一、宇宙的概念
宇宙:一般理解的宇宙指人类所存在的一个时空连续系统,包括其间的所有物质、能量和时间。对于这一体系的整体解释构成了宇宙论。
在中国古代就有“上下四方曰宇,往古来今曰宙”的说法,宇宙一词也出自于“旁日月,挟宇宙”。
近数世纪以来,科学家根据现代物理学和天文学,建立关于宇宙的现代科学理论,称为物理宇宙学。
根据相对论,信息的传播速度有限,因此在某些情况下,例如在发生宇宙膨胀的情况下,距离我们非常遥远的区域中我们将只能收到一小部分区域的信息,其他部分的信息将永远无法传播到我们的区域。可以被我们观测到的时空部分称为“可观测宇宙”、“可见宇宙”或“我们的宇宙”。应该强调的是,这是由于时空本身的结构造成的,与我们所用的观测设备没有关系。
宇宙大约是由4.9%的普通物质,26.8%的暗物质和68.3%的暗能量构成。[1]
中文名宇宙
外文名cosmos;universe
年 龄138.2亿年
应用学科天文学 宇宙学
属 于自然科学
诞 生大爆炸, 暴涨
二、宇宙里不光只有银河系
在哥白尼的宇宙图像中,恒星只是位于最外层恒星天上的光点。1584年,乔尔丹诺·布鲁诺大胆取消了这层恒星天,认为恒星都是遥远的太阳。18世纪上半叶,由于E.哈雷对恒星自行的发展和J.布拉得雷对恒星遥远距离的科学估计,布鲁诺的推测得到了越来越多人的赞同。18世纪中叶,T.赖特、I.康德和J.H.朗伯推测说,布满全天的恒星和银河构成了一个巨大的天体系统。弗里德里希·威廉·赫歇尔首创用取样统计的方法,用望远镜数出了天空中大量选定区域的星数以及亮星与暗星的比例,1785年首先获得了一幅扁而平、轮廓参差、太阳居中的银河系结构图,从而奠定了银河系概念的基础。在此后一个半世纪中,H.沙普利发现了太阳不在银河系中心、J.H.奥尔特发现了银河系的自转和旋臂,以及许多人对银河系直径、厚度的测定,科学的银河系概念才最终确立。
18世纪中叶,康德等人还提出,在整个宇宙中,存在着无数像我们的天体系统(指银河系)那样的天体系统。而当时看去呈云雾状的“星云”很可能正是这样的天体系统。此后经历了长达170年的曲折的探索历程,直到1924年,才由E.P.哈勃用造父视差法测仙女座大星云等的距离确认了河外星系的存在。
三、河外星系离我们越来越远
近半个世纪,人们通过对河外星系的研究,不仅已发现了星系团、超星系团等更高层次的天体系统,而且已使我们的视野扩展到远达大约140亿光年的宇宙深处。
四、宇宙的运动形式
宇宙质能运动有三种形式:即零质量运动、化阻为动的零质量运动、质能等价运动。人造卫星、宇宙飞船、陨石、流星、慧星等所进行的运动,是零质量运动;光子、中微子、球形天体以及UFO所进行的运动,是化阻为动的零质量运动;我们现有的运输工具所进行的运动,都是质能等价运动。
五、北斗七星
北斗是由天枢、天璇、天玑、天权、玉衡、开阳、摇光七星组成的。古代汉族人民把这七星联系起来想象成为古代舀酒的斗形。
天枢、天璇、天玑、天权组成为斗身,古曰魁;
玉衡、开阳、摇光组成为斗柄,古曰杓。
北斗星在不同的季节和夜晚不同的时间,出现于天空不同的方位,所以古人就根据初昏时斗柄所指的方向来决定季节:斗柄指东,天下皆春;斗柄指南,天下皆夏;斗柄指西,天下皆秋;斗柄指北,天下皆冬。
北斗七星从斗身上端开始,到斗柄的末尾,按顺序依次命名为α、β、γ、δ、ε、ζ、η,中国古代汉族天文学家分别把它们称作:天枢、天璇、天玑、天权、玉衡、开阳、摇光。从“天璇”通过“天枢”向外延伸一条直线,大约延长5倍多些,就可见到一颗和北斗七星差不多亮的星星,这就是北极星。
道教称北斗七星为七元解厄星君,居北斗七宫,即:天枢宫贪狼星君、天璇宫巨门星君、天玑宫禄存星君、天权宫文曲星君、玉衡宫廉贞星君、开阳宫武曲星君、摇光宫破军星君。
六、银河系
银河系,古称银河、天河、星河、天汉、银汉等,是太阳系所在的星系,属于棒旋星系,包括1,000亿-4,000亿颗恒星和大量的星团、星云,还有各种类型的星际气体和星际尘埃。它的直径约为12万光年,中心厚度约为1.2万光年,可见物质总质量大约是太阳质量的1,400亿倍。
银河系具有巨大的盘面结构,有一个银心和四条旋臂(最新研究银河系只有两个旋臂,其中太阳所在的猎户座臂只是一个主旋臂的小分叉),旋臂相距4,500光年。太阳位于银河系一条旋臂——猎户座旋臂,至银河中心的距离大约是2.6万光年,而我们居住的地球则属于太阳系中的一个行星。
2003年1月,英国科学家发现,银河系外围可能镶嵌着一个由数十亿颗恒星组成的巨大的环。2015年3月,科学家发现银河系体积比之前认为的要大50%。
七、河外星系
河外星系是指在银河系以外,由大量恒星组成,但因为距离遥远,在外表上都表现为模糊的光点,因而又被称为“河外星云”。人们又观测到大约10亿个同银河系类似的星系。按照它们的形状和结构,可以分为:旋涡星系、棒旋星系、椭圆星系和不规则星系。人们估计河外星系的总数在千亿个以上。最通用的河外星系分类法是1926年哈勃提出的。河外星系的发现将人类的认识首次拓展到遥远的银河系以外,是人类探索宇宙过程中的重要里程碑。
八、星系分类
1、旋涡星系
旋涡星系符号为S0,它具有一个核心部分,称为核球。核球外面是一个薄薄的圆盘。从核球外缘附近有两条或更多条旋臂向外延伸出去,极少发现有一条旋臂的。核球部分有的比较圆,有的比较扁,也可以用E0—E7来表示核球的形状。
旋涡星系还可以分为Sa、Sb、Sc等次型。分类的标准有两条旋臂的开展程度与核球的相对大小。Sa型核球的相对大小最大,旋臂缠得最紧;Sc型核球的相对大小最小,旋臂最开展。如果旋涡星系是“极向”的,即其对称轴与视线重合,它的旋涡特点就很容易看出来;如果对称轴与视线垂直,旋涡形状就不容易看出来。同时,由于星系对称面附近星际物质的消光作用,常可看到一条暗带。多数旋涡星系有两条对称的旋臂,如猎犬座旋涡星系M51、三角座旋涡星系(M33);室女座河外星系又称草帽状星系,是巨大的旋涡星系,从侧面看中央突出呈球形,赤道边缘呈盘状,四周有旋臂。但是一般说来,多旋臂常出现在星系外边缘,而且很短,缠得很紧。还有些旋涡星系的形状很特殊,例如有的有环状结构,有的旋臂极不规则,呈“V”字形等等。
2、棒旋星系
与旋涡星系平行的还有一类,称棒旋星系,符号为SBb棒旋星系的特点是一个棒状物,棒的中心部分有核球,旋臂从棒的两端向外延伸出去。与旋涡星系类似,棒旋星系也可分成SBa、SBb、SBc等次型。分类的依据与旋涡星系一样。SBa型的旋臂最不开展,看起来像希腊字母“θ”,核球最大。SBc型的旋臂最开展,像一个大写的拉丁字母“S”,核球也最小。
3、不规则星系
不规则星系符号为I或In。它具有不规则的形状,又分为两个次型IrrI。IrrI型不规则星系中心没有核,看不出有旋转对称性,它的恒星组成类似于Sc,偶而隐约可以看见旋涡结构。IrrⅡ型则完全不规则,是一种特殊天体,如著名的M82。
4、活动星系
活动星系,这是一些核心部分非常明亮而且有强烈活动的星系。核发出的光往往占星系总辐射的大部分。它又包括很多种类型如N星系、赛佛特星系等等。从星系数按类型的分布来看星系中旋涡星系(包括棒星系)所占比例最大,约60%以上,不规则星系占比例最少,仅占2%左右。
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正发愁怎么编辑一本知识书,刚好看到了这个,好东西。
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我之后将会写一本关于机器,机器人等方面的软科幻小说,这是我为之收集编辑的一本知识资料书,里面会包括科幻小说、机器人、超级计算机、人工智能等方面的知识。内容收集来源于网络