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100个家长需知晓的天文大观常识(六)

18年前 [01-19 02:49 周六]

72、“宇宙层次”假说

    第三种是“宇宙层次”假说。这种假说是法国天文学家沃库勒等人提出来的。他们认为宇宙的结构是分层次的,如恒星是一个层次,恒星集合组成星系是一个层次,许多星系结合在一起组成星系团是一个层次,一些星系团组成超星系团又是一个层次。

 

73、宇宙到底有多大

    宇宙到底有多大?这个问题很专业,但常人要理解也不难,你先把太阳想象成一个南瓜,大约2500亿个南瓜堆成了银河系,而无数这样的“南瓜堆”,又分布在一个假想中的“空心球”里。这个“空心球”的半径是1.5亿千米,相当于从地球到太阳的距离,即所谓1个“天文单位”,这就是宇宙的大小。而我们的地球在这个体积为9.5亿立方千米的“空心球”里,不过像一颗绿豆而已。

这个代表宇宙的“空心球”,总共由l亿亿亿亿亿亿亿亿亿亿粒子组成,其中每一个星系、每颗恒星和行星以及我们每一个人,就是由这一堆基本粒子组成的。这个有限的宇宙是人类用目前功能最强大的哈勃望远镜看到的。它所观察到的最远星系距离我们150亿光年(1光年约等于lO万亿千米),再远点就什么都看不到了。就跟宇宙中的所有基本粒子都能够数清一样,至少从理论上说,在一定的时间内我们能看见宇宙中“最后一颗恒星”。

 

74、宇宙是无限的

    事实上,宇宙空间是有限无界的。我们的地球就是这样一个有限的空间,你在它的表面上无论朝哪个方向走,无论走多远,你都不可能找到地球的“边界”,地球的体积是有限的,它的半径不过才6000多千米,所以最终你将回到出发点。爱因斯坦的“广义相对论”说的正是这码事儿:宇宙中无数巨大星系(就是那些“南瓜堆”)的巨大重力作用,会使整个宇宙空间发生弯曲,最终卷成一个球形,光线沿这个球面空间的运动轨迹也是弯曲的,并且永远达不到宇宙的边界。

    这个“空心球”之外又是什么呢?置身其中的人类至少目前无法回答,只能请出“上帝”,或者说“上帝”本身就是答案。就连当今世界最杰出的“相对论”专家、剑桥大学的霍金教授也指出,追溯这类终极问题会使人感到,上帝存在的可能性至少有50%。罗马教皇保罗二世为此大喜并亲自接见了他,同时要求他停止窥视上帝的秘密。但霍金拒绝了,仍孜孜不倦探索宇宙终极奥秘,想给出科学的解释。

    人们从自身居住的区域认识到地球,又从地球认识到太阳系,眼界扩大了成百上千倍。从太阳系认识到银河系,眼界扩大了一亿倍,从银河系认识到总星系,眼界扩大10000亿倍。随着人们认识的不断深化,宇宙的大小也在不断扩大。几十年前,总星系的半径还只有10亿光年,现在却已达到100亿光年之遥。总星系大小的不断扩大还给许多科学家开了一个不小的玩笑。例如鼎鼎大名的爱因斯坦,他曾经“计算”出宇宙的半径为10亿光年,后来他又修订了“计算”,认为宇宙的半径是35亿光年。事实证明,他的宇宙大小的范围一次又一次被突破了。

    宇宙是有限的还是无限的呢?

    从天文学角度上说,宇宙是有限的,宇宙的大小实际可以认为是总星系的大小,是一个以一定长度为半径的有限的时间和空间范围。总星系是目前天文学所能探测到的最远的世界。目前,人们对宇宙的认识只能局限于总星系。从哲学角度上说,从哲学家发展变化的观点出发,宇宙不仅在空间上是无限的,在时间上也是无限的。“天地四方曰宇,往古来今日宙。”正因为宇宙在时间上和空间上的无限,才使得宇宙能够成为一个统一的整体而存在。

茫茫宇宙,无边无际。目前认为总星系的半径为l00亿光年。也就是目前我们心目中宇宙的大小。但100亿光年以外还可能有数不清的星系和星系团,总星系究竟有多大?它的边缘在哪里?它的中心又在何方?至今仍然是天文学中的不解之谜。

 

75、为什么海王星是蓝色的

  在浏览天文图片的时候, 我们可以在行星图片中发现两个可爱的蓝色行星: 海王星与天王星。你或许会问,为什么这两颗行星会呈现这样的颜色呢?

事实上海王星会呈现蓝色,是由於海王星的大气中含有1%的甲烷,因为甲烷会吸收红光,当光线通过海王星的时候,红光会被海王星的大气吸收,只剩下蓝光。

海王星的邻居天王星也是蓝色的, 其道理也相同。

 

76、光年是怎么计算的

光年::光每秒大约30万公里,一光年大约为9460800000000公里

 

77、黄道是什么

黄道:太阳在天球上的周年视运动轨迹,称为黄道

 

78、白道是什么

相对於黄道而言,月亮在天上运行投影於天球上的轨迹,称为白道。白道并不固定,与黄道不重合,有两个相交点,夹角约5度。

 

79、星团是什么

星团:恒星集结成群,彼此距离相当近并受引力的约束而有相同的运动方向时,即为星团。依其分布及形状,可分为疏散和球状星团两种。

 

80、疏散星团是什么

疏散星团:疏散星团几乎都分布在银河系盘面内,外貌炯紧,形状多不规则,通常会有一,两百颗成员,少有超过三百颗,平均直径在30光年以下,在距离太阳几百光年内即可发现,已知疏散星团超过1000个。有许多疏散星团因为距离太阳很近,在天空中散布范图很广,而且具有共同的运动方向,自行集中于星空中的某一点,则又称此为移动星团。如金牛座昂宿星团即是。

 

81、球状星团是什么

球状星团:球状星团组织紧密,恒星密度由中心向外递减,起初递减率很大,後来渐减为零。此类星团范图较大,直径自20光年至400光年不等,恒星数量至少有十万颗,多方布于银河盘面上下两侧,目前发现一百多个。球状星团距离我们很远,位在星团内的亮星,事实上都是巨星。星团中不含气体或灰尘,红巨星甚多。星团自成一体,不受外界影响,有自己的轨道,相对于太阳的速度甚高,研究显示球状星团是老年期的天体。

天空中最明亮视直径最大的两个球状星团是半人马座ω和杜鹃座47号球状星团,北半球视直径最大者则为武仙座的M13,若用望远镜观测,可见密密麻麻的星点。

 

82、什么是星云

星云:星云是由星际间大片的气体和尘埃集而成,星云雾状,利用望远镜观测,通常只能看见一片微光。

 

83、什么是反光星云

反光星云:由于星云附近有恒星存在,星云反射成散射恒星的光,成为一片明亮的云气称之。

 

84、什么是发射星云

发射星云:星云附近有极高温的恒星,将邻近星云中的氢原子游离化。故当原子核和电子再结合时,电子降回低能阶而放出可见光,这种发光的星云叫做发射星云,有时也称做HⅡ区。如M42星云即是一个著名的发射星云。

 

85、什么是暗星云

暗星云:星云的附近没有亮星照亮,复因本身遮挡了背后明亮的星空,以致中心区比较边缘来得黑暗,是为暗星云。如南十字星座内煤袋即是著名的暗星云,又天鹅座到人马座,天蝎座的银河(大裂缝),也是一非常著名的大暗星云。暗星云是银河盘面上的尘埃所造成的。

 

86、什么是行星状星云

行星状星云:行星状星云是发射星云的一种低质量恒星演化至后期,在恒星周图形成一层球壳状的云气。已知的行星状星云有600多个,视直径大都很小,大于1分角者甚少。行星状星云有强烈朝银河盘面集中的趋势,几个著名的行星状星云,云气都很明亮。即使以高倍率观测也能看见些许细部构造。

 

87、月球绕地球一周多少时间

月球绕地球一周,要二十七天五小时零五分四十三秒。

 

88、地球绕太阳公转一周多少时间

地球绕太阳公转一周,要三百六十五天五小时零四十八分四十六秒。

 

89、地球自转一周多少时间

地球自转一周,要二十三时五十六分钟。

 

90、月球圆缺变化的周期是多少时间

月球圆缺变化的周期是二十九天十二小时零十四分三秒,就是农历的一个月。

 

91、月球距离地球多远

月球距离地球的平均距离三十八点四万公里。

 

92、地球距离最近的恒星多远

地球距离最近的恒星——比邻星四点二四光年。

 

93、地球赤道圆周长多少

地球赤道圆周长约四万零七十六点五九三八公里

 

94为什么早晚的太阳看起来比中午的大

在一定条件下,人对物体的视觉会发生错觉,例如,一个物体处在一些小的物体中间,就会显得大些;而处在一些大的物体中间又会显得小些。太阳在早上初升时和傍晚落下时,地平线上只有一角天空,而且附近有树木和各种建筑物做它的背衬,它就显得大;中午,太阳在头顶上,大得无比的天空做它的背衬,它就显得小了。背景亮暗不同,也会产生这种错觉。

早晚的太阳不仅看起来比中午的大些,还显得扁些,这就不是错觉,而是受大气折射的影响。

一束光线在两种密度不同的物质里传播时,方向会发生改变,这是光的折射现象。地球周围被大气层包围着,大气高空稀薄,下层稠密,太阳光射过大气层时,就会渐改变方向。初升或将落的太阳,受大气折射影响特别显著,所以我们眼里看到的太阳的位置要比它的实际位置高;而太阳的下缘抬高35分(角度),而上缘只抬高了29分,也就是说,这时的太阳的垂直直径比水平直径缩短了大约五分之一,所以看起来整个太阳就变成扁圆的了。

 

95双虹是怎么回事

1981625傍晚,北京雨过天晴。在背向太阳的东方天空,出现了两道美丽的彩虹,像双层灿烂的天桥,横架在东方地平线上。这是怎么回事?为什么会同时出现两道彩虹呢?

    我们知道,虹是光线以一定角度照在水滴上所发生的折射、反射等过程造成的。夏季,降水多为雷雨或阵雨,这种雨一般范围不大,往往这边下雨,那边出太阳。当日光照射在空气中的雨点上时,原来成混合色的白光,一部分被反射掉,一部分射入雨点,经过反射再从雨点里折射出来。由于各种颜色的光偏折程度不同,白光就分解为红橙黄绿青紫蓝七种颜色。红光折射率最小,紫光折射率最大,所以虹的颜色顺序是内紫外红。

假如日光在雨点内经过二次内反射再出来,就会在主虹外面形成一道副虹,也叫做,它的颜色顺序与虹正好相反,是外紫内红。北京上空出现的双虹,正表明了虹、霓的配置情况。

 

96哪里的白昼和黑夜最长

世界上,只有在赤道上,每天的黑夜和白昼是完全相等的(各24个小时)。其它地方,随着季节的变化而变化。南极和北极,是地球上白昼和黑夜最长的地方。

    在北极,自三月下旬就看见太阳出现在地平线上,每天环绕地平线一周,直到九月下旬才没入地平线下。这就是北极的极昼现象。挪威的亨墨菲斯,到夏至前后,太阳终日在地平线上兜圈子,不再落下去,出现白夜奇景。这时间,南极则刚好相反,黑暗一直笼罩着大地,叫做极昼,北极的极昼,没有黑夜了。

 

97太阳光最多的地方

地球上那里太阳光最多?上世纪六十年代人们以为是南美的波多黎各,那里每年有362天阳光普照,只有三天左右是阴天。

到了上世纪七十年代,气象观测站增多了,人们发现撒哈拉大沙漠东部阳光最多,那里每年平均日照时数达到4300小时,每天约有11小时45分钟的时间能见到灿烂的太阳。

    那为什么撒哈大沙漠东部日照这样多呢?因为这里是世界上最干燥的地方,没有云层能遮住太阳光;加上这里纬度较低,日照时间长,因而成了世界上阳光最多的地方。

 

98太阳奇景

1815年,印度洋唐波拉火山附近,出现了绿色的太阳,整个天空都被映绿;1950年,德国、瑞士出现了浅蓝色的太阳;1965年春天,我国吉林地区上空,太阳发出了黄色的光辉;197976清晨,我国东北三江平原地区,太阳刚刚升起变得象血一样鲜红,而且不刺眼睛。

太阳的这些异常现象虽然是奇景,却并不奇怪。人们所看到的太阳的颜色取决于大气中分子及悬浮在大气中的水滴、冰晶和尘埃对阳光的散射作用太阳由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七色组成。正常情况下,日出、日落时,太阳光穿过极厚的大气层,紫光、蓝光全被散射,只剩下透射功能力强的红、橙、黄等光,以红光为最强,所以这时看到的太阳是红黑泛黄的,越靠近地皮线越红。太阳升高时,太阳光穿过的大气层变薄,阳光被散射的程度变小,各种光线重叠混合,所以太阳光看上去是耀眼的白色。

当大气成份发生变化时,尘埃、水汽和细微水滴增多,太阳光被散射削弱得多,红色光更加纯粹,太阳就变得像血一样红,大风过后,天空中笼罩着吹来的黄土尘埃。它们会使太阳光变成黄色。而印度洋唐波拉火山的爆发,使多种化学成份的大量火山灰尘冲上了天空,又会把太阳变成绿色。浅蓝色的太阳则是由于有的地方发生了一场空前的大火灾,浓烟、灰烬用尘埃浮在空中造成的。

了解到太阳颜色的成因,就可以根据日出、日落时太阳的颜色来判断大气中水滴、微尘的多少,以预测未来天气的好坏。农谚日出东方红,无雨必有风以及日没胭脂红,无雨既是风,就是这个道理分析出来的。

 

99天文学家通过什么方法研究宇宙

是通过收集分析宇宙天体的光和其它波段辐射研究宇宙。天文学家不能去宇宙中大部分的行星,恒星,和星系。取而代之,他们通过天体发送给我们的信息研究宇宙。能够携带信息给我们的就是光和其他波段辐射。这样天文学家主要通过天体辐射,研究宇宙天体(由物质构成)。很快我们就会谈到辐射。你也会在本章末找到关于物质的部分。

 

 

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