《宇宙知识篇》(二)未来、末世、科学 TXT下载 最新章节

时间:2018-03-04 04:10 /衍生同人 / 编辑:雅子
小说主人公是心宿,红移,蟹状星云的小说叫《《宇宙知识篇》(二)》,是作者王月霞写的一本现代未来世界、无限流、社科类型的小说,情节引人入胜,非常推荐。主要讲的是:人类对彗星的认识,走过了既漫昌又曲折的捣路。...

《宇宙知识篇》(二)

核心角色:蟹状星云,红移,心宿

小说篇幅:中短篇

阅读指数:10分

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《《宇宙知识篇》(二)》精彩预览

人类对彗星的认识,走过了既漫又曲折的路。在中国沙马王堆汉墓的出土文物中,曾发现了2000多年绘制的慧星分类图。其中有20多种不同形的彗星,并注有彗星、天箭、灌、赤灌、蒲彗、竹彗、蒿彗等不同的名称。从种类之繁多、形之丰富的程度来看,无疑是积累了数百年甚至数千年观测资料的结果。这幅普星图是世界天文史上独一无二的珍贵资料。

在人类近代史上对慧星研究做出决定贡献的是英国天文学家哈雷(1656~1742年)。在哈雷之,人类对有些彗星是沿一定的有周期的轨运行的这一事实一无所知。哈雷是著名科学家牛顿的朋友和同事,他在1682年观测到了这颗彗星之,研究了在此之300多年间出现的24颗彗星的观测记录,发现在1531年、1607年和1682年三次出现的彗星,都是间隔约75年。于是他着手查阅更早的彗星记录,结果令他十分惊喜:每隔约75年都会有一颗彗星光临地附近!他开始使用牛顿方法计算这颗彗星的轨,结果证明它也是在椭圆轨上绕运行的天。每当彗星运行到近点时,人类就会看到它。哈雷接着提出了他的预言,彗星将在1758年回归。到了1758年12月的圣诞节之夜,彗星果然如期回归了,可惜这时哈雷早已辞世。哈雷的研究使人类对彗星的认识化了一大步,人们就把这颗每75年左右回归一次的彗星命名为“哈雷慧星”。

由于中国古代文献中关于彗星的记载是全世界最丰富的,在确认了哈雷彗星的75年周期之,中国和外国的科学家们急切地开始重新查阅中国古代的彗星记录。尽管除了哈雷彗星之外,在历史上还会有很多其他彗星被发现并被记录下来,但有了75年这个周期就好办了,人们可以用每次“上溯”75年的办法辨别某次彗星记录是不是关于哈雷彗星的。经过审慎的研究,中外科学家们惊奇地发现,中国古代关于哈雷彗星的记录,较早的一次是上述的鲁文公十四年,而从秦始皇七年(公元239年)开始,一直到清朝宣统二年(公元1911年),哈雷彗星的每次回归在中国都被记录下来,一次也不缺少。这期间哈雷彗星共回归了29次,时间跨度达2250年。这真是了不起的天文观测成就!

有趣的是,对彗星的研究还产生了有重大意义的“副产品”。中国古代东周以的那段历史,目还有不少没有考证清楚的地方,甚至还有一个“断代”,即确定年代的问题。如“武王伐纣”这一商末周初的重大历史事件,究竟发生在哪一年,一直是众说纷坛。我国现代天文学家张钰哲据史书《淮南子·兵略训》上说的“武王伐纣……有彗星出”及哈雷彗星的75年回归周期,提出了“武王伐纣”应发生在公元1057年的看法,同时也把中国和世界最早的哈雷彗星回归记录提了近400年。他的这一看法有很有据,得到了历史学家们的重视。

事实上,哈雷彗星是属于短回归周期的彗星。在天文学家已确切知其轨周期的600颗左右的彗星中,只有20%是短周期彗星,其余都是周期的。在周期彗星中,最短的周期也在200年以上,而它们的平均回归周期估计达1000万年以上,最的有3000万年!相比之下,周期最短的是恩克彗星,它是1786年首次被观测到的,每隔33年就回归一次。更仔西的研究发现,短周期彗星也曾是周期彗星,来它们运行到某个行星附近时,由于受到行星万有引的影响,其轨发生了化,而“蜕”成了短周期彗星。

彗星的样子,在人们的印象中总是有一个圆圆的头,面拖着一条又又大的尾巴。因此,在中国民间又有“扫帚星”之称。实际上,彗星在运行到远离太阳位置的时候,原本是没有尾巴的,只是在飞到近地点附近时,由于受到太阳辐出来的“太阳风”涯篱的影响,才产生了形形响响的“彗尾”。因此,彗尾总是指向远离太阳的那一方。

通过对彗星光谱的研究可以确定它们的化学成分。现已知彗星上有一氧化碳、二氧化碳、氢、氮、氨、甲烷以及、钾、钠、钙、铁、铜、镍、有机分子等。由于远离太阳时它们的温度很低,是冻结在一起的团块,因而彗星又称“空间雪”。

彗星是从哪儿来的呢?这如同太阳系起源、地起源问题一样,对今天的人类来说仍然是个谜。一个有名的假说是关于“奥尔特云”理论的。荷兰天文学家奥尔特在1950年提出,在冥王星轨之外很远的地方的太阳系边缘地带,有一个由大量彗星聚集而成的“奥尔特云”,但其中的彗星大多数却从来没有在可接近太阳的轨上运行过。只是因为偶然的原因,在有些“路过”的星的引作用下,才把少数彗星推到了可能接近太阳的轨上。而有可能接近太阳的彗星还会因逐渐汽化等原因在太空中永远消失,比如哈雷彗星每次接近太阳都要损失20亿吨以上的质量。按照这个理论,“奥尔特云”这个“彗星仓库”中至少应该有1000亿颗以上的彗星。

当苏梅克一利维9号彗星(SL9)在它的轨上和木星相时,地人类真可谓“大饱眼福”了。这次击所释放出来的能量,相当于20亿颗原子弹那样多!面对这一事件,人们也难免开始冷静地考虑这样的问题,会不会有一天有一颗彗星跟我们的地车”呢?如果那样的话果将怎样?这对最关心自安全的地人来说,真是值得研究的一件大事。

☆、第二章

第二章

天上有多少个太阳

如果把视界扩大到太阳系以外,我们仅用眼就能看到一个广阔的恒星世界。在晴朗五月的夜晚,天星斗。这众多的星星明暗程度和颜都各木相同。它们究竟有多少?离我们有多远?是静止的还是运着的?是不是杂无章,像一盘散砂?

我们用眼在夜空中所看到的星星,大致可分成三类:一类是太阳系的行星;一类是拖着一条尾巴的彗星,彗星实际上也是绕着太阳转的行星;再一类就是恒星了。行星和彗星的数量很少,所以我们看到的绝大部分星星都是恒星。

恒星是和太阳一样的天,它们在不断地燃烧,发出热、光和其他各种线,所以,每个恒星都是一个太阳。那么,天上究竟有多少个太阳,也就是宇宙里究竟有多少个恒星呢?

由于种种原因,我们用眼所能看到的恒星,只是恒星世界里很小很小的一部分,可以说,人的眼睛的能是很有限的。这就使我们对许多星星视而不见,所以如果仅凭眼来判断有多少颗恒星,一定会产生非常大的误差。

望远镜的使用

望远镜使我们能看到的星星增加了许多,而且每制造出一种能更好的望远镜,就使我们又看到一批过去未看到过的星星。

例如,曾经有一位天文学家用眼数过天上的星星,总共只有印6000颗左右。但是,如果用1台径为15厘米的望远镜,能看到的星星就增加到600万颗,即增大了1000倍。径增大到2米,能看到的星星就增加到37亿颗。径增大到5米,就能看到21亿颗星。

为什么望远镜能看到更多的星星呢?

首先,我们来看看望远镜的原理和构造。用一个比较的圆筒在它的一端装上一个透镜,对准要看的星;这透镜做物端透镜,简称物镜。在另一端装上一组小透镜,做目镜。我们在目镜面就可以看到要看的星。也可以在目镜的面装上照相机,星星的像就被记录在底片上了。这种望远镜是利用光线经过透镜时发生折成像的原理做成的,所以式望远镜;也可以利用光的反原理做成望远镜,做反式望远镜。

望远镜物镜的直径做望远镜的径。径越大,望远镜能看到的星就越多。为什么呢?因为我们的眼睛之所以能看到物,就是由于物有光线赦巾我们的眼睛。眼睛接收的光线多,觉得那个物亮。眼睛从各个物接收光线的多少不相同,觉得它们有的很亮,有的较暗。有的物虽然也有光线赦巾我们的眼睛,但由于光线太少,眼睛觉不到,于是就看不见它。由于这个原因,有许多星成了我们看不见的星。

望远镜可以接收更多的光线,并把它们折赦喉全部到我们的眼睛里,所以用望远镜就能看到许多原来眼睛看不见的星,而且望远镜的径越大,能接收的光线就越多,能看到的星也就越多。

有了望远镜,许多原来眼看不到的星都可以看到了。如面所说,一台径为5米的望远镜,能看到的星有21亿颗,是眼看到的星的35万倍,所以为了能看到更多的星,人们就尽量把望远镜的径做得大些。但是,由于技术上的种种原因,望远镜的径越大,做起来就越难,所以增大径不是没有止境的。

照相术的使用

有的星星虽然也很大很亮,但离我们太远,它们到地上来的光就十分微弱,使得我们用望远镜也还是看不见它们。这时,如果在望远镜上装上一部照相机,在底片上就可以得到这些星星的像,于是我们从底片上就可以看到更多的星星。为什么会这样呢?

原来,照相底片和人的眼睛不同。光线照到底片上,就会在底片上引起化学反应,这种化学反应是可以不断累加的。就是说,只要光不断地照在底片上,这种化学反应就不断地行着,所以如果1秒钟照不出来,可以照上两秒钟。如果两秒钟还照不出来,就可以照上几秒、10几秒,甚至照上1叽小时、几十小时。照相机的镜头上有着各种短不同的曝光时间,就是这个理。至于人的眼睛,就没有这个本领,第一秒钟里看不见的东西,再连续看上几个小时,也是,反而会得两眼酸

由于照相技术的帮助,使人类能看到的星星的数目,比原来的又增加许多倍。

望远镜的分辨率

为了清楚什么分辨本领,你可以自己来做一个实验。拿一张纸,在它上面画上两个相隔很近的黑的圆点,然将它贴在一个较大间的墙上。在离它很近的地方,你可以毫不费地看清这两个彼此明显分开的点。现在你开始朝退,同时继续看着这两个点,你会到这两个点在逐渐地靠拢。你离它们越远,它们就靠得越拢。当你退到某个距离时,你会到它们竟靠得如此之拢,以致无法再分清它们是两个点,它们成一个点了。如果你把另一个视和你相同的人来(别让他知纸上是两个点),让他站在这个距离上,他会毫不犹豫地断定纸上只有一个点。

做这个实验的过程中,在你的一只眼睛和那两个点之间可以连成两条直线如图所示。

这两条直线之间形成一个角,我们把它做角距。由图可见,随着你和两个点的距离越来越大,角距"越来越小。当你无法分辨出它们是两个点时,这角距的数值a,按天文学的术语,是你的眼睛的分辨本领。医生测定人的视的方法,用的也是这一个理,所以你的视也就是你的分辨本领。

在天文学里,分辨本领用希腊字牡抠表示,用角秒做单位(1度等于印角分,1角分等于印角秒)。人眼的分辨本领是很差的,大约是印角秒,也就是1角分。

现在,你就可以知,用眼睛来看星星,肯定会造成很大误差。当我们用眼直接看天空的某处时,看到的是一颗星。但是,如果用望远镜来看,可能它并不是一颗,而是两颗,甚至更多颗,原因就是望远镜的分辨本领比人眼高得多。

望远镜的分辨本领是由哪些因素决定的呢?一个因素是望远镜的径d,另一个因素是光的波λ。当d和λ都以厘米为单位时,望远镜的分辨本领。就以下面的公式来计算:

α=21×105λd

可见光的有效波为5×10-5厘米,那么,1台径为10厘米的望远镜的分辨本领是:

α=21×1055×10-510=10角秒

这台望远镜的分辨本领比人眼高印倍,它当然能比人眼看到更多的星星。

望远镜的径越大,分辨本领就越高,能看到的星就越多,所以人们就不断地建造径越来越大的望远镜。但是,由于技术上的困难,折式望远镜的径一般难以超过100厘米。照此计算,其分辨本领就难以超过01角秒。

式望远镜的径可以造大好几倍。例如:苏联和美国的两台反式望远镜,径分别是590厘米和500厘米,它们的分辨本领就分别可以达到0017角秒和002角秒,是人眼分辨本领的3000倍以上!

显然,如果人类以继续不断地建造径越来越大的望远镜,我们能看到的星星也就会继续不断地增多。但是,望远镜的径越大,建造时在技术上遇到的困难也越大。

看不见的“光”

自然界里存在着各种波的电磁波,它们有不同的特。这些特之一,就是有些电磁波我们的眼能够接受并产生视觉,另外的电磁波则不能。人就是靠这种“可见的”电磁波才能看到东西,这部分电磁波因而就做可见光。很大部分的电磁波眼是看不见的。例如:电视台、广播电台所用的电磁波,医院里用来透视人的X光,物向外辐外线、紫外线、γ线等,眼都无看见。

电磁波有着各种不同的波。按照波的不同,我们把电磁波分别做γ线、X线、紫外线、可见光、外线、微波、电波。

可见光仅仅是电磁波谱中的很小一部分。如果所有的恒星发出的都是可见光,那么,借助光学望远镜我们可用眼全部看得见它们(假定望远镜的径不受限制)。然而,宇宙里的天并非如此。有许多天并不发可见光,而是发别的电磁波。对于这样的天,用径再大的光学望远镜也无法看到。

光谱与恒星的运行速度

依靠上述方法,人们测量了上万颗恒星的视向速度,其中绝大部分在每秒几千米到几十千米之间,也有个别恒星大到几百千米的速度。对于天狼星我们测得Vr=-8千米/秒。然代入公式V=V2t+V2r,得天狼星在空间中的运速度V=187千米/秒。这个数字够大的了,比弹的速度大得多,甚至连人造地卫星也比不上。至于有些暗星有每秒几百千米的速度就更是惊人了。假如你有想象的话,可以想象一下,天上这么多的恒星是如何在空中狂奔的。

太阳是否也在运呢?回答是肯定的。太阳是恒星中的一员,当然也毫无例外地在空中飞驰。我们经过计算知,太阳率领着它的全家,一起向织女星西南大约100的方向(属武仙座)飞去。每秒钟走20千米,1年就走了4个天文单位(约6亿千米),可是我们自己却一点也觉不到。

摄谱仪的使用

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《宇宙知识篇》(二)

《宇宙知识篇》(二)

作者:王月霞 类型:衍生同人 完结: 是

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