零重态:飞行的超越

早先，科学家把自然力分成四种，即引力、电磁力、强核力和弱核力。但当代科学家却煞费苦心地想要找到一个统一理论，把这四种力解释为是统一力的不同方面，不过到目前为止还没有取得成功。引力至今还蒙着一层神秘的面纱，让人无法识其庐山真面目。量子力学认为引力是由引力子（据称是一种虚粒子，检测不到，但人们可以知道它的存在）携带的，太阳和地球之间的引力是这两个天体的粒子之间交换引力子的结果，于是地球就绕太阳公转起来。经典物理学家则认为引力是一种实际存在，是一种叫引力波的东西构成的，但直到现在它还没有被观测到过。无…     

日食和月食

正自古以来,中国人普遍认为日全食预示着不祥之兆。同样,在国外也普遍认为日食预示着即将发生奇迹,如上帝的愤怒,或统治王朝的灭亡。当古人把日食看作是造物主的伟大行为时,物理学家把日食看作是科学的胜利。太阳到地球的距离大约是月球到地球距离的400倍。太阳的直径大约是月球直径的400倍。这就意味着,从地球上看,太阳和月亮的大小大致相同。     

2000年天象展望

新世纪的曙光已露出地平线,2000年将有哪些可供世人重点研究、观赏的突出天象呢? 太阳:太阳是与人类关系最密切的天体。太阳的活动以太阳黑子的多寡为标志,大约以11年为一个周期。它的上一个活动周期(第二十二周)的高峰约在1989～1990年。今年太阳活动的第二十三周高峰期即将到来。最近的观测证实,太阳上的黑子数量果然正在逐渐增多,表明太阳的活动正在日益加剧。这必将给人类的生     

太阳黑子对人类的影响

２０００年３月初 ,太阳表面出现“黑斑” ,许多人用肉眼就可以直接观测到这一奇特的自然现象 ,这就是太阳黑子。“黑斑”的出现 ,表明太阳活动又进入了一个新的高峰期。这一次太阳出现了两群大黑子 ,每个黑子群的面积都远远超过地球。太阳活动周期为１１ ２年 ,活动高峰期太阳黑子集中爆发 ,大约持续两三年。科学家们预测 ,这一轮高峰期将由２０００年３月持续到２００２年左右。我国早在两千多年前的秦汉时期就观测到太阳黑子 ,并存有世界上最早的有关太阳黑子的记录。早在公元前１４０年前后成书的《淮南子·精神训》篇中就有“日中有蹲…     

驱逐天外来客

小行星是太阳系内除九大行星和彗星外,绕太阳运行的小型天体。1801年,意大利的天文学家发现了第一颗小行星。迄今为止,天文学家已观测到的小行星约有37.5万颗,其中已计算出精确运行轨道的约有4.4万颗。在这4.4万颗小行星中,有未来可能对地球构成真正威胁的。但天文学家称,宇宙“交通事故”并不常见,直径2000千米以上的小行星与地球相撞的几率,约为50万年左右发生一次。2002NT7将于2019年2月1日与地球相撞英国广播公司(BBC)引述天文学家的声明称,依照目前观测到的轨迹,小行星2002NT7将于2019年2月1日与地球相撞。这颗小行星现已成为天文观…     

追寻宇宙第一缕曙光

一个多国研究小组于２００１年８月３日宣布，研究人员第一次用架设在地球上的望远镜看到了那个被天文学称为宇宙黑暗时代的迷雾———恒星和星系在那个时代还没有开始发光。如果这一发现经得起其他科学家的检验，那么它将意味着人类已经观测到了宇宙在星光和其他辐射开始弥漫天空时所发出的第一缕曙光。加利福尼亚理工学院天体物理学家理查德·埃利斯博士说：“这是恒星诞生的时代。”埃利斯本人并未参与此项研究工作，不过他认为多国研究小组的发现“非常令人振奋”。宇宙的“黎明”是参与斯隆数字天空测绘计划的科学家观测到的。雄心勃勃…     

图解深空探测史

正火星探测(上)火星是太阳系八大行星中距离太阳第四近的行星,也是距离地球轨道第二近的行星。火星自转轴倾角为25.19°,自转周期为24小时37分,都与地球相近。大约每26个月就会发生一次的火星冲日,是将探测器送往火星的绝佳时机,此时地火距离通常只有不到1亿公里,而在火星大冲时,这一距离甚至只有5500万公里。迄今为止,人类发往火星的探测器数量超过40个,是除了月球之外人类探测最多的太阳系天体。     

2012：黑暗地带带来阴影

有关2012世界末日最离奇的理论之一是没有多少事实依据的。该理论认为，在冬至日，太阳、地球以及银河系的中心在宇宙中连成一条线的时候，地球会由于某种未知原因遭受毁灭。这种天体排列的确会发生，但只是一种正常的天文现象，是没有任何危害的。     

旋转的地球

<正>假如没有闰年会怎样?地球就像宇宙飞船,依靠自身的旋转运动和有限资源来支撑人类生存。如果地球停止运转,它将没有夏天和冬天、没有白天和黑夜。地球的运动属于复合式的运动,这是因为它包含两种不同的运动,一个是自转,另一个是绕太阳公转。地球绕太阳公转一周需要365.24天,比人类规定的年多四分之一天。这样每过四年就会多一天。所以天文学家就把这多出的一天放在闰年里,把闰年的闰日加在2月的最后一天。因此,凡是闰年的2月都是29天。如果不这样规定,大约在780年后,元旦将会同夏至碰在一起。规定闰年的目的是建立地球自转和公转的匹配关系。     

太阳探索史画之三伽利略·牛顿·金星凌日

伽利略伽利略(1564～1642)意大利物理学家、天文学家和哲学家。1609年首先创制天文望远镜,用以观测天体,先后发现月亮表面的环行山、木星的4颗卫星、金星的位相等,他事先想到了如果用望远镜直接观测太阳,可能对眼睛十分有害,所以他先把目镜用一块硬纸片遮挡,然后在硬纸片上扎一个小孔观看太阳。观测中他发现,太阳并不“完美”,上面有“黑色”的斑点——黑子,并通过黑子的移动推测太阳在自转,其自转方向与行星公转方向相同。金星凌日日地距离是度量太阳系大小的一把尺子,故又叫天文单位,可是直到17世纪,人类还无法确定它的具体数值。著名的英…     

星坟:恒星的最后归宿

我们的银河系中至少有1亿个黑洞,这是根据一位荷兰天体物理学家计算而得出的结论.这是一个大胆的宣告,因为至今,天文学家们肯定识别的黑洞在银河系中只有4个.“很显然,在此之前没有人做过这样的计算.”阿姆斯特丹大学的埃德伍德·霍伊维尔说.黑洞是在超新星爆炸中结束生命的巨大恒星的遗体.霍伊维尔认为最近的一个可能只有20光年远.一颗恒星要能在超新星爆炸中消亡,必须是太阳质量的8倍以上.大部分质量被抛入太空,只剩下一颗坚实的星核,星核在自身重量下会坍塌,或者形成一颗中子星——一颗直径大约为20公里密集的中子星体;或者,     

用极轨道平台观测地球

众所周知,近年来厄尔尼诺现象和臭氧层的破坏等越来越明显,而人们还没有达到把地球作为整体捕捉跟踪对象进行环境变化预测的地步。为了全面掌握地球系统的动向,NASA提出了地球观测系统(EOS)的构思,该计划是将几个空间站分别发射到静止轨道、极轨道和小倾角轨道上的宏伟的观测计划。由于EOS计划规模庞大,不仅美国,而且欧洲、日本、加拿大也积极响应,成为该计划的参加国。经过研究论证结果,第一阶段是由NASA,和ESA各向极轨道发射一颗观测地球的极轨平台,这就是IPOP,     

太阳和日球观测台（SOHO）

2004年11月13日．SOHO观测到一个有趣的现象本来看起来要喷发的日冕物质抛射(CME)却并没有发生一个巨犬的电离气体的环状扭曲系统从黑子区域向外喷发但当喷射物质离开我们的视线时，它又重新落回到了太阳表面．整个过程大约持续了6个小时。     

被外星人“偷吃”的恒星和星系（上）

前不久，美国天文学家意外发现一种极具攻击性的神秘天体。它正以光速运动着，所到之处贪婪地“吞食”着恒星和行星，甚至部分星系。天文学家的最新观测结果表明．目前这个“宇宙怪物”距地球只有几万光年远，并正朝我们的太阳系方向运动。预计再过几年时间，它便会莅临我们地球，大有吞没整个太阳系之势。     

火星探测巡航段天文自主导航方法研究

对于火星探测巡航段的自主导航问题,提出了一种基于太阳及行星观测的自主导航方法。在巡航段初期及后期,根据探测器在太阳系中的位置关系,分别选择太阳、地球及太阳、火星作为观测目标,采用星载太阳敏感器和光学相机测量导航天体实现矢量,建立观测方程。利用非线性扩展卡尔曼滤波,分别建立两种观测方案对应的导航算法。仿真结果表明巡航段导航定位精度优于100 km,定速精度1 m/s。该方法实现简单,系统资源要求不高,对未来火星探测具有一定的工程参考价值。     

显微镜下的大阳物理学--中国空间太阳望远镜

太阳物理研究:"想说爱你不是一件容易的事" 太阳是离我们最近的一颗恒星,也是唯一一颗可以进行详细观测的恒星.太阳每天发射出的光和热为我们提供着人类赖以生存的能源,太阳上一个小小的风暴(日冕物质抛射)也可能引起地球外空间的强烈磁暴.但是,就是这样一颗与我们朝夕相处的太阳,却矜持地向我们掩饰着她内心最深处的秘密,即在诸多太阳物理学家近百年的努力后,仍有许多尚未解决的问题.     

天空上的星群

<正>天球的概念天球是一个假想球,主要用途是帮助人们直观地观察天体运动。在几百年前,当人们仰望天空,看到太阳、月亮和星星等天体,但却不能知道它们究竟离人类多远。因此,科学家们做出一个假设,他们假设太阳、月亮以及其它天体都散布在以地球为中心的一个透明圆球的球面上,这个透明的圆球就是天球。虽然天球不是一个真实的球体,但天球却是一个非常有用的工具,它可以帮助人们了解天体相对于地球是如何运行的。     

小行星:人类的现实威胁

２０００年１２月２３日，英国天文学家宣布，当天凌晨，就在世界各地人们迎接圣诞“平安夜”的前夕，一颗足以将英国首都伦敦摧毁的小行星２０００QW７在距离地球表面仅８０万千米处，以每小时１１．５万千米的速度掠过。从天文学的角度看，这颗行星可以说是与地球“擦肩而过”。美国天文学家发现至少有９００颗小行星可能会危及地球安全。因此，国内外许多天文科学家呼吁全世界所有国家通力合作，让地球免遭此类空前的大劫难。小行星这群不速之客小行星是指那些像地球一样也围绕太阳运转，但体积太小而不能称之为行星的天体。最大的小行…     

显微镜下的太阳物理学——中国空间太阳望远镜

太阳物理研究：“想说爱你不是一件容易的事”。太阳是离我们最近的一颗恒星．也是唯一一颗可以进行详细观测的恒星：太阳每天发射出的光线热为我们提供着人类赖以生存的能源，太阳上一个小小的风暴（日冕物质抛射）也可能引起地球外空间的强烈磁暴，但是，就是这样一颗与我们朝夕相处的太阳．却矜持地向我们掩饰着她内心最深处的秘密，即在诸多太阳物理学家近百年的努力后．仍有许多尚未解决的问题。     

观天巨眼400年系列之十五：探测天体X射线的三大“巨人”

X射线是1895年由德国著名物理学家伦琴发现的，他也因这一伟大的发现于1901年荣获了第一届诺贝尔物理学奖。X射线有一个奇怪的特性，即它的穿透力极强，这一点可能大家都有亲身体验，医院里甚至把拍X光片也叫照透视。然而，X光却不能穿透地球大气层。天体发出的X射线辐射因为被地球大气严重吸收而几乎完全不能到达地球表面，