1. 科学小知识之银河系
科学小知识之银河系 1.宇宙科学小知识100字左右(左手抄报(
银河系中的恒星整个银河系约有2000亿颗恒星.天文学家根据这些恒星的年龄大小不同,将它们分成两大星族:星族I与星族II.星族I是一些年轻的恒星,多分布在银盘的旋臂附近,星族II是一些年老的恒星,多聚集在银核及银晕中. 在银河系里,既有许多如巨星、矮星、变星等单个出现的恒星,也有许多成双成对出现的恒星双星.除双星外,银河系中还可看到由两颗以上的恒星组成的聚星.如双子座的北河二是六合星,半人马座的南门二是三合星.由 10个以上的恒星组成的星团也是银河系里的重要成员.。
2.科学小知识不超过五个字
天文科学小知识
▲.什么是宇宙?
答:宇宙是天地万物的总称,它既没有边际,也没有尽头,同时也没有开始和终结。
▲.银河系有多大?
答:许许多多的恒星合在一起,组成一个巨大的星系,其中太阳系所在的星系叫银河系。银河系像一只大铁饼,宽约8万光年,中心厚约1.2万光年,恒星的总数在1000颗以上。
▲.为什么白天看不见星星?
答:因为白天部分阳光被大气中的气体和尘埃散射,把天空照得十分明亮,再加上太阳辐射的光线非常强烈,使我们看不出星星来了。
▲.太阳系里有哪些天体?
答:太阳系中有9大行星。它们依次是:水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星和冥王星。另外,太阳系里还有许多小行星,彗星和流星,已正式编号的小行星有2958颗。最著名的彗星是哈雷彗星。
3.宇宙科学小知识
银河系中的恒星
整个银河系约有2000亿颗恒星。天文学家根据这些恒星的年龄大小不同,将它们分成两大星族:星族I与星族II。星族I是一些年轻的恒星,多分布在银盘的旋臂附近,星族II是一些年老的恒星,多聚集在银核及银晕中。
在银河系里,既有许多如巨星、矮星、变星等单个出现的恒星,也有许多成双成对出现的恒星双星。除双星外,银河系中还可看到由两颗以上的恒星组成的聚星。如双子座的北河二是六合星,半人马座的南门二是三合星。由 10个以上的恒星组成的星团也是银河系里的重要成员。
4.有关银河系的知识
重点: 由2,000多亿颗恒星、数千个星团和星云组成的盘状恒星系统,它的直径约为100,000多光年,中心的厚度约为6,000多光年 太阳位于距银河中心2.6万光年处 估计银河系的年龄约为136亿岁 总体结构是:银河系物质的主要部分组成一个薄薄的圆盘,叫做银盘,银盘中心隆起的近似于球形的部分叫核球。在核球区域恒星高度密集,其中心有一个很小的致密区,称银核。银盘外面是一个范围更大、近于球状分布的系统,其中物质密度比银盘中低得多,叫作银晕。银晕外面还有银冕,它的物质分布大致也呈球形。
银河系的中心也就是银河系的自转轴与银道面的交点,而银河系的核球即银核是在人马星座方向。用赤经、赤纬来表示的话,它2000年时在赤经17度45.6分,赤纬-29°00′,这一“点”就在人马座伽马星西北不远,靠近蛇夫座和天蝎座边界附近。
北京时间9月18日消息 据国外媒体报道,美国国家航空航天局日前宣布,天文学家们在紧邻银河系中心的区域发现了数十颗庞大而且非常明亮的恒星。
这一发现让专家们感到万分惊奇:要知道在银河系的中央存在着一个巨型黑洞,此前流行的理论认为,在黑洞附近是不可能存在任何天体的。
能够发现这些恒星还要感谢美国的“钱德拉”X射线太空望远镜。它们距离银河系的中心区域只有95亿公里(小于1光年)。要补充的是,地球到银河系中心黑洞的距离大约为2.6万光年。
此次发现的这批恒星的体积大约是太阳的30-50倍,亮度则达到了后者100倍。天文学家们认为,这些恒星可能会发展为超巨星并发生爆炸。随后,它们将在自身巨大引力的作用下发生收缩、塌陷,最终会演变为一群小型的黑洞。
通常情况下,身处黑洞附近的天体均会逐渐地被黑洞所吞噬,并最终消失的无影无踪。天文学家们认为,巨型黑洞均处于各个星系的中央部位。
众所周知,包括恒星在内的任何物质一旦陷入黑洞的引力场都会消失的无影无踪。但是科学家们新近的这一重大发现却表明,围绕在黑洞周围一定距离上的盘状气态物质也有可能演化为恒星。
5.科学小知识
▲.什么是宇宙?答:宇宙是天地万物的总称,它既没有边际,也没有尽头,同时也没有开始和终结。
▲.银河系有多大?答:许许多多的恒星合在一起,组成一个巨大的星系,其中太阳系所在的星系叫银河系。银河系像一只大铁饼,宽约8万光年,中心厚约1.2万光年,恒星的总数在1000颗以上。
▲.为什么白天看不见星星?答:因为白天部分阳光被大气中的气体和尘埃散射,把天空照得十分明亮,再加上太阳辐射的光线非常强烈,使我们看不出星星来了。▲.太阳系里有哪些天体?答:太阳系中有9大行星。
它们依次是:水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星和冥王星。另外,太阳系里还有许多小行星,彗星和流星,已正式编号的小行星有2958颗。
最著名的彗星是哈雷彗星。 ▲.为什么星星有不同的颜色?答:星星的颜色决定于它的温度。
不同的颜色代表着不同的表面温度:发蓝的星星表面温度高,发红的星星表面温度低。 ▲.最亮的星是什么星?答:天空中最亮的星是大犬座里的天狼星,星等为1.46等。
距地球8.7光年。 ▲.怎样找北极星?答:在天空中很容易找到北极星:先找到大熊星,再找到北斗七星。
从勺头边上的那两颗指极星引出一条直线,它延长过去正好通过北极星。北极星到勺头的距离,正好是两颗指极星间距离的5倍。
也可以通过“仙后座”找北极星。▲.蓝天有多高?答:“蓝天”其实是地球的大气层。
大气层是包围着地球的空气,根据空气密度的不同分为5层,总共有2000-3000公里厚。但绝大部分空气都集中在从地面到15公里高以下的地方,越往高处空气越稀薄。
大气层有多厚,蓝天就应该有多高。▲.为什么天空是蓝色的?答:当太阳光照射到地球的大气层时,蓝色光最容易从其他颜色中分离出来,扩散到空气中再反射出来。
而其他颜色的光穿透能力很强,透过大气层照到地球上,于是我们看天空只能见到日光中的蓝色光。 ▲.为什么日落时天空是红的?答:因为日落时阳光在大气层中走的路程特别远。
除了红色光外,其他几种颜色的光传播不了那么远,还没到我们眼睛之前就都散失掉了。只有红色光线跑得最远,能传到我们眼睛里,所以我们看到日落时的天空的颜色就成了红色的。
▲.月亮会发光吗?答:月亮不是恒星,它不能发光,但它能反射太阳光。虽然它反射的光只有百分之七能到达地球,但足够照亮我们地球上的黑夜。
▲.我们能看到多少颗星星?答:用我们的肉眼从地球上能看到7000颗星,但是因为地球是圆的,不论我们站在地球上的什么地方,都只能看到半边天空,而且靠近地平线的星星又看不清楚,所以我们用肉眼实际上只能看到大约3000颗星。▲.太阳的温度有多高?答:太阳的中心温度高达192,000,000℃,表面温度为6000℃。
但由于太阳离我们非常远,有1.5亿公里,所以,我们就不觉得那么热了。 ▲.地球为什么会转圈?答:因为地球有引力,地球正是由于这种引力的作用才转圈的。
地球自转的速度每小时1700公里,合每秒470米;公转的速度大约每秒种29.8公里。 ▲.中午的太阳为什么是白色?答:因为中午时,太阳光能够直接照在地面上,不像早晚要受地面上的东西(如高山、林木、楼房,以及混浊空气)的阻挡,所以,它仍然是原来的白色光, *** 得人不敢睁眼睛。
▲.在月球上走路为什么费劲?答:因为月球上的吸引力很小,走路很容易滑倒,一分钟只能走20步。如果走急了,就容易飞起来,一飞起来,就好长时间站不稳,所以,在月球上走路就很费劲。
▲.地球为什么不发光?答:因为地球的温度比较低,最热的地方(地核心)才二三千度,不像太阳温度那样高,能引起热核反应,所以地球不会发光。 ▲.人为什么感觉不出地球在转动?答:因为地球很大,转得又很平稳,我们也在同地球一起转动,我们以自己为参照物,所以就感觉不出地球在转动。
▲.打雷是怎么回事?答:这是阴电和阳电碰到一起发生的自然现象。下雨时,天上的云有的带阳电,有的带阴电,两种云碰到一起时,就会放电,发出很亮很亮的闪电,同时又放出很大的热量,使周围的空气很快受热,膨胀,并且发出很大的声音,这就是雷声。
▲.流星雨是怎么回事?答:宇宙中有许多小天体按着自己的轨道和速度飞行。有的自己炸碎了,有的和其他天体撞碎了。
但它们继续向前飞行。当它们的轨道和地球轨道碰到一起时,像雨点一样落到了地面,这种现象就叫流星雨。
▲. 云为什么会走?答:云是浮在空中的水蒸气。空气在空中也是不停地流动着的。
空气的流动就是风,就把云彩吹走了。空气流动得越快,云就走得越快。
▲. 飞机为什么能飞上天?答:飞机有两个机翼,像小鸟的翅膀一样,它还有推进器。机翼能产生升力,把飞机托起在空中;推进器能产生能力,把飞机推向前进。
因此,飞机就能像鸟儿一样飞上天了。
6.搜集关于银河系的小知识200字
能理解帝王的人是什么人呢?是帝王。
因此,曹操是什么人,唯有李世民谈的最好, 唐太宗说曹操:“临危制变,料敌设奇,一将之智有余,万乘之才不足。”
说白了,曹操是一个称职的将领,不是一个称职的帝王,他用兵若孙吴(刘备语),是以小博大,打败了很多比他强大的对手,他唯才是举一语已足以让人追忆,但是即使他有本事,他也不是一个称职的开国君主,有人说他奸诈,但是真正的帝王即使奸诈也不会被人发现的,刘邦就比他好得多,韩信虽是枭雄,但在最重要的时期没有背叛他,而刘备关羽曾经在曹操麾下但是却没有为其所用。
当然他也只是历史的一颗棋子,他没有完成统一,一方面是他的个人能力不足,一方面也是由于当时的形势造成的,中国的自然经济发展到了士族地主阶段(由贵族到士族再到庶族是必然趋势),割据的可能增加,他也仅仅是顺应而非开创历史,有人说要从他身上学习成功经验,的确,他比一般人成功,但是,与周武帝,秦穆公等真正开创历史的人物相比,他缺少了一些东西。
他的用兵技术的确有过人之处,三十六计的一些计谋如望梅止渴是以他为原型的,他决战马超,渡西河港以曲为直实在是开了历史的先例(在历史上,打关中一般打潼关,从西河港入关中成功的他是第一个,战国有人这么干过,可惜他碰见嬴政和吕不韦了),官渡之战以少胜多也算少见了,何况,实际上,他有相当多的时间去平定北方,否则以后五胡乱华可能更厉害。
但是,他没有给子孙留下一个有能力且清廉更要忠诚的政权,也许司马懿有点能力,但是唯才是举下对廉洁忠诚的政权(对于一般的开国政权,虽然也不能说是绝对清廉忠诚,但是要相对亡国政权提升很多),过于不追求是他一生最大的失败。刘备通过这个弱点在他手下混过,司马懿等又在他的政权待下。因此,他的国家刚成立就有毁灭的危险。
这就是曹操,一个不算成功的帝王,一个还算成功的将领。
7.银河系相关知识
银河系有多少恒星相关介绍
想要知道银河系有多少恒星就应该先了解银河系是侧看像一个中心略鼓的大圆盘,整个圆盘的直径约为10万光年,太阳系位于距银河系中心约2.6万光年处,鼓起处为银心是恒星密集区,这里可以知道银河系有多少恒星,故望去白茫茫的一片。银河系俯视像一个巨大的漩涡,这个漩涡有四个旋臂组成。到了20世纪初,天文学家把以银河为表观现象的恒星系统称为银河系。银河系有多少恒星科学家还在研究。
银河系是一个透镜状的恒星系统,太阳不在中心。沙普利得出,银河系直径80千秒差距,太阳离银心20千秒差距。这些数值太大,因为沙普利在计算距离时未计入星际消光。20世纪20年代,银河系自转被发现以后,沙普利的银河系模型得到公认。 银河系是一个巨型棒旋星系(漩涡星系的一种),Sb型,共有4条旋臂。包含一、二千亿颗恒星。银河系整体作较差自转,太阳处自转速度约220千米/秒,太阳绕银心运转一周约2.5亿年。银河系的目视绝对星等为-20.5等,银河系的总质量大约是我们太阳质量的1万亿倍,大致10倍于银河系全部恒星质量的总和。这是我们银河系中存在范围远远超出明亮恒星盘的暗物质的强有力证据。关于银河系的年龄,目前占主流的观点认为,银河系在宇宙诞生的大爆炸之后不久就诞生了,用这种方法计算出,我们银河系的年龄大概 在145亿岁左右,上下误差各有20多亿年。而科学界认为宇宙诞生的“大爆炸”大约发生137亿年前。另一说法,银河直径约为8万光年。将这片区域了解清楚就能回答银河系有多少恒星这个问题了。
关于银河系有多少恒星,科学家预估整个银河系约有2000亿颗恒星。天文学家根据这些恒星的年龄大小不同,将它们分成两大星族:星族I与星族II。星族I是一些年轻的恒星,多分布在银盘的旋臂附近,星族II是一些年老的恒星,多聚集在银核及银晕中。在银河系里,既有许多如巨星、矮星、变星等单个出现的恒星,也有许多成双成对出现的恒星双星。除双星外,银河系中还可看到由两颗以上的恒星组成的聚星。如双子座的北河二是六合星,半人马座的南门二是三合星。由 10个以上的恒星组成的星团也是银河系里的重要成员。更多内容尽在星火视频银河系有多少恒星这部视频。
8.银河系的知识
什么是银河系? 如果我们用肉眼粗扫一下天空,好像我们看到了天空中所有的星星。
没有什么地方的星星看上去特别密,也没有什么地方的星星看上去特别稀。由此我们可得出结论,对我们而言,星星在各方位是平均分布的,而且,如果星星作为一个整体能够构成具有一定形状的 *** 体,那么此形状一定是球形。
显然,所有大的天体都近似为球体,为什么不能把整个银河系看作是一个球体呢? 当然,我们用肉眼看到的星星仅有6000颗,这些星星大都是离我们相当近的。如果我们使用望远镜会发现什么呢?答案是我们看到了更多的星星,而且它们好像也是均匀地分布在天空中的——除了银河。
用肉眼观察,银河是一条弱光带(如今,如果我们居住在城市里,就很难看到银河了,这是因为天空被人工照明映亮了)。它看上去是淡乳白色。
事实上,有一个关于它的神话故事:从前,宙斯的妻子赫拉正在给婴儿哺乳时,她的乳汁流入了天空就形成了这条弱光带。希腊人把它称为galaxias kyklos(银环),罗马人称之为via lactea(银河),由此我们就得到了它的英文名称。
但是,真正的银河是什么呢?如果我们不考虑神话故事,那么我们可以首先想到古希腊哲学家德谟克利特,大约于公元前440年,他提出银河实际上由大量的星星组成,这些星星无法被单个分辨开。但是它们聚集起来发出柔和的光。
虽然这个观点没引起人们的重视,但是它恰恰是完全正确的。就在1609年,伽利略把第一架望远镜对准天空并发现银河容纳了极大数量的星星时,这个理论被证实了。
“极大数量”是指多少?人们看夜空时的第一印象是星星是数不清的,它们太多了以至于无法计算。但我已提过几次,用肉眼所能看到的星星的总数仅仅大约为6000颗,通过望远镜看到的星星的数目就大得多了。
那就意味着它们是数不清的吗? 在银河方向的星星非常密,但在其他方向上星星就相对稀少了,这意味着我们必须抛弃形成球状结构的星体的整体概念。如果是那样,各个方向上的星星数目与银河方向上的星星数目应该一样多,而且,随着较近的星星以弱光为背景而闪烁着(没有现在壮观),整个天空将被照亮。
那么,我们必须假设,星星存在于非球状的大星团中,且在银河方向上比在其他方向上延伸得更远。既然是这样,那么银河显示出星星都聚集成透镜形或汉堡包形。
这种透镜形的星团被称为银河系(来自银河的希腊语释义),同时由于我们看到的环绕天空的暗光带的原因,银河这个名字被保留下来了。 第一个提出星星存在于掩光星系中的人是掩光天文学家托马斯·赖特。
他于1750年提出该建议,但他的想法好像很混乱和不可理解,以至于开始时很少有人注意他。 当然,即使银河系是透镜形的,它也可以永远在长径方向上延伸。
尽管在银河的外面只看到比较少的星星,但在银河内部却存在着无数的星星。 为了说明问题,威廉·赫歇耳统计了一下星星的数目。
自然,在一定时间内,指望数清所有的星星是不可能的。 赫歇耳选择了683个小区域,它们均匀地分布在天空中,然后统计每一区域里用望远镜看到的星星。
用这种方法,他得到了我们现在称为天空中的“假想的民意测验”的星星数目。这是第一个把统计学应用于天文学的例子。
赫歇耳认为每个区域里的星星的数量与它接近银河的程度有关。在所有方向上,星星数目随趋近银河程度的增加而稳步地增长。
从他统计的星星数目上看,可以估算出银河系的星星的数目以及银河系可能有多大。1785年,他宣布了结果,并提出银河系的长径大约是太阳到天狼星的距离的800倍,短径是此距离的150倍。
半个世纪后,天狼星的实际距离被算出来了,可得出赫歇耳认为的银河系的长径是8000光年,短径为1500光年。同时,他算出银河系内有80亿颗星。
虽然这是个巨大的数目,但不是不可数的。 在近两个世纪内,天文学家用比赫歇耳所能用的好得多的仪器和技术探索了银河系,如今了解到银河系比赫歇耳所料想的要大得多。
在长径方向上至少延伸出10万光年,可能拥有2000亿颗星。不过可以说,我们确认了银河系以及星星不是无数的而是可计算的,这是赫歇耳的功劳。
银河系(milky way galaxy) 由恒星和星系物质组成的巨大的、盘状系统,太阳是该系统中的一员。银河系中的众多繁星的光形成了银河,成为环绕夜空的外形不规则的发光带。
这条星光带大体上位于银盘平面上。银河系是构成宇宙的亿万个星系中的一个。
它拥有几百亿颗恒星和相当大量的星际气体和尘埃。银河系是星系类型中的旋涡星系一类的典型。
它的核心周围是一个巨大的中央核球,并有缠绕着它的旋臂。这些弯曲的旋臂使银河系的外形看上去像是一个庞大的车轮。
旋臂均匀沉陷在银盘中。银盘是银河系的主要组成部分,直径约70000光年。
银核为星际尘埃粒子屏蔽,它们吸收银核辐射中的可见光和紫外光。但科学家可以在射电、红外、X射线和γ射线的波段,记录并研究银核区发出的辐射。
特别是红外辐射和X射线中的强发射,表明存在着高速运动的电离气体云。现在多认为,这种气体云在环绕一个大质量天体运转,很可能是一个质量约为400万个太阳质量的黑洞。
科学家已确认,。
有哪些太空知识?
小学生天文科普知识
1、在月球上走路为什么费劲?
答:因为月球上的吸引力很小,走路很容易滑倒,一分钟只能走20步。如果走急了,就容易飞起来,一飞起来,就好长时间站不稳,所以,在月球上走路就很费劲。
2、地球为什么不发光?
答:因为地球的温度比较低,最热的地方(地核心)才二三千度,不像太阳温度那样高,能引起热核反应,所以地球不会发光。
3、人为什么感觉不出地球在转动?
答:因为地球很大,转得又很平稳,我们也在同地球一起转动,我们以自己为参照物,所以就感觉不出地球在转动。
4、打雷是怎么回事?
答:这是阴电和阳电碰到一起发生的自然现象。下雨时,天上的云有的带阳电,有的带阴电,两种云碰到一起时,就会放电,发出很亮很亮的闪电,同时又放出很大的热量,使周围的空气很快受热,膨胀,并且发出很大的声音,这就是雷声。
5、流星雨是怎么回事?
答:宇宙中有许多小天体按着自己的轨道和速度飞行。有的自己炸碎了,有的和其他天体撞碎了。但它们继续向前飞行。当它们的轨道和地球轨道碰到一起时,像雨点一样落到了地面,这种现象就叫流星雨。
6、什么是宇宙?
答:宇宙是天地万物的总称,它既没有边际,也没有尽头,同时也没有开始和终结。
7、银河系有多大?
答:许许多多的恒星合在一起,组成一个巨大的星系,其中太阳系所在的星系叫银河系。银河系像一只大铁饼,宽约8万光年,中心厚约1.2万光年,恒星的总数在1000颗以上。
8、为什么白天看不见星星?
答:因为白天部分阳光被大气中的气体和尘埃散射,把天空照得十分明亮,再加上太阳辐射的光线非常强烈,使我们看不出星星来了。
9、太阳系里有哪些天体?
答:太阳系中有9大行星。它们依次是:水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星和冥王星。另外,太阳系里还有许多小行星,彗星和流星,已正式编号的小行星有2958颗。最的彗星是哈雷彗星。
10、为什么星星有不同的颜色?
答:星星的颜色决定于它的温度。不同的颜色代表着不同的表面温度:发蓝的星星表面温度高,发红的星星表面温度低。
天文科普知识
宇宙海洋中的岛屿——星系
在茫茫的宇宙海洋中,千姿百态的“岛屿”,星罗棋布,上面居住着无数颗恒星和各种天体,天文学上称为星系。我们居住的地球就在一个巨大的星系——银河系之中。在银河系之外的宇宙中,像银河这样的太空巨岛还有上亿个,它们统称为河外星系。
用大型天文望远镜观测夜空时,会发现众多的星系犹如宝石般闪着光芒。它们相貌各异:有的像旋涡,称为旋涡星系;有的像圆宝石,称为椭圆星系;有的像甩着两根小辫的短棒,称为棒旋涡星系;还有奇形怪状的,称为不规则星系。目前已被天文学家发现的星系总数有10亿个以上。
星系很多,用肉眼能看到的只有银河系的几个近邻,其中最的要数仙女座大星系了。它距离地球大约200万光年。它的相貌几乎和银河系一模一样,体积大约比银河系大60%。用肉眼看去,也只不过像星星那样大的一个光斑。
每个太空岛屿都是某个群岛中的一员。这些群岛,小一些的(包含几十个星系)叫星系群;大一些的(包含100个以上的星系)叫星系团。它们都归属于一个更大的太空集团——星系团集团,也叫超星系团。银河系所在的超星系团称为本超星系团,它的核心是室女座星系团。无数超星系团组成了观测到的宇宙——总星系。观测到的宇宙与未观测到的宇宙组成了辽阔无边的宇宙。
小学生科普知识
为什么海水大多是蓝、绿色?
望向大海,很多时也发现海水呈现蓝、绿色。可是,当你把海水捞起时,你却只能看到它像往日的水般,透明无色。原来,海水本身与我们日常所接触到的水没有大分别,也是透明的。我们所看到的绿色,其实是海水对光吸收能力而产生出来的现象。只有绿光能被海水吸收,从而反射出来;当海水更深时,绿光也被吸收,海水看上去便成了蓝色。
为什么会起鸡皮疙瘩?
我们的皮肤表面长着汗毛,而每一个毛孔下都有一条竖毛肌,当受到神经刺激(例如:生气、害怕、受凉等情况)后,身体的温度会下降,而竖毛肌便会收缩而令毛发竖立起来,形成鸡皮疙瘩。除了有着保温的作用外,这个生理系统亦可使动物的体型看起来比实际更大,从而吓退敌人。
海马是由爸爸的肚里出世?
几乎所有动物也是雌性繁殖下一代,但海马却是与众不同,它是由雄性分娩出来的。于雄性海马的肚上有一个像袋鼠「育儿袋」的孵卵囊,雌性海马会把卵子排到雄海马的孵卵囊中。此后,雄性海马就担起孕育的责任,经过约三个星期,小海马便由爸爸的体内弹出来。
为什么树叶会变颜色?
树叶变色的原因与其蕴含的化学物质—叶绿素有关。当秋天来临时,白天的时间比夏天较短,而气温更亦较低,树叶因此停止制造叶绿素,剩余的养分输送到树干和树根中储存。树叶中缺少了绿色的叶绿素,与此同时,其它化学色素因而显现出来,所以我们多看到黄和褐等颜色的树叶。
为什么有落叶?
秋天来临的是时候,树叶上蒸发的水份比夏天多,但树根吸水却比夏天少了。为了减少树木的水分流失,茎部的细胞开始形成一个分离层,待养分完全离开树叶后,分离层会令树叶和树干隔离,树叶从而掉下来。
关于太空知识
太空中充满了无数的离奇和谜团,等待着我们去探索:
今天,越来越多的迹象表明,宇宙正处于一种加速的膨胀中,所有遥远的星系都在漂离我们而去,并且漂离的速度越来越快!随着时间推移,最终那些星系都将以高于光速的速度漂离,从那些星系上发出的光子的速度就赶不上宇宙膨胀的速度,光子所携带的信息再也不能穿过宇宙空间,到达我们所处的银河系的家。
实际上,那些距离地球六七十亿光年的星系现在已经不能发送新信息到地球上了。这些星系的光谱已经红移了太多。由于宇宙加速膨胀,它们以后再也不能向我们传送任何放射性的信号,所有的星系只留下一个最后的、凝固的影像。我们将再也不能收集到这些星系此后所散发的任何光和其它辐射,它们在时间和空间里被凝结了。这情形有点像黑洞,根据黑洞理论,物质掉到那个黑洞里以后,会留下一个最后的影像,这样洞外还可以看到这个影像,但这只是一个永恒不变、没有活力的影像,把它比作人的遗像也不过分。
即便是那些凝固的影像也将最终消失。因此,亿万年后,宇宙也将真的成为一个空空荡荡的寂寞之地。也许我们还可以看到一些屈指可数的离银河星系很近的星系,可能只有几千个左右,这些星系不再会屈从于宇宙膨胀理论,由于远离的星系对它们的引力越来越小,直到最后几乎消失,因此这些在银河星系附近的星系与银河系之间的引力会越来越大,这种引力会使它们和我们的银河系的距离越来越近,并最终和我们所在的银河系相撞……
科学家们估计,距那一天的到来,只有大约不到1000亿年的时间。这意味着,在500亿到1000亿年后,我们将收集不到任何来源于银河系以外的关于星系的新信息。假设这些星系里有文明存在的话,我们也将永远没有办法与他们取得联系。
我们,银河系,将成为宇宙中的孤魂野鬼。
想像一下,当所有的星系离我们远去的时候,当我们抬头仰望天空,我们只能看到我们自己的家,那个像“牛奶之路”(银河的英文“Milk Way”直译过来是“牛奶之路”的意思)一样的银河系的时候,当我们再向远处眺望时,只能看到那空荡荡、漆黑一片的世界时,我们是不是也会感觉有点孤单?是不是会感觉自己也像个孤魂野鬼?那些致力于寻找外星文明的科学家们常问这样一句话:Are we alone?(我们孤独吗?)到那时候,是不是整个银河系都要问:Are we alone?
最终决定宇宙命运的力量
是什么样的力量使宇宙在不可遏止地膨胀,所有的星系都义无返顾地远离我们而去?最近的研究表明,这是一种澎湃在宇宙所有角落的神秘暗能量。宇宙被暗能量所控制,而我们却看不到它,就像你看到树叶簌簌抖动时,你知道是风吹动了它,但你却看不到风一样。
这种神秘的暗能量隐蔽得如此之巧妙,连天文学家长时间来都知之甚少。它在太阳系内根本不会被察觉,甚至在我们的银河系中也不会产生任何效应。但是,在星系之间物质更加稀薄的环境下,它的作用会超出引力,使宇宙膨胀加速。
我们通常把星系之间没有物质的真空地带想象成“什么也没有”,但是,如果我们从星际空间中把其中存在的稀少的物质粒子全部移走,然后将所有穿过这个区域的辐射也全部屏蔽出去,再把这个区域彻底冷却到绝对零度,这样得到的空洞空间仍然会有某种残余的能量,这就是暗能量。所以又有人把暗能量称之为“真空能”,在物理上它表现得更像一个真空。上世纪二三十年代,就有科学家认为真空不空,只是物理的探测仪器探测不到罢了!
暗能量在宇宙中更像是一种背景,就像是空气对于人类,或者是大海对于鱼儿一样,根本让人感觉不到它的存在,但它确确实实的存在着,且起着非同一般的作用。
暗能量登上天文学的舞台是在1998年,当时两个天文学家研究小组对遥远星系中爆炸的超新星进行观测之后,发现它们的亮度比预期的要暗,而这意味着它们的位置要比预期的位置远,也就是说它们正在远离地球。天文学家们认为,造成这种现象的原因是:从几十亿年前的某个时刻开始,宇宙的膨胀速度加快了。
在那以前,天文学家一直以为由于引力的作用,星系彼此施压,宇宙膨胀是逐渐变慢的,最终,宇宙的变化过程会逆转,引力会获胜,而一切又重新收缩回来。但是对超新星的观测结果表明,一股神秘的力量正扮演着引力的反力,导致星系以更快的速度彼此飞离,宇宙终将变成个寒冷、黑暗、没有尽头的世界。
起初,一些研究者质疑这个结果:也许是超新星的光被星云挡住了呢?亦或是超新星本来就比科学家预想的昏暗呢?但是经过仔细验证,这些猜疑全被粉碎,最后剩下惟一的解释就是暗能量。
至此,爱因斯坦、霍金和其他聪明的宇宙学家都错了:宇宙中最有影响的力量不是引力,而是以宇宙常量形式存在的“暗能量”。它可能提供了宇宙四种基本力——引力、电磁力、强力和弱力——之外的一种新的基本力:排斥力。
但是未知的东西仍然还有很多,现在还不清楚,使宇宙膨胀的暗能量是不是现今物理学意义上所描述的能量?或者它只是引力在非常遥远距离的一种不同的表现?它的性质是什么?它的密度有多大?等等。
暗能量连同此前发现的暗物质,给了我们一幅彻底陌生的宇宙图景。很多天文学家都为此心烦意乱,他们不得不适应一个没有预计到的、怪异的新宇宙。
人们曾经以为宇宙中除了可见的星系物质外再也空无一物了,然而,大约在60多年前,宇宙学家通过天文观测和理论研究发现,其实在宇宙中,除了普通物质之外还存在着一种神秘的不可见的“暗物质”。普通物质总是能与光发生相互作用,或者在一定的条件下自身就能发光。也就是说,即使普通物质藏身于最黑暗的角落,只要人们拿上手电筒照上一照,总能发现它们。但“暗物质”恰恰相反,它根本不与光发生作用,更不会发光。因为不发光、与光不发生作用,所以在天文上用光的手段绝对看不到它!不管你是用电磁波、无线电,还是用红外射线、伽马射线、X射线,去照射它都毫无用处。科学家只能通过其他手段来间接推导暗物质的存在,而关于暗物质的具体组成成分更是让人一头雾水。
暗物质的问题还没有搞清,现在,又冒出来一个更玄妙的暗能量,怎能不让天文学家感到突兀和尴尬!
现在科学家业已证实,在我们的宇宙中,普通发光物质只占宇宙总能量的0.4%,其它的普通物质也只占3.7%,而暗物质占了近23%,另外的73%则是占主导的暗能量。暗物质和暗能量这两个当今宇宙学上让人最捉摸不透的东西,却占了宇宙总能量和物质的96%,一起支配着宇宙的命运。这就意味着,宇宙中居然还有96%的成分我们无从知晓!
爱因斯坦甩不掉的错误
从某种意义上讲,暗能量所导致的宇宙排斥力并非是一个全新的想法。爱因斯坦的广义相对论里已包括了反引力的理论,即所谓的宇宙常数。不过就连爱因斯坦自己,以及其后的很多天文学家都仅把它看成了一个和真实宇宙无关的数学发明。在20世纪90年代以前,没有人想过这个常数会在现实中产生巨大影响。
那是1915年,爱因斯坦发表了他的杰作——广义相对论,广义相对论使我们理解了宇宙空间弯曲的含义,彻底革新了我们的宇宙时空观。1917年,爱因斯坦将广义相对论公式应用到整个宇宙,想看看能否获得对宇宙本质的新认识。当时,所有人都相信,宇宙是封闭而静止的——既不膨胀,也不收缩。但爱因斯坦的公式却让他十分惊讶:公式表明宇宙要么在膨胀,要么在收缩,但就是不能保持静止!
面对着如此不符合“常识”的公式,爱因斯坦觉得他唯一的选择就是引进一个附加因素,以使他的理论导出一个静止不变的宇宙。这个附加因素就是宇宙常数,宇宙常数更准确的说法应该是“宇宙常量”,它代表着真空中有一种看不见的能量,其密度是一个常数,会产生宇宙排斥力。我们只要调整这个常数,就可以平衡引力与宇宙排斥力,而得到静止且封闭的宇宙。
然而伟大的爱因斯坦很快就被闹了个大红脸。1929年,天文学家哈勃发表了他的宇宙膨胀观测结果——所有的星系都正离我们远去,我们的宇宙不是稳态的,是在膨胀的——这个观测完全改写了人类的宇宙观。原先那个没有包含“宇宙常数项”的爱因斯坦方程式,恰恰就描述了一个膨胀中的开放宇宙,爱因斯坦后在方程中加进的宇宙常数成了多余的累赘。
1930年爱因斯坦还为了哈勃的这个观测而造访威尔逊山天文台,有张照片记录了这次20世纪最伟大的物理学家与天文学家的相遇——爱因斯坦乖乖地盯着望远镜的目镜,哈勃得意洋洋地在旁边抽着烟斗。自此,爱因斯坦抛弃了自己过去信奉的稳态宇宙理论,宇宙常数也被爱因斯坦视为其一生中最大的错误而丢入垃圾桶。
然而,爱因斯坦真的错了吗?
这里,有必要指出的是,一个没有加进“宇宙常数项”的爱因斯坦公式虽然也能推导出一个膨胀的宇宙,但其膨胀速度总是逐渐减慢,而不可能越来越快,这就是说,宇宙在极早期一段极速的膨胀后,膨胀的速度便该慢慢减少。这是因为宇宙中物质引力造成的效应,就好比你把一颗球往上抛,地球的引力会让这颗球的上升速度越来越慢一样。而宇宙中到底有多少物质,便决定宇宙到底是会无穷尽地膨胀下去,还是终有一天为因物质的引力而再缩回成为一点。但无论如何,如果我们只把引力考虑进去的话,宇宙的膨胀总是要越来越慢的。
然而,真实的宇宙永远超出我们的想象。今天,更多的观测事实一再显示,我们宇宙的膨胀速度,非但没有因物质的引力作用而越来越慢,反而越来越快!宇宙正在加速膨胀,这就证明了宇宙排斥力存在,这个排斥力的来源就是充盈宇宙的暗能量。
这个暗能量有一个奇怪的特性,就是空间无论怎么扩张,其密度总是恒定不变,而不会随着空间的扩大而稀薄。要理解这一点并不难,鉴于暗能量自身的性质,它在任何虚无的空间中都是存在的,空间每扩大一点,真空中的暗能量也就随之增加一点,空间扩大的地方,就是暗能量产生的地方,所以暗能量的密度总是不变的。与之相比,宇宙空间的物质总量却是基本恒定的,当空间不断扩大,物质的密度就会不断下降,物质宇宙中越来越稀薄。
这一切意味着什么呢?很明显,随着宇宙空间的扩张,暗能量在宇宙中所占的比例将会越来越大。它所产生的宇宙斥力也越来越强大,很快就超过宇宙中的万有引力,使宇宙的膨胀速度不断加快。
宇宙常数就是指这种宇宙空间中恒定的能量密度,它本来描述了宇宙的真实状况,却不能被几十年前的科学家所理解,落得个被抛弃的命运。
现在,宇宙常数起死回生了,爱因斯坦视为一生中最大的错误,到头来竟是对的。虽然,宇宙依旧不是如爱因斯坦早年所想的那般静止不动,但至少,宇宙常数不为零现在已是大多数人所接受的“事实”。这段宇宙常数被发明、被扬弃、又死而复活的历史告诉我们,今日被大多数人或被学术权威相信是正确的事,明日很可能会被证明是错的。
暗能量两次改变宇宙进程
这里有一个奇怪的问题:为什么宇宙常数可以帮助爱因斯坦的公式导出一个静态的宇宙,而到了今天宇宙常数复活时却又导出了一个加速膨胀的宇宙?
我们在前面说过,宇宙暗能量是一个定量,能量密度不会随宇宙体积增加而降低,也就是说无论宇宙大小,暗能量的密度都是一个固定值。这样的行为和其它我们熟悉的能量形式,如辐射(光子)能量和一般粒子能量都不一样,这类可观测的能量密度会随宇宙膨胀而下降。而正是因为暗能量的性质怪异,它才能够提供不寻常的宇宙排斥力。随着宇宙空间的不断膨胀,宇宙间物质密度不断降低,而宇宙排斥力却固定不变,这样,曾经帮助爱因斯坦使宇宙静止的宇宙排斥力(宇宙常数)现在成了宇宙加速膨胀的推进剂。
宇宙排斥力的作用曾经使整个宇宙的历史产生过两个转折点。第一次是在宇宙起源之初,在第一秒刚开始的某一时刻,宇宙的尺度突然急剧猛增,那就是我们通常所说的宇宙剧烈暴胀阶段。这个阶段宇宙的膨胀是指数式的,也就是说,在每个固定时间周期里宇宙尺度就扩大一倍。我们假设这个时间周期为1个滴答,那么,2个滴答之后尺度增大到4倍;3个滴答,尺度增加到8倍;10个滴答,这个空间区域膨胀到1000倍以上。在那个暴胀期间,暴胀力异常之强,使得大约每隔100亿亿亿亿分之一秒(10-34秒)宇宙尺度就扩大一倍。这几乎是个无限小的时间间隔,它就是前面所说的1个滴答。仅仅100个滴答后,一个原子核大小的区域就会暴胀到大约1光年的直径。
为什么宇宙表现出这样诡异的行为?这主要是由于早期宇宙完全被真空暗能量所控制,而那时的宇宙几乎还没有任何物质粒子,因此也就几乎没有任何引力对膨胀起刹车作用,只有强大到几近失控的排斥力造成宇宙的尺度增长得越来越快。
暴胀造成的尺度急剧猛增也解释了我们现在的宇宙为何在各个方向上都如此均匀,因为宇宙任何初始的不规则性都会被空间扩展抹平,这非常像一只汽球,当它胀大时其上的皱纹便会消失。同样,不同方向上早期膨胀速度的任何变化也很快被急剧的暴胀所淹没,因为暴胀在各个方向上都有相同的作用力。
后来,随着宇宙温度逐渐冷却,宇宙中结团成块的物质逐渐增加,从粒子到原子、到星云、到恒星和星系,物质密度越来越大,这就意味着物质的引力作用越来越强,并渐渐在与暗能量的抗衡中占了上风,使宇宙膨胀的速度缓慢下来。
然而,大约六七十亿年前,暗能量又一次改变了宇宙的历程。根据最新的观测资料,天文学家估计,那个时期物质引力失去了对宇宙的控制,控制权再次落入了神秘的暗能量之手。这个变化的具体原因迄今无人知晓,最大的可能是,那时期宇宙物质在持续数十亿年密集产生后,进入一个平稳时期,物质产生的数量在逐渐变少,而宇宙仍旧在不断膨胀,致使宇宙空间中物质密度随宇宙体积增加而不断降低,但暗能量的密度却还是恒定的,因此宇宙的排斥力在与物质引力的较量中重新占了上风。
自那以后,宇宙间物质密度愈见稀少,而暗能量密度却始终恒定,因此,宇宙加速膨胀终成定局。
万物将被撕裂,宇宙将终结
星系不断地漂移远去,宇宙终将变得寒冷、黑暗、没有尽头,是我们不可避免的命运吗?而这,还远不是宇宙最令人心寒的结局——宇宙可能还有一种更悲惨的下场。
目前,关于暗能量的来源主要有两种理论。一种观点认为,暗能量类似爱因斯坦“宇宙常数” 所假设的,是一种从真空中弥漫出来的能量,不会随时间改变,密度固定。但也有科学家提出,暗能量与一种变化的动态能量场相关,密度随时间而改变。
按照暗能量稳定存在的假设,宇宙将会永远加速膨胀下去;而如果暗能量本身不稳定,那么宇宙有可能迎来动荡的末日。已经有迹象表明,这种动态的能量场似乎正变得日益强大,宇宙中暗能量的密度有不断增加的趋势。这意味着,爱因斯坦所发现的宇宙常数似乎在随着时间的推移在增长。
如果真是这样,那宇宙的前景将更加悲惨。暗能量越来越大,直到最后失控,不仅使宇宙膨胀的速度增加,更使其加速度也在不断增加,结果将是一场宇宙大崩裂!
要理解这个问题,你可以想像一下,一辆小车每行进1公里,它的速度就增加了10公里/小时,然后每行进100米又增加了10公里/小时,然后每行进1米又增加了10公里/小时。这样的速度是多么恐怖!过不了多久,汽车就会被自身的加速度撕裂,很快,我们的汽车发动机也将四分五裂,不管我们花费多少心血都没有意义。
显然,宇宙的情况也是如此。如果宇宙仅仅是速度增加,而加速度是恒定的,正如前文所述,所有的星系最终都将超越光速相互退行漂离,结果,每个星系都会在一个寒冷、黑暗的宇宙里像幽灵一样的漂荡。但加速度的急剧变化将使宇宙膨胀的速度快到不可思议,强大的暗能量将撕裂宇宙中所有捆绑在一起的物体,它会撕裂星系的星群,它会撕裂恒星,它会撕裂行星和太阳系,直至最终撕裂一切。
这就是加速度增加与速度增加的不同。
而这一切都取决于宇宙中暗能量的密度是不是在不断增加。
如果暗能量真是如某些科学家所估计的那样正变得日益强大,那么宇宙的终结时间恐怕连500亿年都不到了,也许只有200亿年。如果我们人类能在以后的200亿年中能幸存下来(由于太阳只剩下50亿年的寿命,这看起来疑云重重),到时候科学家们就能看到一些迹象。
“太空”是由无极元和能量相互作用而构成的、物质的,存在时空概念并存在于宇宙内部的一个有限的,有着开始和结束的整体事件,是易学中的太极世界。太极世界里有能量、有物质、有时空和事件。太空同样也是佛教中描述的“万有”,是基督教中描述的“一切”。柯易《论宇宙和太空》
地球大气层以外的宇宙空间,大气层空间以外的整个空间。物理学家将大气分为5层:对流层(海平面至10千米)、平流层(10~40千米)、中间层(40~80千米)、热成层(电离层,80~370千米)和外大气层(电离层,370千米以上)。地球上空的大气约有3/4在对流层内,97%在平流层以下,平流层的外缘是航空器依靠空气支持而飞行的最高限度。某些高空火箭可进入中间层。人造卫星的最低轨道在热成层内,其空气密度为地球表面的1%。在1.6万千米高度空气继续存在,甚至在10万千米高度仍有空气粒子。从严格的科学观点来说,空气空间和外层空间没有明确的界限,而是逐渐融合的。联合国和平利用外层空间委员会科学和技术小组委员会指出,目前还不可能提出确切和持久的科学标准来划分外层空间和空气空间的界限。近年来,趋向于以人造卫星离地面的最低高度(100~110)千米为外层空间的最低界限。
空间论主张是以空间的某种高度来划分领空和外层空间的界限,以确定两种不同法律制度适用的范围。功能论认为应根据飞行器的功能来确定其所适用的法律,如果是航天器,则其活动为航天活动,应适用外空法;如果是航空器,则其活动为航空活动,应受航空法的管辖;整个空间是一个整体,没有划分领空和外层空间的必要。
就“空间论”而言,关于确定外层空间的下部界限大致又有以下几种意见:
①以航空器向上飞行的最高高度为限,即离地面30~40公里
②以不同的空气构成为依据来划分界限。由于从地球表面至数万公里高度都有空气,因而出现以几十,几百,几千公里为界的不同主张,甚至有人认为凡发现有空气的地方均为空气空间,应属领空范围
③以人造卫星离地面的最低高度(100~110公里)为外层空间的最低界限。
1976年,巴西、哥伦比亚、刚果、厄瓜多尔、印度尼西亚、肯尼亚、乌干达和扎伊尔等8个赤道国家发表《波哥大宣言》。主张各赤道国家上空的那一段地球静止轨道 (离地面35871公里)属于各该国的主权范围。上述主权要求,使外空划界问题进一步复杂化。近年来,一些持“空间论”者逐渐趋向于接受上述第三种意见,即离地面100公里左右为外层空间的下部界限。1975年,意大利在外空委员会提出以海拔90公里为领空(空气空间)的最高界限。1976年,阿根廷、比利时和意大利支持以海拔100公里为界。1979年,苏联建议离海平面100~110公里以上为外层空间,同时各国空间物体为到达轨道和返回发射国领土,有飞越其他国家领空(空气空间)的权利。但另外一些国家,如美国、英国、日本等,则认为从空间科技现状来看,仍然无法规定一定高度作为领空(空气空间)和外层空间的界限。他们强调划定外层空间的条件和时机还不成熟。
外空的定义和界限以及地球静止轨道的法律地位问题尚在联合国和平利用外层空间委员会审议之中。外空委员会正在审议卫星直接电视广播、卫星遥感地球,以及在外空使用核动力源等问题,以便草拟有关的法律原则。
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