宇宙-韶关中等职业技术学校.PDF

宇宙 ·地球 宇 宙 广漠空间和其中存在的各种天体 以及 弥漫物质的总称 。 《淮南子 .原道训》注 : “四方上下 曰宇, 古往今来 曰宙, 以喻天 地 。”宇宙, 一般当作天地万物 的总称 。常有“观测到 的宇宙” 和“物理宇宙”之说。观测到的宇宙即总星系。是人们用肉眼 或仪器观测到的整个宇宙空间及存在的各种天体、弥漫物质 的总称 。它有一个边界, 即探测工具的极 限。现在 已能观测 200 亿光年的宇宙深处。这个范 围 内包含 了 10 亿个 以上 的 星系。“物理宇宙”即物理现象上进行解释的宇宙。 它在空间上是无边无沿的, 在时间上是无始无终的, 部分 为人们所见, 大部分为人们观测所不及 。它是一个物质世界, 处于不断运动、发展之中。作为总体 , 它不生不死 , 无始无终。 ·1 · 文化知识大博览 漫话宇宙起源 宇宙是如何起源的 ? 空间和时间的本质是什么 ? 这是从 2000 多年前的古代哲学家到现代 天文学家一直都在苦苦 思 索的问题 。经过了哥 白尼、赫歇尔、哈勃的从太阳系、银河系、 河外星系的探索宇宙三部 曲, 宇宙学已经不再是幽深 玄奥 的 抽象哲学思辩 , 而是建立在天文观测和物理实验基础上的一 门现代科学。 目前学术界影响较大的“大爆炸宇宙论”是 192 7 年 由比 利时数学家勒梅特提出的, 他认为最初 宇宙的物质集 中在一 个超原子的“宇宙蛋”里, 在一次无与伦 比的大爆炸中分裂成 无数碎片, 形成 了今天 的宇宙。194 8 年 , 俄裔美籍物理学家 伽莫夫等人 , 又详细勾 画 出宇宙 由一个致密炽 热 的奇 点于 150 亿年前一次大爆炸后 , 经一系列元素演化到最后形成星 球、星系的整个膨胀演化过程的图像 。但 是该理论存在许 多 使人迷惑之处。 宏观宇宙是相对无限延伸的。“大爆炸宇宙论”关于宇宙 当初仅仅是一个点, 而它周围却是一片空 白, 即将人类至今还 不能确定范围也无法计算质量的宇宙压缩在一个极小空间内 ·2 · 宇宙 ·地球 的假设只是一种臆测。况且从 能量与质量 的正 比关系考虑 , 一个小点无缘无故地 突然爆炸成浩瀚 宇宙 的能量从何而来 呢 ? 人类把地球绕太 阳转一 圈确 定为衡量 时 间的标准——— 年。但宇宙中所有天体的运动速度都是不同的, 在宇宙范围, 时间没有衡量标准。譬如地球上东西南北的方 向概念在宇宙 范围就没有任何意义。既然年 的概念对宇宙而 言并不存在 , 大爆炸宇宙论又如何用年的概念去推算宇宙的确切年龄呢 ? 1929 年 , 美国天文学家哈勃提出了星系的红移量与星系 间的距离成正比的哈勃定律 , 并推 导出星系都在互相远离 的 宇宙膨胀说。哈勃定律只是说明了距离地球越远的星系运动 速度越快———星系红移量与星系距离呈正比关系。但他没能 发现很重要的另一点———星系红移量与星系质量也呈正比关 系。 宇宙中星系间距离非常非常遥远 , 光线传播 因空 间物质 的吸收、阻挡会逐渐减弱, 那些运动速度越快的星系就是质量 越大的星系。质量大, 能量辐射就强, 因此我们观察到的红移 量极大的星系, 当然是质量极大的星系。这就是被称作“类星 体”的遥远星系因质量巨大而红移量 巨大 的原 因。另外那些 质量小、能量辐射弱的星系 ( 除极少数距银河系很近的星系, 如大、小麦哲伦星系外) 则很难观察到, 于是我们现在看到 的 星系大多呈红移。而银河 系 内的恒星 由于距地球近 , 大小恒 ·3 · 文化知识大博览 星都能看到, 所 以恒星的红移紫移数量大致相等。 导致星系红移多紫移少 的另一原 因是 : 宇宙 中的物质结 构都是在一定范围内围绕一个 中心按圆形轨迹运动的, 不是 像大爆炸宇宙论