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【阅知课堂】宇宙探奇(留言有礼第65期)

点赞数:5 阅读次数:66 信息作者:合肥市少年儿童图书馆 发布时间:2024-05-06
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宇宙中充满了数不清的谜题。从宇宙的诞生到它的未来,从神秘莫测的黑洞到成员众多的太阳系,从扑朔迷离的外生命到我们生活的地球……本期让我们一起探索神秘的宇宙,还有知识问答,参与留言问答将有机会获得奖品~

一、宇宙有尽头吗

每当人们翘首仰望茫茫太空遐想之时,总有人会提出这样的疑问:宇宙究竟有多大?它究竟有没有尽头呢?

(一)宇宙有多大

人类总是对未知的领域充满了好奇。古时候,当人类还不能进行远洋航行的时候,他们认为世界是平的,一旦把船开到世界的尽头,船就会掉进一个巨大的瀑布之中,而这个瀑布就是宇宙的尽头。随着科技的发展,人们发现地球不但是圆的,而且只是众多围绕太阳运转的行星之一,而太阳也不过是银河系中数以千亿计的星球之一而已。同样,在浩瀚的宇宙中,银河系又是无数星系中的一个,这样看来,宇宙是无比巨大的,但宇宙究竟有多大呢?

美国的天文学家们根据宇宙大爆炸后残留的宇宙背景微波辐射中的波纹,揭示了宇宙的大小这一令无数人关心的问题,他们认为宇宙两头至少相距930亿光年。

这是一个相当遥远的距离,我们知道光的速度是每秒钟约30万千米,而从宇宙这一边到另一边,即便是光也要跑至少930亿年。

不过这个结论并没有得到广泛的认可,直到现在,天文学界对宇宙尺寸的估算还在“你看到有多大就是多大”到“无限”之间。

(二)宇宙什么样

很多人认为宇宙的形状是球形的,但实际上宇宙的形状可能多种多样。有人认为,宇宙是气球形的,它像气球一样不断膨胀,其中有些星云随之离我们远去,但到一定的时候,气球又会缩小,星云也会随之接近我们。还有人提出,宇宙是马鞍形的,它不断地朝着马鞍的四个边缘方向扩展。

(三)宇宙的尽头在光也无法到达的地方

1929年,美国的哈佛尔发现:所有星云都正在离我们远去。比如离我们约2.5亿光年的星座星云以每秒6700千米的速度离我们而去,5.7亿光年外的狮子座星云的离开速度是每秒19500千米,12.4亿光年外的牵牛座星云的离开速度是每秒39400千米。

照这样推算,星云到达距地球100亿光年处时,其运行速度将达每秒30万千米,这和光的速度相同。这样,所有星云的光就永远照射不到我们地球上来了。因此,距地球100亿光年的地方将是我们所能见到的宇宙的尽头。再远处还有星云,但是由于光无法到达,我们也就无法观测了。

二、太阳系起源之谜

太阳系属于银河系,与我们的生活息息相关。那么,太阳系是怎么形成的呢?关于这个问题,科学家提出了很多假说。

(一)最获认可的“星云说”

“星云说”是由德国哲学家、天文学家康德于1755年提出的。这种说法认为,太阳系是在密度较大的星云中形成的。这块星云围绕银河系中心旋转,当通过旋臂时受到压缩,它在自身引力的作用下收缩,使中央部分增温,形成了原始太阳。当原始太阳中心温度达到一定程度时,引发热核反应,太阳便诞生了。星云体积的缩小使其自转加快,离心力增大,这样便在赤道面附近形成了星云盘。星云盘上的物质后来演化为行星和其他小天体。由此,太阳系基本形成。

(二)最不靠谱的“灾变说”

“灾变说”是法国人G.L.布丰在1745年首先提出的。他认为一颗大彗星碰到太阳,使太阳自转起来,而碰出的太阳物质在绕转过程中形成了行星和卫星。“灾变说”否定上帝创世,一度影响很大,但它在科学上有明显的错误。例如,彗星的质量比地球要小好几个数量级,即使碰到太阳也不会碰出多少物质;另,太阳也不是固态的,等等。

(三)最不可能的“俘获说”

1944年,苏联天文学家施密特提出了“俘获说”。他认为,几十亿年前,太阳在围绕银河系转动时,进入一个直径为10光年、与太阳相对速度为每秒5千米的星际云。太阳在云中运行了60万年,俘获了约为太阳质量3%的星际物质。这些物质慢慢形成一个扁平的、由尘粒组成的星云盘,行星和卫星就是在这个盘内形成的。提出“俘获说”的目的之一是为了说明太阳系角动量分布异常的问题,但计算表明,这种俘获的概率极其微小。

三、火星上有生命吗

一提到火星人,我们的脑海中就会立刻浮现出有着圆圆脑袋、大大眼睛、细小四肢的外星生命。事实上,这些经常出现在科幻电影中的形象或许并非是子虚乌有的。

(一)火星上有生命吗

火星的大气十分稀薄,只有地球上大气密度的1%,如果没有特殊的保护措施,人类是无法在这种环境里生存的。到火星上去的“地球人”只能在室内或地下洞穴里生活,这是不是就意味着火星上不存在能适应火星生存条件的高级生命形态呢?

理论上说,它们存在的几率是很小的,但不能完全否定。那么,简单的生命形态—像地衣一类的植物和细菌类的微生物,会不会存在呢?据推断,它们存在的机会要大得多。

(二)火星也曾很适合生存

飞向火星的探测器用它们的照相机给我们带来了更多真实且直观的证据。科学家们发现火星并不像我们想象中的那样荒凉和怪异。值得一提的是,早期的“海盗”号探测器曾拍摄到了火星上的河道网,它表明了火星上曾存在液态水的流动。科学家们推测,或许很早的时候,火星的表面上也遍布着稠密的河道、星罗棋布的湖泊和浩瀚的海洋。

(三)我们或许是火星人

如果火星上曾经有过水,甚至有过海洋,那么现在,科学家就必须认真地思考这样一些重要问题:那里曾经有过生命的进化吗?地球上的生命可能起源于火星吗?我们知道,火星比地球距离太阳要远,也就是说,在太阳系形成的初级阶段,火星要比地球冷却得更早。因此,我们有理由怀疑,或许火星上的生命起源得更早。然后,机缘巧合之下,有部分生命随着陨石一起脱离火星,被带到了地球。于是,地球上有了生命,而实际上我们可能都是火星人。

 

【留言有礼知识问答】

1.光的传播速度是多少?

2.太阳大约有多少岁?

3.火星和地球哪个距离太阳更远?

 

【留言时间】

2024年5月6日—5月8日

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编辑:范娟

复审:郭明才

终审:郑之敏