上溫度最高的地區，也是水星表麵最顯著的特征之一。
地球上的環形山之謎
地球上已知的環形山有幾十個，主要分布在加拿大和澳大利亞，它們的直徑大者100多千米，小者幾千米，最有名的是美國亞利桑那州的亞利桑那隕石坑。
環形山形成的假說
關於環形山的成因，科學家們一直爭論不休，並提出了形形色色的假說，如潮汐說、氣泡說、漩渦說、火山說和撞擊說。
其中最有影響的是火山噴發說和隕星撞擊說。以月球為例，它的一些環形山是與火山活動有關，雖然月球火山活動早已停止，另有證據表明，在40億年前左右，月球曾受到大規模隕石襲擊。
據估計，月球環形山中83％與隕星轟擊有關，17％與火山活動有關。但太陽係內其他環形山的成因卻沒有月球明顯。因此科學家們一方麵繼續觀測，一方麵對太陽係內各行星和衛星之間進行比較研究，所以太陽係環形山之謎解開還需要一段時間。
太陽的發光之謎
太陽的極羽
一般認為，聚集在太陽極區的日冕等離子，由起著側壁作用的磁場維持其流體靜力學平衡，並因此形成極羽。極羽的形狀酷似磁石兩極附近的鐵屑組成的圖案，這種沿著磁力線的分布說明太陽有極性磁場，並可據此畫出太陽的偶極磁場來。
怎樣給太陽測溫度
測定太陽的溫度，通常是根據其輻射量來計算的。科學工作者通過專門儀器測定出太陽的輻射量，再根據物理學家斯特凡提出的關係式，即物體的輻射量與它的溫度的4次方成正比，就可計算出太陽表麵的溫度，計算結果約為6000度。另外，還可以根據顏色來測定太陽的溫度。