宇宙探索100问

宇宙也有逃逸速度吗?各种天体都有它的逃逸速度,就是其表面上的物体摆脱其引力束缚而逃离它所需要的运动速度。我们知道,地球的逃逸速度为11.2千米/秒。太阳的逃逸速度为620千米/秒,黑洞的逃逸速度达30万千米/秒。一般认为宇宙没有边界,说宇宙中的物质逃离到别的地方去这样的问     

黑洞的前世今生

正宇宙中到底有没有黑洞?如果有,茫茫宇宙中黑洞又会在哪呢?直至今日,人类虽然无法直接观察到黑洞,但人们对黑洞的存在却是确信无疑的。"黑洞"概念的起源1783年,英国科学家约翰·米歇尔提出:存在比太阳质量更大的恒星,其逃逸速度超过光速,因此任何光都可以被这种恒星的引力拖拽回去,在那种     

可观测宇宙

正可视宇宙的半径当我们抬头仰望星空时,所看到的星系总是有限。人类几千年来,总在孜孜不倦地探求,到目前为止,还没有足够地完全了解宇宙。在观测宇宙时,我们似乎总以观察者为中心的角度看宇宙,就像一艘在地球表面大洋中航行的轮船。随着天文观测技术的发展,科学家可以观测到宇宙大爆炸后的7亿年左右的早期天体,可观测宇宙年龄大约为138.2亿年。由时空、距离和光速之间的关系,可以得出宇宙的直径为138.2亿光年的倍数。如果按138.2亿光年估算,考虑     

黑暗的宇宙

正为什么宇宙是黑暗的?关于宇宙为什么是黑暗的问题,天文学家解释:"宇宙空间本身是空荡荡的,没有颜色、没有光亮。因为宇宙没有任何物质能够将光线反射进我们眼睛里,所以我们看到的宇宙空间就是黑暗的,即使恒星的光线可以穿过这些空间,但也没有任何物体能反射这些光线,所以我们看到这些空间也是黑暗的。"     

“开普勒”:人类在宇宙中真的孤独吗?

正开普勒空间望远镜名字来自于人类伟大的天文学家约翰内斯·开普勒(1571-1630),他总结的开普勒三大定律成为人类认识天体和宇宙的基础,这也成为后来的艾萨克·牛顿(1643-1727)总结出影响人类深远的万有引力定律重要启蒙。所有的人类文明和历史都孕育在地球表面薄薄的土壤层上,光线围绕地球转一圈只需要0.13秒,但宇宙的可探测半径已经超过了465亿光年。人类不禁想问,在宇宙中我们真的是孤独的么?     

宇宙之外

从纯数学的理论推断而出的五维和五维以上的世界包含着无数个四维宇宙体的说法已经定论。物理上,林德根据爱因斯坦的著名公式E=mc2计算后认为:宇宙之所以爆炸是因为其能量的不稳定性所造成的,由于真空中的不稳定性会反复出现,因此大爆炸也不可能仅仅发生一次。每当真正的能量偶尔碰撞一次,从中就会产生出一个新的宇宙。许多宇宙会以此种方式而产生,这便是多元宇宙论。人类眼中所认为广阔无边的宇宙,只不过是数目无穷多的宇宙大海中的一滴而已。除此之外,平行宇宙论也是比较流行的宇宙学说。这种学说认为,我们目前所观测到的只是完整宇宙中…     

宇宙探索100问

45 能以超光速宇宙航行吗? 人造地球卫星拍摄的地球照片 根据爱因斯坦相对论的质能等价原理,运动物体的动能使物体的质量增大。在宇宙飞船的速度达到光速时,它的质量会变得无限大,因此,不可能有足够的能量使它再增加速度。 但是,根据爱因斯坦相对论引力使时空弯曲的理论,超光速宇宙航行又是可能的。因为在弯曲时空中有虫洞连接着相距遥远的各个宇宙区域,如果弯曲时空像一张因弯曲而两端靠近的纸,通过连接两端的虫洞,瞬间就可到达本来是相距遥远的宇宙另一端,这自然是超     

“普朗克”卫星绘出宇宙之光

7月5日,在意大利都灵市举行的一场新闻发布会上,欧洲空间局公布了去年发射的“普朗克”探测卫星拍摄的首幅宇宙微波背景辐射的全景图。宇宙微波背景辐射代表了在宇宙大爆炸之后,随着宇宙的冷却,与物质密切相关的第一批逃逸的光子,也被喻为宇宙的第一束光线。     

探索宇宙奥秘的“巨眼”——当今世界巨型望远镜巡礼

天文学家通过对天体发出的光线来研究它们的性质,探索宇宙的奥秘。极大多数天体发光度都是非常巨大的,无奈它们离我们都非常远,所以光线到达我们地球时就非常微弱了。我们为了能探测更遥远的天体,就要求有更大口径的望远镜,使它能接收到来自遥远天体更     

宇宙之大

我们已经知道,宇宙诞生于一百多亿年前的一场不可思议的巨大爆炸。它在少于一万亿分之一秒的时间内迅速膨胀,这种膨胀在今天还在继续。正因其会膨胀,所以可以说宇宙是有限的。于是人们不禁问,宇宙会膨胀到何种程度?宇宙的边界到底在哪里?宇宙之外又是些什么呢?从常规的思维角度来看,宇宙不可能有边界,宇宙之外没有空间也没有时间。如果有,也还是宇宙的一部分。但是从数学的角度来看,今天我们语意中称之为宇宙的,仅仅是不计其数的四维宇宙中的一个而已。一维的世界是一条直线,它由无数个无限大,乃至虚无的不重复的奇点构成;无数个不重复的一…     

相对论的棒球

正假如你以90%的光速投掷出一个棒球,接下来会发生什么?让我们先把如何让棒球如此快地移动这个问题放在一边。我们假设投手就是正常投球,但在球出手的那个瞬间,奇迹般地被加速到0.9倍光速。从这个瞬间以后,一切都按照正常的物理学原理进行:     

人类对黑洞的认识

<正>宇宙中的黑洞到底是什么?宇宙的星体是有生命的,黑洞是星体生命的最后阶段。黑洞也可视为是一个空间,这个空间密度极大,所以引力也就极强。黑洞能够吸收附近所有的物质,包括接近它的光都逃脱不掉它巨大的引力。所以黑洞就像一个无底洞,任何东西到了它那儿,就别想再"跑"出来了。因为光不能逃出黑洞,所以人们看不见黑洞,但是有一类具有特殊功能的空间望远镜可以帮助人们找到黑洞。     

费米太空望远镜发现仙女座星系的暗物质结构

正美国航空航天局的费米伽马射线太空望远镜在银河系的邻居仙女座星系中心观测到一种信号,或许能够证明那里有暗物质结构的存在。伽马射线是光线的最高能形式,由宇宙最高能量现象产生。在类似银河系这样的星系里,伽马射线是很常见的现象,因为宇宙射线——以接近光速移动的粒子——与星际云和星     

解密UFO动力核心技术

空气动力学使人类制造出飞机、火箭等飞行器,同时也把人类航天技术的研究带入一个死胡同,致使目前我们还没有造出更快的飞机以及达到光速的宇宙飞船。要制造出达到光速甚至超光速的飞行器,只能应用另一种更大的力作为动力!什么力?静电力!掌握高中物理电学知识的人也许     

试论智慧生命造访地球的可能性（上）

从物理学上来看，宇宙广袤而浩瀚，只是这样无垠的宇宙究竟有多少个 ?只有一个吗 ?那么我们所生活着的这个宇宙之外还有宇宙吗 ?还有，我们所生活着的这个宇宙到底是什么时候、又是以怎样的方式形成的呢 ?所有的这些依旧还是个谜，裹在它们脸上神秘的面纱到了今天，还是没有被我们揭下。 　　现代科学所理解的宇宙是在大约 200亿年前诞生的，从此一个拥有超大能量的“时空”出现了，接着，它就迅速地膨胀起来，最后，形成了广袤的宇宙。可是，在这里就出现了一个问题，即这个超大能量的时空出现以前是一个什么样子呢 ?它已经超越了我们所能…     

一把能同时砸扁三枚钉子的锤子

正前面说过,暴胀除了能轻松解决磁单极子问题以外,还能同时解决另外两个更加棘手的宇宙学难题。这两个宇宙学难题就是所谓的平坦性问题和视界问题。听起来有点不知所云?没关系。下面,我就讲讲它们到底是什么。平坦性问题是问:宇宙为什么会如此平坦,以至于我们完全察觉不到空间本身的弯     

从银河系看宇宙

什么是宇宙?宇宙是一切物质及其存在形式的总和,它包括地球和其他一切天体。所以,宇宙是由空间、时间、物质和能量所构成的统一体。人类对宇宙的认识是先从地球开始的,然后从地球扩展到太阳系,从太阳系扩展到银河系,从银河系扩展到星系,从星系扩展到星系团……等等。宇宙是如此之大,包括上千亿个星系,但人类可以观察到的     

任何东西都无法从黑洞中逃逸吗

黑洞是宇宙最黑的东西。由于它们具有巨大的空间屈曲引力,落入黑洞的任何东西都会立刻被撕碎,消失。然而,即使科学家也从未见过黑洞空间是个什么样子,因为没有任何东西能够从中逃逸出来,即使光也不例外。然而,真的是"没有任何东西"吗?其实,说"几乎没有",应该更准确一些。要说明这一点,首先要了解两     

宇宙探索100问

40 航天、航宇和宇航是如何划分的? 由于历史上的原因,人们对人类在不同范围内的活动给予不同的称呼,以示区别。如在海洋上的活动叫“航海”,在地球大气层中活动叫“航空”,冲出地球大气层,到广袤的宇宙空间活动叫“宇宙航行”,简称“宇航”。由于宇宙航行的范围过于宽广,我国著名科学家钱学森,在1980年《宇宙学报》的创刊词中指出,宇宙航行应划分为两个阶段,第一阶段在地球大气层以外,太阳系范围以内活动,叫“航天”;第二阶段冲出太阳系,在银河系乃至河外星系活动,叫“航宇”。钱学森还指出,人类要实现航宇的理想,在科学技术上还必须有几次大的飞跃。当然,也有人将整个宇宙航行叫做航天的。     

谜一样的宇宙

每当在夜晚我们抬头仰望星空时,看到的是满天繁星,我们感到人类是那么渺小。绚丽的星空魅力无穷,浩瀚的宇宙充满了诱惑。我们常常要问:星空的深处是什么?天空有多大?有没有边际?我们能够了解到宇宙深处的东西吗?宇宙,是广无边际的空间与存在其中的物质的总称。人类对宇宙的认识,随着科学的进步而扩展,从古代人肉眼看到的日、月、行星及邻近的恒星到银河系,再到银河系外的独立星系(如M31仙女座星系),再到星系群,我们已经可以看到百亿光年的遥远星系了。中国古人很早就把星空分为若干个区域。在中国西汉时期司马迁所著《史记》里的“天宫书”…