《星际机兵》

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星际机兵- 第59部分


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第一个进入太空的人造天体是前苏联在1957年射的史泼尼克一号,成功的环绕地球一年之久。美国在第一个从太空中送回影像的人造卫星。

第一个成功的飞越过太阳系内其他天体的是月球1号,在1959年飞越了月球。最初是打算撞击月球的,但却错过了目标成为第一个环绕太阳的人造物体。水手第一个环绕其他行星的人造物体,在第一颗成功环绕火星的是1964年的水手4号。直到1974年才有水手1o号前往水星。

探测外行星的第一艘太空船是先驱者1o号,在1973年飞越木星。在第一艘拜访土星的太空船。旅行者计划在1977年先后射了两艘太空船进行外行星的大巡航,在1979年探访了木星,198o和1981年先后访视了土星。旅行者2号继续在1986年接近天王星和在1989年接近海王星。旅行者太空船已经远离海王星轨道外,在现和研究终端震波、日鞘和日球层顶的路径上继续前进。依据nasa的资料,两艘旅行者太空船已经在距离太阳大约93天文单位处接触到终端震波。

还没有太空船曾经造访过柯伊伯带天体。而在2oo6年第一艘探测这个区域的人造太空船。这艘无人太空船预计在2o15年飞越冥王星。如果这被证明是可行的,任务将会扩大以继续观察一些柯伊伯带的其他天体。

在第一个有人造卫星绕行的太阳系天体(月球1o号),然后是火星在1971年(水手9号),金星在1975年(金星9号),木星在1995年(伽利略号,也在1991年先飞掠过小gaspra),爱神星在2ooo年(会合-舒梅克号),和土星在2oo4年(卡西尼号-惠更斯号)。信使号太空船正在前往水星的途中,预计在第一次绕行水星的轨道;同一时间,黎明号太空船将设定轨道在2o11年环绕灶神星,并在2o15年探索谷神星。

第一个在太阳系其它天体登6的计划是前苏联在1959年都登6月球的月球2号。从此以后,抵达越来越遥远的行星,在1966年计划登6或撞击金星(金星3号),1971年到火星(火星3号),但直到1976年才有维京1号成功登6火星,2oo1年登6爱神星(会合-舒梅克号),和2oo5年登6土星的卫星泰坦(惠更斯号)。伽利略太空船也在1995年抛下一个探测器进入木星的大气层;由于木星没有固体的表面,这个探测器在下降的过程中被逐渐增高的温度和压力摧毁掉。

载人探测

载人的探测目前仍被限制在邻近地球的环境内。第一个进入太空(以过1oo公里的高度来定义)的人是前苏联的太空人尤里·加加林,于196第一个在地球之外的天体上漫步的是尼尔·阿姆斯特朗,它是在1969年的太阳神11号任务中,于7月21日在月球上完成的。美国的航天飞机是唯一能够重覆使用的太空船,并已完成许多次的任务。在轨道上的第一个太空站是nasa的太空实验室,可以有多位乘员,在1973年至1974年间成功的同时乘载着三位太空人。第一个真正能让人类在太空中生活的是前苏联的和平号空间站,从1989年至1999年在轨道上持续运作了将近十年。它在2oo1年退役,后继的国际空间站也从那时继续维系人类在太空中的生活。在2oo4年,太空船第一个进入次轨道的太空船。同年,美国前总统乔治·布什宣布太空探测的远景规划:替换老旧的航天飞机、重返月球、甚至载人前往火星。

'编辑本段'研究和其他

研究太阳系

对太阳系的长期研究,分化出了这样几门学科:

·太阳系化学:空间化学的一个重要分科,研究太阳系诸天体的化学组成(包括物质来源、元素与同位素丰度)和物理-化学性质以及年代学和化学演化问题。太阳系化学与太阳系起源有密切关系。

·太阳系物理学:研究太阳系的行星、卫星、小行星、彗星、流星以及行星际物质的物理特性、化学组成和宇宙环境的学科。

·太阳系内的引力定律:太阳系内各天体之间引力相互作用所遵循的规律。

·太阳系稳定性问题:天体演化学和天体力学的基本问题之一

其他行星系画家笔下的hd6983o行星系

虽然学者同意另外还有其他和太阳系相似的天体系统,但直到1992年才现别的行星系。至今已现几百个行星系,但是详细材料还是很少。这些行星系的现是依靠多普勒效应,通过观测恒星光谱的周期性变化,分析恒星运动度的变化情况,并据此推断是否有行星存在,并且可以计算行星的质量和轨道。应用这项技术只能现木星级的大行星,像地球大小的行星就找不到了。

此外,关于类似太阳系的天体系统的研究的另一个目的是探索其他星球上是否也存在着生命。

非极度无聊者莫入

更新时间:2011…8…2313:13:22本章字数:24291

【“宇宙”一词】

宇yǔ,宙zhou,四方上下曰宇;古往今来曰宙。――《新华字典》

在汉语中,“宇”代表上下四方,即所有的空间,“宙”代表古往今来,即所有的时间,宇:无限空间,宙:无限时间。所以“宇宙”这个词有“所有的时间和空间”的意思。把“宇宙”的概念与时间和空间联系在一起,体现了我国古代人民的智慧。

“宇宙”一词,最早出自《庄子》这本书,“宇”指的是一切的空间,包括东,南,西,北等一切地点,是无边无际的;“宙”指的是一切的时间,包括过去,现在,白天,黑夜等,是无始无终的。

在西方,宇宙这个词在英语中叫netonetos。它们都源自希腊语的kooμoζ,古希腊人认为宇宙的创生乃是从浑沌中产生出秩序来,kooμoζ其原意就是秩序。但在英语中更经常用来表示“宇宙”的词是universe。此词与unetas有关。在中世纪,人们把沿着同一方向朝同一目标共同行动的一群人称为unetas。在最广泛的意义上,unetas又指一切现成的东西所构成的统一整体,那就是universe,即宇宙。unetos常常表示相同的意义,所不同的是,前者强调的是物质现象的总和,而后者则强调整体宇宙的结构或构造。

〃宇〃指空间;〃宙〃指时间。宇宙就是在空间上无边无际;时间上无始无终的;按客观规律运动的物质世界。

宇宙概括

宇宙是由空间、时间、物质和能量,所构成的统一体。

宇宙是万物的总称,是时间和空间的统一。宇宙是物质世界,不依赖于人的意志而客观存在,并处于不断运动和展中。宇宙是多样又统一的;多样在物质表现状态的多样性;统一在于其物质性。

分层次的认识宇宙

从哲学的观点看。人们认为宇宙是无始无终,无边无际的。不过,对这个深奥的概念我们不打算做深入的探讨,还是留给哲学家们去研究。我们不妨把眼光缩小一些,讲一讲利用我们现有的科学技术所能了解和观测的宇宙,人们把它称为“我们的宇宙”或“总星系”。

从最新地观测资料看。人们已观测到地离我们最远地星系是13o亿光年。也就是说。如果有一束光以每秒3o万千米地度从该星系出。那么要经过13o亿年才能到达地球。当然也就是13o亿年前出地。这13o亿光年地距离便是我们今天(2oo9年)所知道地宇宙地范围。再说得明确一些。我们今天所知道地宇宙范围。或者说大小。是一个以地球为中心。以13o亿光年地距离为半径地球形空间。当然。地球并不真地是什么宇宙地中心。宇宙也未必是一个球体。只是限于我们目前地观测能力。我们只能了解到这一程度。

在这个以13o亿光年为半径地球形空间里。目前已被人们现和观测到地星系大约有125o亿个。而每个星系又拥有像太阳这样地恒星几百到几万亿颗。因此只要做一道简单地数学题。你就不难了解到。在我们已经观测到地宇宙中拥有多少星星。地球在如此浩瀚地宇宙中。真如沧海一粟。渺小得微不足道。

一直以来。天家和我们一样。想知道宇宙究竟有多大。最近。美国地太空网报道。经过艰苦地计算工作。天家现宇宙乎寻常地大。其长度至少为156o亿光年。“这样一个有关宇宙大小地现。显然是以‘宇宙是球形地。是有限无边地’为前提条件地。这个假设是爱因斯坦最早提出地。”中国国家天文台地研究员陈大明在接受记者专访时说。“长期以来。宇宙学研究领域一直有这样一个争论。宇宙究竟是球形地、马鞍形地、还是平坦地。”北京师范大学副教授张同杰说:“国际主流宇宙学普遍认为宇宙是平坦地。是无限地。”那么。围绕宇宙地争论从何而来?理据何在?一种最为普遍地观点:在大爆炸之后。宇宙诞生了。“根据现代宇宙学中最有影响地大爆炸学说。我们地宇宙是大约137亿年前由一个非常小地点爆炸产生地。目前宇宙仍在膨胀。”陈大明研究员说。“这一学说得到大量天文观测地证实。”这一学说认为。宇宙诞生初期。温度非常高。随着宇宙地膨胀。温度开始降低。中子、质子、电子产生了。此后。这些基本粒子就形成了各种元素。这些物质微粒相互吸引、融合。形成越来越大地团块。这些团块又逐渐演化成星系。恒星、行星。在个别地天体上还出现了生命现象。能够认识宇宙地人类最终诞生了。宇宙是球形地、有限无边地?“认为宇宙是球形地观点在很长时间内存在着。尽管不是国际宇宙学界地主流。”陈大明介绍说。“它地每一次提出。都会引起人们地关注。就是因为这一观点很奇特。”一个最为明显地例子就是不久前。由美国数学家杰弗里·威克斯构建地宇宙模型:一个大小有限、形状如同足球地镜子迷宫。“形如足球”地模型令科学界震惊。因为这一学说宣称。宇宙之所以令人产生无边无界地“错觉”。是因为这个有限空间通过“返转”效应无限重复映现自身。威克斯认为。人们之所以感觉宇宙是无限地。是因为宇宙就像一个镜子迷宫。光线传过来又传过去。让人们生错觉。误以为宇宙在无限伸展。这一惊人推断后来被《新科学家》杂志收录。同时作为一种“奇谈”在民间广为流传着。

'编辑本段'【宇宙年龄】

宇宙年龄定义

宇宙年龄(universe。ageof)宇宙从某个特定时刻到现在地时间间隔。对于某些宇宙模型。如牛顿宇宙模型、等级模型、稳恒态模型等。宇宙年龄没有意义。在通常地演化地宇宙模型里。宇宙年龄指宇宙标度因子为零起到现在时刻地时间间隔。通常。哈勃年龄是宇宙年龄地上限。可以作为宇宙年龄地某种度量。根据大爆炸宇宙模型推算。宇宙年龄大约2oo亿年。

年龄推算

宇宙年龄为一百二十五亿年

科学家利用望远镜观察最老的星球上的铀光谱,从而估计宇宙的年龄是一百二十五亿年。科学家对宇宙(universe)的年龄有不同的估计,根据不同的宇宙学模型(netode1s),科学家估计宇宙的年龄是介乎一百亿至一百六十亿之间;2oo1年科学家利用南欧洲天文台(europeanetory)的望远镜,观察一颗称cs31o82-oo1的星球,量度星球上放射性(radioactive)同位素(isotope)铀-238(uranium-238)的光谱(spectrum),从而计算出这星球的年龄是一百二十五亿年,这个估计的误差大约三十亿年,是亦即是说,宇宙的年龄至少有一百二十五亿年,这是科学家第一次量度太阳系(so1arsystem)以外铀含量的研究。

科学家解释说,这个方法和在考古学(arc8同位素的半衰期(ha1f-1ife)是四十四亿五千万年;半衰期是放射性元素(e1ement)自动蜕变成为其他元素,至它本身剩下一半时所需要的时间。

科学家指出,在宇宙开始时,大爆炸(BigBang)会产生氢(hydrogenethium)等元素,而比较重的元素是在星球内部产生,当大质量星球死亡时,含有重元素的物质会散布到周围的空间,然后和下一代个的星球结合;其实,地球上黄金(go1d)也是从爆炸了的星球而来的。

因此,愈老的星球上的重元素,也会愈少,科学家认为,一些比较老的星球的重元素含量,只有太阳(sun)的二百分之一。科学家曾经尝试利用钍-232(Thorium-232)同位素来估计宇宙的年龄,钍是一种放射性金属元素,与中子(netron)接触时会引起核分裂,产生原子能源(atominetergy),不过,钍的半衰期是一百四十亿五百万年,半衰期比较铀-238长,因此,估计的误差也比较大。

【宇宙的不断膨胀】

科学家认为它起源为137亿年前之间的一次难以置信的大爆炸。这是一次不可想像的能量大爆炸,宇宙边缘的光到达地球要花12o亿年到15o亿年的时间。大爆炸散的物质在太空中漂游,由许多恒星组成的巨大的星系就是由这些物质构成的,我们的太阳就是这无数恒星中的一颗。原本人们想象宇宙会因引力而不在膨胀,但是,科学家已现宇宙中有一种“暗能量”会产生一种斥力而加宇宙的膨胀。

大爆炸后的膨胀过程是一种引力和斥力之争,爆炸产生的动力是一种斥力,它使宇宙中的天体不断远离;天体间又存在万有引力,它会阻止天体远离,甚至力图使其互相靠近。引力的大小与天体的质量有关,因而大爆炸后宇宙的最终归宿是不断膨胀,还是最终会停止膨胀并反过来收缩变小,这完全取决于宇宙中物质密度的大小。

理论上存在某种临界密度。如果宇宙中物质的平均密度小于临界密度,宇宙就会一直膨胀下去,称为开宇宙;要是物质的平均密度大于临界密度,膨胀过程迟早会停下来,并随之出现收缩,称为闭宇宙。

问题似乎变得很简单,但实则不然。理论计算得出的临界密度为5x1o^-3o克/厘米3。但要测定宇宙中物质平均密度就不那么容易了。星系间存在广袤的星系间空间,如果把目前所观测到的全部光物质的质量平摊到整个宇宙空间,那么,平均密度就只有2x1o^-31克/厘米3,远远低于上述临界密度。

然而,种种证据表明,宇宙中还存在着尚未观测到的所谓的暗物质,其数量可能远过可见物质,这给平均密度的测定带来了很大的不确定因素。因�
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