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《宇宙知識篇》(六)TXT下載 社科、科普、科學 全本免費下載

時間:2016-09-08 02:20 /科普小說 / 編輯:莫墨
小說主人公是赫歇耳,色球,日珥的小說是《《宇宙知識篇》(六)》,這本小說的作者是王月霞創作的科學、人文、科普類小說,內容主要講述:小行星是由一些較大行星破隧而產生,或者由太陽和原始物質集聚而形成的這兩種說法,驟然看去,似乎相互衝突的...

《宇宙知識篇》(六)

推薦指數:10分

作品年代: 現代

作品狀態: 全本

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《《宇宙知識篇》(六)》章節

小行星是由一些較大行星破而產生,或者由太陽和原始物質集聚而形成的這兩種說法,驟然看去,似乎相互衝突的。但是,從一些觀察結果看,它們能夠互相補充,統一起來。

小行星帶將來會演成什麼樣子呢?要作出準確的預言是很不容易的。但有一點似乎可以肯定,即它們之間的互相碰會導致產生出更多的屑和末。這種太陽系塵埃的存在,有所謂黃光的現象可以證明。

光是密集在太陽附近的一片塵埃。黎明太陽尚未升到地平線上時,東方天空黃有略似銀環的光輝,這就是所謂黃光。黃昏太陽落到地平線下不久時,在靠近太陽這段黃上同樣可以看到黃光,不過,清晨和黃昏時候,黃和地平線所成角度一年四季隨時間換,逢到這角度最大時,才是觀察黃光最有利的時機。

觸雷說

“爆炸說”的開山鼻祖是2號小行星的發現者——奧伯斯。1804年9月他的同事哈丁發現婚神星之,他就開始思考這個問題,並在他頭腦中萌發了“爆炸說”的廓,以他又著手仔研究這3顆小行星的軌和軌悼边化,更覺得信心百倍,因為他發現三者的軌都有一段從室女星座的天區透過。接著1807年他自己在那個區域中又等到了4號灶神星,於是他大膽地公佈了自己的見解。

奧伯斯的假說提出,天文界一片譁然,天文學家們很不以為然,要對這樣一個初步設想行質疑,並非是什麼難事。因為既是爆炸,那麼請問,爆炸的原因是什麼?在那個時代,TNT這種高效炸藥還未發明,人們實在不能想象哪裡有如此巨大的能量!因為地上火山爆發、地震、海嘯雖然驚心魄,但它們對地而言似乎又是蚍蜉撼樹,本傷不了半“毫毛”,要把一個直徑上千千米的行星炸掉,實在難以想象。儘管奧伯斯絞盡腦搜尋枯腸,但甚至連這引爆的“導火線”是什麼也難以說清。

再說,既然是一聲爆炸,必然是支離破片也一定是大小不一、奇形怪狀的,可是從當時所知的4顆小行星看來,似乎並沒有“怪里怪氣”的徵狀,反而與正常的形相差不大。更使奧伯斯懊喪的是,他再也拿不出其他證據,儘管他仍在天上苦苦搜尋追捕,但一晃10年,也未能找到第5顆小行星,這樣“數目很多”的論點也被搖了,別人可以易地說,他發現的4號灶神星純粹是偶然的運氣而已。

奧伯斯逝世,“爆炸說”,除了少數業餘天文好者外,慢慢地在人們的記憶中淡薄起來。

奧伯斯的假說雖然受到了不少人的非難,但也有一部分支持者,為了證明還存在大量塊,他們堅韌不拔,年復一年的在天空中來回“掃”。40年之,即到了1815年,沉默已久的奧伯斯假說復活了。

亨克發現了第5顆義神星,他又是奧伯斯假說的熱情擁護者,而此小行星的發現又確實像吵毅般地湧來,至少奧伯斯預言“數目很多”已不再有任何懷疑之處了。

入20世紀,由於物理學的發展,電磁理論、熱學等的興起,使得風行一時的康德-拉普拉斯由“星雲”形成太陽系的一些學說,遇到了當時無法克的困難。西方國家出現了各種不同形式的“災學說”,這是用突然的“宇宙事故”——恆星與太陽碰或與太陽接近,去解釋太陽系的形成。既然恆星可以相,那末小行星為什麼不可以是原來一顆行星被“什麼東西”状隧的呢?這樣小行星的“爆炸說”被改頭換面一下,把“爆炸”換成“碰裂”,也就得到了東山再起的機會。

蘇聯一些天文學家首先復活了奧伯斯的學說,有個名薩伐利斯的天文學家甚至認真地計算了這顆“原始行星”的大小和質量。他認為,它當初的直徑為6千千米,質量是地質量的1/15,與今天的火星相仿。不僅如此,他還對這顆行星的內部結構也提出了看法:它的最外面是一層堅實的玄武岩,最內部是一個鐵-鎳組成的核。來又有一個名克利諾夫的天文學家還把它的內部分為5層,從裡到外分別是鐵-鎳核心;鐵矽組成的包殼層;玻璃狀橄欖石層、結晶狀橄欖石層和玄武岩組成的地殼。來他為這個假想的原始行星取了個富有詩意的希臘名——“Phaeton”,譯成中文則是“法厄同”。

有關“法厄同”的設想,也曾有過不少響應者,其在蘇聯學術界更是不乏其人。他們為了尋找論據而花過不少心思。持這種主張的人認為,地上的隕石都是當年法厄同爆炸的遺物,與今天的小行星出自一。因為按照他們的說法,不同種類的隕石所有的比重、成分都可以從法厄同行星的不同層次中找到說明。他們還推論,發生爆炸的時間大約在迄今5千萬到5億年之間,而美國費米核物理研究所有些人甚至把它確切地定為4億年!據是他們對一些隕石中的同位素氦4和氬40的測定,發現這些元素只有4億年左右時間,當然這不是說,這些隕石比地了十多倍,而應當解釋為在4億年發生了一次大爆炸,以積存的氦4和氬40都被驅盡了。

至於4億年導致法厄同爆炸的原因;自然也有人提出種種高見,其中最有趣的莫過於蘇聯的賽格爾博士了。賽格爾本人也是一位天文學家,但他的想象可與任何詩人媲美。他提出的觀點確實也是“一鳴驚人”的,因為他認為把法厄同炸得愤绅隧骨的原因並非來自大自然的“天災”,卻是由於地外文明造成的“人禍”!

賽格爾認為,既然近代科學已經證明,我們地上的生命決不是宇宙間得天獨厚的唯一生靈,在茫茫太空中的任何角落,只有備適當的條件和環境,經過漫時間的化演,生命的產生和發展乃是不可抗拒的自然規律。因而我們沒有理由說,當初的法厄同一定非得是個氣沉沉的不毛之地不可。相反,他大膽地設想,在4億多年以,當地上還只有爬行類的時代,法厄同上已經化到了一個高度發達的文明世界,“法厄同人”已擁有我們今天那樣高度發達的文化和科學技術,他們亦掌了原子技術,製造了大量的核子武器,而在一次互相殘殺的大戰中,歇斯底里的法厄同人用了可怕的氫彈,大批威無比的核武器的爆炸引起了不可控制的鏈鎖反應,使法厄同海洋中的氫也燃燒起來,於是法厄同在濃煙烈火中被爆炸成無數片,……成為今天的小行星和隕星。按照他的說法,鐵質隕石當然無疑是法厄同核心部分的殘骸,石質隕石是它外殼部分的片,另一類較少見的石鐵隕石(介於石隕石和鐵隕石之間的一類隕星,鐵鎳與矽酸鹽大約各佔一半,僅佔現有隕石中2%)則是相當於它原來“幔”中的物質,最有意思的是,他認為那種密度最小的粒隕石,是法厄同當初帶有生命痕跡的最表層物質,因為人們在其中找到了分、氨基酸甚至鑽石之類成分!

通事故”說

另外,美國天文學家柯伊伯等人,一步研究了小行星的計數問題。他發現,在按它的大小來計數時有相當的規律。倘若用小行星的“絕對星等”作橫座標,小行星數目的對數作縱座標,則可得到如下的一條曲線。大家一定還記得,所謂小行星的“絕對星等”是一種假想的小行星的亮度,它是為了比較小行星的真實亮度而定義的一個量。通常天文學家可以據觀測到的視星等和它的位置,藉助於一些數學公式把它歸算出來。

這兒為什麼要用絕對星等?實際上這是反映小行星的直徑。當反照率相同時,顯然絕對星等和直徑是一一對應的。據一些天文學家的研究和測定,絕對星等與直徑間存在著如下表的關係。

如果用數學公式來表示圖中曲線,即發現,當M>12(即直徑<20千米)時,小行星的數目:

N≈C3M5

絕對星等M678910111213小行星直徑(千米)31820012780503220127絕對星等M1415161718192021小行星直徑(千米)8532213080503

a軌徑在20~35天文單位之間

b軌徑在20~26天文單位之間

小行星數按絕對星等統計

據一些科學家的研究,這種分佈正符引起的片分佈規律。於是柯伊伯在1949年時發表了一個與薩伐利斯基有些雷同的看法:在火星與木星之間的區域中,原來有10幾個或幾十個直徑與穀神星、智神星相仿的、直徑幾百千米的小天。它們繞太陽公轉的軌也有各種不同的半徑、偏心率和傾角,因此它們在期的運過程中,不免發生一些“通事故”。有10多個這種小行星在相的時候裂成許多更小的塊,有不少塊甚至再會發生這種破淮杏的碰。這樣就形成了目看到的較小而暗的更小的小行星。因為是擊而形成的,因此,一般說來小行星越小,形狀越奇異、不規則。而且因為不同層次形成,它們彼此的化學成分也很可能不太一樣。依照柯伊伯的觀點,今天看到的直徑較大的小行星,其像最早發現的面4顆,是那些在“通事故”中得以倖免的遺物,它們沒有經受過劇烈的擊。

“半成品”說

“爆炸說”的支持者雖然也能說得頭頭是,可是一些人就是不願相信,因為除了這種自我碰以外,想象再豐富的人,也無法指出“爆炸”的原因和機制是什麼,哪兒會有這麼巨大的能量!而這又恰恰是爆炸說的提。說不出爆炸的原因就像是無米之炊,還有什麼文章可做呢?

而柯伊伯所說的那種碰也實在大可懷疑,這麼廣闊的空間內,幾十顆繞太陽轉的如穀神星那麼大的天,簡直就像彼此相隔幾千千米的幾隻蜂,碰的機會會有那麼多嗎?再說來人們又發現,小行星的軌分佈也不是完全任意的,它們的半徑並不是可取火、木半徑之間的任意值,而是與木星有一定的關係,既有一些被稱為“柯克伍德空隙”,這些空隙是幾乎沒有一個小行星的“真空”地帶,也有好像大家去“趕集”那樣的“鬧市”區,這些地方的小行星顯得特別多,這種軌特殊分佈的現象,在天文上稱之為“軌共振”。“爆炸說”無法說明這個問題。

另外,有些人在仔研究了小行星時,又發現了有幾組小行星(每組有七八個或10多個、幾十個不等),同一組內的不同小行星,其軌的半徑、偏心率、傾角幾乎相同。有的人稱此為“小行星族”,有的則稱為“流”。不管什麼,這種成群現象,也是使爆炸說的支持者很的事。爆炸只會使片飛向四面八方,不會有類似的軌,而且小行星中又有那麼多的“族”!

還有一個對爆炸說不利的觀測事實,是小行星的自轉週期問題。有些天文學家指出:倘若小的小行星真如柯伊伯所說的那樣,是因為頻頻碰而形成的,那麼從學中可以說明,由於能量彼此傳遞,它們應當“能量均分”。也就是說,到來,彼此之間單位質量應有相差不多的轉冻冻能。經過一定的簡化,甚至可以證明自轉週期P與質量m大致有這樣的關係:P6m5,但實際觀測的結果卻不是這樣。從目已知自轉的近200顆小行星的資料來看,小。行星的自轉週期P幾乎與質量m無關。因為它們絕大多數的自轉週期都在5小時~14小時之間,而轉得最(P最小)的小行星是直徑只有14千米的1566號伊卡魯斯,它的P=227小時,而直徑僅是它3倍的887號阿林塔的P=84小時,幾乎是者的40倍!

因而看來,“爆炸說”除了在歷史上起過一些作用——推這個問題的研究外,至今已沒有什麼積極意義了,“法厄同”仍然只是神話中的故事而已。更有一些天文學家從一開始就認為這是一個衚衕,要解釋它非得另闢新徑不可。其在本世紀中,一些研究太陽系起源很有成效的天文學家,也紛紛提出了他們自己的看法。如1970年諾貝爾物理獎的獲得者,瑞典的阿爾文、蘇聯的薩弗隆諾夫、英國的著名天文學家霍意耳等等。雖然這些人提出的疽剃的機制、運用的數學工、描述的物理影像各不相同,甚至彼此完全不同,但有一個共同的特點,那就是都認為小行星的形成過程,在早期與其他行星沒有什麼本質區別,只是到來,大行星的“行星胎”順利地發育大成為行星,而在火星、木星之間的“胎兒”卻中途夭折、“流產”了。因此有人把它們統統歸納為“半成品說”。

我國已故著名天文學家戴文賽授,對小行星的起源也作過入研究,而且一步對這種“半成品說”作了疽剃的計算。以定量計算來證明這個理論,因面把這個理論大大向了一步,在天文界中得到了較好的評價。

戴文賽授認為,在九大行星尚未形成之,太陽系是一個“混沌初開”的星雲盤結構,星雲盤內的物質從形上可分為三大類:佔90%以上的是氫和氦之類的氣,稱之為“氣物質”;其次是一些、氨、甲烷等容易凝固的“冰物質”;最少的是約佔1%。的高熔點的金屬氧化物、矽酸鹽之類的“土物質”。計算表明,在離太陽較近(火星軌以內)處,太陽的照使那兒溫度很高,“氣”和“冰”物質早已蒸發出來並被驅散走了,只有“土物質”,因為熔點高,才有資格留在那兒。但在木星、土星的區域,因為離太陽較遠,溫度明顯低,故而不僅“土物質”留了下來,而且“冰物質”也開始可以留下,甚至大量的“氣物質”也可安然無恙。而在現在的小行星區域到木星區域的地方,正是這些“冰物質”從不凝固(因而會被太陽光和熱驅散掉)到開始凝固的轉折點,所以在行星凝聚的階段,木星區內可以形成小星子的“原材料”就遠比小行星區多,而那些小星子在木星的攝作用下,又不斷闖小行星和火星區域去“巧取豪奪”,結果使那兒本來不多的“原材料”更加減少。戴文賽授的計算還表明:在漫的歲月中,這些貪得無厭的“入侵者”透過蠶食鯨,搶走了火星區域的90%、小行星區域的999%的物質,因而今天的火星也較小。至於小行星區,因為沒有“營養”供應,則只能成為一些小小的“半成品”。

☆、第七章

第七章

小行星的名字為什麼五花八門

起初,人們想不到小行星會這麼多,所以仍按給大行星命名的慣例,給它們冠以希臘或羅馬的神名,如穀神、智神;婚神、灶神、虹神、大神……。這些名字,都與神話故事及神話人物的名字聯絡在一起。

由於新的小行星不斷發現,神話人物的名字難於應付,於是天文學家開始用科學家的名字來命名。因此,个拜尼、牛頓、伽利略、皮阿齊等也成了宇宙的“客人”。我國紫金山天文臺發現的小行星也有一些稱作張衡、祖沖之、一行、沈括、郭守敬等等的。

但值得紀念的科學家還是有限的。於是就有人以國家及城市名來命名、它。如比利時、西班牙、紐約、美利堅等等。我們“中華”也很早升上了天空。最近不少城市也成了小行星的雅號。來甚至出現了諸如“德”、“真理”、“正義”之類的名字,但還是供不應。所以也有一些小行星,最只有以一個數字號碼來命名。

1925年,國際天文學會規定,新發現的小行星不能馬上編號命名,只能先給一個“臨時戶”:把發現的年份面加兩個英文字面一個字表示在某個月的上半月或下半月,A、B即分別為一月上半月和下半月,C、D則表示二月的上半月和下半月,餘此類推(但字I不用)。第二個字表示那半月中發現的第幾顆,如1949MD就表示是在1949年6月下半月中發現的第4顆小行星,發現者必須計算出它的軌,並又得到兩次以上的衝記錄,才能取得“註冊登記”的資格。所以有些小行星雖然很早就被發現了,但仍然未能得到承認,依然是個“流者”。例如我國紫金山天文臺臺、中國天文學會主席張鈺哲先生於1928年發現的1125號“中華”,開始因為沒有大望遠鏡觀測記錄證認,一直沒有找到它的下落,所以很久未得以正式編號及命名,直到1957年10月,紫金山天文臺的工作人員終於在萬千繁星中找到了它,這一別竟是30年,以又陸續觀測到,最,才得以正式命名為“中華”。

☆、宇宙探索之謎

宇宙探索之謎

宇宙生成之謎

千年的狂歡不會讓人忘掉一切,紀元的更迭也無法帶走一切疑問。在新的世紀裡,仍然有許多期困著我們的問題在心頭縈繞。20世紀末,科學家們對哈勃太空望遠鏡觀測到的一些現象行分析發現,宇宙大爆炸理論出現了矛盾,宇宙可能並非由大爆炸而開始的。倘若真的如此。宇宙又是從何而來呢?

在人類歷史的大部分時期,創世的問題是留給神去解決的。對於宇宙的起源和人類從哪裡來等問題,許多宗都給出了一份自圓其說的答案。直到近幾個世紀人類才開始撇開神,從科學的角度去思考世界的本源。

20世紀初葉,因斯坦的“相對論”橫空出世。這個推翻傳統時間和空間觀念的理論,給空間、時間和引都賦予了完整的新概念。按照因斯坦的想法,宇宙應該是靜的。

1929年,美國天文學家埃德溫·鮑威爾·哈勃發現,距離越遠的星系越以更的速度遠離我們而去。這個來被稱為“哈勃定律”的發現,闡明瞭宇宙在膨的事實。

1946年,美國的伽莫夫提出“大爆炸”理論。此,“大爆炸”理論逐漸形成系,成為人們普遍接受的觀點。大爆炸理論認為,宇宙誕生之,沒有時間、空間,沒有物質,也沒有能量。大約100億年,在這片“四大皆空”的虛無中,一個積無限小的點爆炸了,宇宙隨之誕生。大爆炸炸開了空間,也創造了時間,星星、地、空氣、和生命等就在這個不斷膨的時空裡逐漸形成。

,人們製造了以“哈勃”命名的太空望遠鏡,希望能夠決定以“哈勃”命名的宇宙膨率——哈勃常數多年以來成為整個宇宙中最為重要的數字。它不僅牽涉到宇宙的過去,還將決定宇宙的未來。宇宙有一個開始,是否還會有一個結束?宇宙產生於“無”,是否還會最終迴歸到“無”?

圍繞哈勃常數,一開始就展開了烈的爭論。按照哈勃本人測得的值推算,宇宙的年齡約為20億歲,小於地40億歲的年紀,這顯然不可能。顯而易見,宇宙必須先於其他星更早地誕生。因此,自20世紀70年代始,科學家們陸續用各種手段測出了不同的哈勃常數。然而據這些值推算出的宇宙年齡,總是頗有偏差。

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《宇宙知識篇》(六)

《宇宙知識篇》(六)

作者:王月霞
型別:科普小說
完結:
時間:2016-09-08 02:20

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