书城教材教辅天文兴趣看台
43725800000028

第28章 宇宙的科学探索

宇宙的尽头

按照宇宙诞生之后就急速扩大的宇宙模型,可以计算出宇宙的年龄为130亿年。这就是说,从地球至宇宙“尽头”的距离,理论上应是130亿光年。

宇宙的主宰

很多大的星系的中心都有一个黑暗的“暴君”。这些暴君就是黑洞,天文学家将它们称为“超大质量”天体。黑洞统占着伸展到数千光年以外的几十亿个太阳系,它在所有太阳系诞生之前就已存在,并且早就在帮助塑造它们的未来了。

宇宙范围之谜

光年也就是光在一年中经过的路程。光的速度大约为每秒30万千米,一光年大约是94600亿千米。杰奎琳·休特及她的学生们,以及普林斯顿大学的埃德·特纳,都测定宇宙有240亿年。

宇宙产生的猜想

对于宇宙的产生目前科学家比较认同宇宙大爆炸理论。这一理论认为,宇宙起源于原始火球。在距今150亿年至200亿年前,火球发生了大爆炸。

爆炸后的基本粒子逐渐结合新无素,以后又逐渐形成星系、星系团,并逐渐形成恒星、行星,而且在一些天体上还出现了生命现象,最后诞生了人类,宇宙初步形成。

宇宙间的航行设想

20世纪50年代末,美国科学家提出了火星探测的研究性计划,为此设计“奥利安号”无人飞船,设想用核爆炸产生的冲击波来推动。

20世纪80年代初,罗伯特·福瓦特设计了“星束号”宇宙飞船,用微波帆来推动。

20世纪80年代末,罗伯特·福瓦特以激光束代替微波束,设计了“星集号”飞船。美国人罗伯特·佩奇设想了一种反物质推进的星系际飞船,用500万年飞向离银河系最近的仙女座中的大漩涡星系。

宇宙的自然和谐

宇宙的运动有规律与和谐似乎已成为一种万古不变的信条。毕德哥拉斯学派提出“美是和谐与比例”,进而指出,人类生活的宇宙正是由于这种和谐才演化到今天并且秩序井然的。现代物理学家爱因斯坦指出,宇宙这种先定的和谐可给人以美感和快感,是人类一切文学与艺术创作、毅力和耐心产生的源泉。

宇宙中的“黑色骑士”

在太阳系中存在着来自地球之外的人造天体。1961年,法国学者雅克·瓦莱发现了一颗运行方向与其他卫星相反的地球卫星,这颗来历不明的卫星被命名为“黑色骑士”。

科学家研究发现,“黑色骑士”是一艘由于内部爆炸而变成10块碎片的外星太空船的残骸。

宇宙中的黑洞

黑洞的所谓“黑”,表明它不向外界发射和反射任何光线,因此人们无法看见它;所谓“洞”,是表明任何东西一进入它的边界便休想再出去,所以它活像一个真正的“无底洞”。

黑洞强大的引力场还足以摧垮其内部的一切物体,所以黑洞内部不具备任何类型的物质结构,这就是著名的“黑洞无常定理”。

宇宙白洞的秘密

白洞允许内部的超高密物质离开它的边界,进入广阔的太空,却不允许任何物质进入它的边界之内,是只出不进。也就是说,白洞不断向外界发出辐射,抛出最终能够构成气体和恒星的物质。

宇宙中的灯塔

脉冲星并非或明或暗地闪烁发光,而是发射出恒定的能量流。只是这一能量汇聚成一束非常窄的光束,从星体的磁极发射出来。

星体旋转时,这一光束就像灯塔的光束或救护车警灯一样,扫过太空。只有当光束直接照射到地球时,我们才能探测到脉信号。这样,恒流的光束就变成了脉冲光。

宇宙第五种力的研究

费希巴赫认为,新发现的这种力,应该是宇宙中的第五种力,它是一种排斥力,只能在几英尺至几千英尺的有限距离内对物体起作用。这可能是以一种“超电荷”形式出现的。

来自天体的脉冲信号

1976年夏天,著名的英国射电天文学家休伊什和女研究生贝尔小姐发现一个能发射无线电脉冲的天体。后来这个天体被命名为脉冲星。它很有规律地发射一断一续的脉冲,每经过1.337秒就重复一次,这是脉冲星自转的结果。