登陆注册
2225100000010

第10章 天文常识(3)

其实,中国人是哈雷彗星的最早发现者。《春秋》记载,鲁文公十四年(公元前613年)“秋七月,有星孛入于北斗”。这是世界上第一次关于哈雷彗星的确切记录。格林尼治天文台

格林尼治位于伦敦东部泰晤士河畔,早在15世纪30年代,英国摄政王罗斯特公爵就在该处山巅建起了宫殿,设置了炮台和瞭望塔。1675年,为解决在海上测定经度的需要,国王查理二世下诏,决定将嘹望塔改建成天文台。

1884年,国际天文学家代表会议决定,以经过格林尼治的经线作为日期变更的界线,格林尼治天文台因此举世闻名。那条经线就是本初子午线,又叫首子午线,地球就以这条线划分为东西两个半球。此后,不仅各国出版的地图以这条线作为地理经度的起点,而且也都以格林尼治天文台作为“世界时区”的起点,用格林尼治的计时仪器来校准时间。

1948年,天文台迁往赫斯特蒙苏堡,仍叫英国皇家格林尼治天文台。

哈勃望远镜

哈勃望远镜是人类历史上第一架空间望远镜,也是目前最先进的空间望远镜。

空间望远镜的概念最早出现在1940年,19世纪70年代和80年代,美国航空航天局与欧洲航天局合作,设计与建造空间望远镜。1990年,世界上第一台空间望远镜问世了,设计者们用美国天文学家埃德温·鲍威尔·哈勃(1889~1953)的名字为其命名。

1990年4月22日,“发现号”航天飞机将哈勃望远镜送入地球轨道,哈勃望远镜开始运行于距离地面600千米的高空,摆脱了地球大气对天文观测的干扰,因此它的威力远远超过地基光学望远镜。哈勃望远镜总重约11吨,焦距57.6米,分辨率为0.005,为地面大望远镜的100倍,观测波长从紫外的120纳米到红外的1200纳米,造价15亿美元。在哈勃望远镜的帮助下,人类加深了对星系形成的了解,大致确定了宇宙诞生的年龄,增加了对恒星演化历程的知识,发现了黑洞存在的证据,并通过对遥远的类星体的研究,探察了宇宙的结构。

星云是什么?

宇宙空间,不是一无所有的,而是存在着各种各样的物质。这些物质包括星际气体、尘埃和粒子流等,人们把它们叫做“星际物质”。星际物质在宇宙空间的分布并不均匀,在引力作用下,某些地方的气体和尘埃可能相互吸引而密集起来,形成云雾状。人们形象地把它们叫做“星云”。

星云的物质密度十分稀薄,主要成分是氢。根据理论推算,星云的密度超过一定的限度,就要在引力作用下收缩,体积变小,逐渐聚集成团。一般认为恒星就是星云收缩、演化而成的。恒星形成以后,又可以大量抛射物质到星际空间,成为星云的一部分原材料。所以,恒星与星云在一定条件下是可以互相转化的。

简单来说,星云可分为四类:发射星云、反射星云、黯黑星云及行星状星云。

发射星云:受到附近炽热的恒星激发而发出红光,这些恒星所发出的紫外线会电离星云内的氢气,令它们发光。

反射星云:靠反射附近恒星的光线而发光,光度较弱,呈蓝色。

黯黑星云:本身不会发光,也没有恒星包含其中,而它能够被发现是由于它遮挡了背景的星云或恒星的光线,从而给我们看到的。

行星状星云:呈圆形、扁圆形或环形,有些与大行星很相像,因而得名。这类星云的中央,都有一颗高温恒星,称为行星状星云的中央星。这是正在演化成白矮星的恒星。

特殊的白矮星

白矮星是一种很特殊的天体,它的体积小、亮度低,但质量大、密度极高。天狼星的伴星就是最早被发现的白矮星,它的体积比地球大不了多少,但质量却和太阳差不多。

白矮星的密度为什么这样大呢?

我们知道,原子是由原子核和电子组成的,原子的质量绝大部分集中在原子核上,而原子核的体积很小。在巨大的压力之下,电子将脱离原子核,成为自由电子。这种自由电子气体将尽可能地占据原子核之间的空隙,从而使单位空间内包含的物质大大增多,密度大大提高。一般把物质的这种状态叫做“简并态”。

简并电子气体压力与白矮星强大的重力平衡,维持着白矮星的稳定。如果白矮星的质量进一步增大,简并电子气体压力就有可能抵抗不住自身的引力收缩,白矮星还会坍缩成密度更高的天体:中子星或黑洞。

由于没有热核反应来提供能量,白矮星在发出光热的同时,也以同样的速度冷却着。经过一百亿年的漫长岁月,年老的自矮星将渐渐停止辐射而“死去”,它的躯体变成一个比钻石还硬的巨大晶体——黑矮星而永存。

太阳黑子与耀斑

在太阳的光球层上,有一些旋涡状的气流,像是一个浅盘,中间下凹,看起来是黑色的,这些旋涡状气流就是太阳黑子。黑子本身并不黑,由于比起光球来,它的温度要低一两千度,所以在更加明亮的光球衬托下,它看起来就暗淡多了。

黑子活动的周期平均是11年。在开始的4年左右时间里,黑子不断产生,越来越多,活动加剧,在黑子数达到极大的那一年,称为太阳活动峰年。在随后的7年左右时间里,黑子活动逐渐减弱,黑子也越来越少,黑子数极小的那一年,称为太阳活动谷年。国际上规定,从1755年起算的黑子周期为第一周,然后顺序排列。

1859年9月1日,两位英国天文学家分别同时在一大群形态复杂的黑子群附近,看到了一大片明亮的闪光发射出耀眼的光芒。这片光掠过黑子群,亮度缓慢减弱,直至消失。这就是太阳上最为强烈的活动现象——耀斑。由于这次耀斑特别强大,在白光中也可以见到,所以又叫“白光耀斑”。白光耀斑是极罕见的,它仅仅在太阳活动高峰时才有可能出现。耀斑一般只存在几分钟,个别耀斑能长达几小时。在耀斑出现时要释放大量的能量,一个特大的耀斑释放的总能量高达1026焦耳,相当于100亿颗百万吨级氢弹爆炸的总能量。耀斑还会向外辐射出的大量紫外线、x射线等,到达地球之后,就会严重干扰电离层对电波的吸收和反射作用,使得部分或全部短波无线电波被吸收掉,短波衰弱甚至完全中断。

黑洞与白洞

黑洞,是天体的一种特殊物态,代表着恒星演化的一个阶段。

恒星的最初阶段,是一团凝聚的气尘云,但它不断向中心收缩,密度越来越大,温度越来越高,然后成为明亮可见的恒星。当恒星内部的热核反应产生向外的热压力正好顶住向内的引力时,恒星暂时不再收缩,处于平衡状态。随着时间的流逝,恒星的核燃料越烧越少,恒星内部热压力也随之减小,整个恒星又再次急剧收缩,这个过程叫做“坍缩”。自矮星、中子星就是恒星坍缩的结果。当没有什么力量能阻碍恒星收缩的时候,恒星走向死亡,这时就出现了体积极小、密度极大的天体——黑洞。

由于这种特殊天体的质量和引力极大,任何物体只要进入它的引力作用范围,就必定被它牢牢吸住,而融汇成它的一部分,就连光线也休想逃出它的引力范围,所以人们根本看不到它,于是,“黑洞”之名就由此而生。由于黑洞本身不发光,所以用任何强大的望远镜都看不见黑洞。

白洞与黑洞都是广义相对论预言的一种天体。但白洞的存在还没有得到实际观测的证实。黑洞有一个被称为视界的边界,光或者是其他物质,只能通过视界进入黑洞而无法从黑洞内逃出。而白洞也有一个类似的边界,但与黑洞截然相反,物质只能从白洞中向外发射,而无法从外面进入白洞内,所以白洞又被科学家们称作“宇宙中的喷射源”。

什么是宇宙速度?

宇宙速度是指从地面向宇宙发射人造天体必须具备的初始速度。宇宙速度通常分为三类:

第一宇宙速度:指从地球表面向宇宙空间发射人造地球卫星所必需的最低速度,其值为7.9千米/秒。当人造天体的运动速度到达这一速度时,它将绕地球做圆周运动,所以又称为绕地球运动的圆周速度或环绕速度。低于这个速度,物体就会在重力的作用下返回地球。

第二宇宙速度:指从地球表面向宇宙空间发射行星际飞行器所需要的最低速度,其值为11.2千米/秒。一旦人造天体达到这一速度,将脱离地球引力场沿抛物线轨道飞向其他行星,因此又称为脱离速度或逃逸速度。

第三宇宙速度:指从地球表面向宇宙空间发射恒星际飞船所必需的最低速度,其值为16.7千米/秒。当人造天体达到这一速度并且沿着与地球公转运动方向一致的轨道运行,就能充分利用地球的公转速度,从而克服太阳引力场的作用而脱离太阳系,到其他星球去旅行。

星期和礼拜的由来

“星期制”是两河流域的巴比伦人发明的。早在公元前2000年左右,巴比伦人就根据月象的变化,将7天定为一个星期,又叫一周。他们认为在这7天内,上苍每天派一个星神光临人间值班。太阳神马什、月神辛、火星神奥尔伽、水星神纳布、木星神马尔都克、金象神伊什塔尔、土星神尼努尔达7星共值一周,即七曜。由于这7天都是天星值班的日期,就称为“星期”。“星期制”后来传人欧洲各国,明朝末年传入中国。至今,在日本、韩国和朝鲜依然沿用着“七曜”之名。

而《圣经》上说,上帝花了6天时间,将天地万物创造出来。到了第7天,上帝就休息。于是,基督教徒便在星期天举行一种宗教仪式——礼拜。如此一来,人们就把星期天称为“礼拜天”。基督教徒因此开创了“礼拜制”。

美丽的极光

在地球南北两极附近地区的高空,夜间常会出现灿烂美丽的光辉,忽暗忽明,壮丽动人,五彩缤纷,变幻莫测,这种景象叫做极光。

极光是人类肉眼可见的唯一高空大气现象,常出现在地球高纬度地区,主要在南北极。在南极地区形成的叫南极光,在北极地区形成的叫北极光。在中国,人们只有在黑龙江的漠河才能看到极光。

极光是在地球南北两极附近地区夜空出现的灿烂光辉,是由太阳引起的地球磁层亚暴的一种表现。地球磁层在地面上空1万千米处,磁层亚暴是指地球磁层中巨大能量贮存突然释放的瞬变活动,每天大约发生3至4次,每次释放能量大约相当于一次中等地震的能量。此时地球磁层向高空大气层喷发高能电子,这些电子同空气分子碰撞时,就会产生极光。极光的颜色往往因空气成分而异,红色和绿色由氧气引发,紫色则来自氮气的作用。

科学家们把极光按照形状特点分为五大类:一是底部整齐微微弯曲呈圆弧状的极光弧;二是有弯扭褶,宛如飘带状的极光带;三是如云朵一般片朵状的极光片;四是面纱一样均匀的帷幕状的极光幔;五是沿磁力线方向呈射线状的极光芒。

早晨的太阳与中午的太阳

我们总是感觉早晨的太阳离人近,但凉爽;而中午的太阳离人远,反而炎热。这是为什么呢?

其实,早晨和中午的太阳距离地球的远近是一样的,只是因为早晨太阳光是斜射在地面上,而中午则是直射,角度不同,因此使人们产生了一种错觉。而天气的冷热并非取决于太阳的照射,主要由太阳的辐射强度所决定的。因为空气直接吸收阳光的热能只是太阳辐射总热能的一小部分,其中大部分被地面吸收了。地面吸收了太阳辐射热后,再通过辐射、对流等传热方式向上传导给空气,这才是使气温升高的主要原因。中午时较早晨热,是因为中午地面和空气在相同的时间里、相等的面积内接受太阳的辐射热较早晨太阳光斜射时多,因而受热最强。

为什么天上会打雷、闪电?

空中的尘埃、冰晶等物质在云层中翻滚运动的时候,经过一些复杂过程,使这些物质分别带上了正电荷与负电荷。经过运动,带上相同电荷的质量较重的物质会到达云层的下部(一般为负电荷),带上相同电荷的质量较轻的物质会到达云层的上部(一般为正电荷)。这样,同性电荷的汇集就形成了一些带电中心,当异性带电中心之间的空气被其强大的电场击穿时,就成云间放电(即闪电)。

雷电形成于大气运动过程中,其成因为大气运动中的剧烈摩擦生电以及云块切割磁力线。闪电的形状最常见的是枝状,此外还有球状、片状、带状。闪电的形式有云天闪电、云间闪电、云地闪电。云间闪电时云间的摩擦就形成了雷声。

为什么会下雨?

地球上的水受到太阳光的照射后,就变成水蒸气被蒸发到空气中去了。水汽在高空遇到冷空气便凝聚成小水滴。但这些小水滴都又小又轻,被空气中的上升气流托在空中,于是就聚成了云。如果云体内的水汽能源源不断得到供应和补充,使云滴表面经常处于过饱和状态,那么,云滴就会不断增大,成为雨滴。但有时云内的水汽含量有限,在同一块云里,水汽往往供不应求,这样就不可能使每个云滴都增大为较大的雨滴,有些较小的云滴只好归并到较大的云滴中去。当云中的云滴增大到空气再也托不住它时,便从云中直落到地面,成为我们常见的雨水。

为什么会下雪?

下雪是降水的一种形式,气象上称之为固体降水。雪花生长在一种既有冰晶又有过冷水滴的云体里,这种云称为冰水混合云。在这种云体内,过冷水滴不断蒸发成水汽,水汽便源源不断地涌向冰晶的表面,在那儿凝华落脚,使冰晶逐渐增大形成雪花。雪花形成后便向下飘落,在飘落的过程中,碰上其他雪花时,常常黏附在一起,慢慢长大,遇到上升气流时,小雪花上升的速度比大雪花快,小雪花赶上大雪花发生粘连,几经反复,便逐渐成为直径达几厘米的像棉花又似鹅毛的雪团。当空气中的上升气流再也托不住这些雪花时,它们便从云层中飘落下来,如果这时低层空气的温度在0℃以下,雪花降落到地面,就是人们所见到的皑皑白雪。

同类推荐
  • 文化苦旅

    文化苦旅

    本书于1992年首次出版,是余秋雨先生1980年代在海内外讲学和考察途中写下的作品,是他的第一部文化散文集。全书主要包括两部分,一部分为历史、文化散文,另一部分为回忆散文。该书以文采飞扬、知识丰厚、见解独到备受万千读者喜爱。由此开创“历史大散文”一代文风,令世人重拾中华文化价值。
  • 奇趣天下Ⅱ:冒险家的禁足之地

    奇趣天下Ⅱ:冒险家的禁足之地

    万吨巨轮顷刻间支离破碎永沉海底;飞机失踪数年后出现在遥远的月球;数十人被在黑雾中迷失灵魂;人畜眨眼间被吸入魔窟化为白骨;沙漠中幻象纷繁引人赴死;峡谷里众多冒险者神秘死亡……对于这些神秘之地,人们众说纷纭,有人说是外星人的秘密基地,人类不得入内;有人说是死亡笼罩的所在,误入者必死无疑;也有人说是大自然的禁区,一旦踏入将会遭受灭顶之灾。死亡无法形容的恐怖;神秘不能诠释的离奇。这是地球上最后的秘密,我们称这些区域为——冒险家的禁足之地!
  • 三教九流全知道(超值金版)

    三教九流全知道(超值金版)

    本书内容丰富、涵盖面广,力求在有限的篇幅中,尽力展现古代东方文化的思想精髓,以及古今各阶层群众的生存状态,并试图找出它们之间的联系。本书加入了许多有意思的“文化常识”板块,希望读者在轻松阅读中有所收获。本书浓缩了中国传统思想文化的精髓和发展脉络。无论是对个人层面的修身养性,还是社会层面的治国安邦,都具有一定的指导意义。本书以豁达恢弘的气度、悲天悯人的情怀,向读者展开一幅中华文明的画卷;同时以凝练的笔触,着力阐述古代中国文明是如何哺育出中国宗教和哲学传统的。
  • 福宁霞浦

    福宁霞浦

    本书对霞浦风光、风物进行集中展示,对有形无形的文化遗产进行认真盘点。今日霞浦,己迎来前所未有的发展良机。优越的区位,便捷的交通,丰富的资源,良好的生态,使霞浦在海西建设和环三都澳区域发展战略中占据了难得的后发优势和发展空间。霞浦正立足实际,倾力打造“福宁湾经济带增长极”,构建“生态型工贸旅游海湾城市”,美好蓝图正在描绘,经济社会事业建设如火如荼。而文化霞浦的建设,是所有建设中必须和重要的一环。借此编撰《福宁霞浦》一书,旨在对霞浦风光、风物进行集中展示,对有形无形的文化遗产进行认真盘点,让霞浦悠久的历史文化重新绽放光彩,这是一种文化自觉,更是不可推卸的责任。
  • 日子疯长

    日子疯长

    《潇湘晨报》创办人首部慢忆时光散文集。本书以质朴如山风的文字,记录了岁月错落中念念不忘的少年时光与人性温情,流露了作者对故乡的深深眷恋,就像作者文中所写——当我们将世界几乎走遍,才发现这一辈子的奔走,仍没能走出那个童年和少年的小镇。
热门推荐
  • 日本文学研究的学术历程

    日本文学研究的学术历程

    《日本文学研究的学术历程》是“中国外国文学研究的学术历程”总12卷之第9卷,是日本文学的国别研究卷。全书对日本的文学研究的情况进行了深入考察。本书对中国日本文学研究的发展历程和学术上的成败得失、重要的文学现象和代表作家的研究状况、重要的研究成果和其他相关的问题有独到的思考;在充分展示中国日本文学研究所取得的成绩的同时,也从方法论的角度指出了研究中存在的问题,并从学理高度对日本文学研究进行了前瞻。
  • 山海雨下的阳光

    山海雨下的阳光

    一座大山,隔着繁华与平凡,隔着两个少年的梦与海;一座大山,长着青树绿水,长着一对兄妹与希望……可是你看!青山的江水在做着它的大海梦……
  • 婚内燃情:撒旦老公请温柔

    婚内燃情:撒旦老公请温柔

    幸福美好的婚礼现场突然被人打断,这辈子她怎样也不会想到的是,会出现一个人将她从婚礼现场直接劫走,直接将她期待中的所有美好打破。但谁又能预料到,在她新婚之夜丈夫就已经背着她出轨名模,她忍,婚后两天,丈夫带着小三登堂入室,全然不将她放在眼中。救她于悲伤中的男人却带着一身的秘密替她复仇并保护了起来。
  • 修罗神域

    修罗神域

    刺青、尸骨、古碑上的文字,显示神秘世界。落魄家族少年楚凡逆天而为,修九脉战体,吞天气元气,塑不死真身,横扫诸天强者,霸绝修罗神域。
  • 美国拾零

    美国拾零

    本书不是一本当下常见的走马观花的异国风情的游记,也不是对美国历史与现实自以为是的直白而沉重的评论和陈述。这是对美国普通生活场景与日常人情冷暖,以及若有所思的朝花夕拾。
  • 麦克劳林教你公开演讲

    麦克劳林教你公开演讲

    本书是全球畅销的公共沟通力培训手册,由国际知名的培训专家撰写,教会读者如何规划和准备不同类型的演讲,以及如何有效地进行演示。本书涵盖了所有重要的演讲类型,有助于读者更好地展示自己,更好地与他人沟通,更好地立足于自己的工作岗位。$$《麦克劳林教你公开演讲》一书将告诉你:$$如何快速准备一次演讲?$$如何有策略地在演讲中说服听众?$$如何克服演讲恐惧?$$如何在演讲、专家组讨论以及辩论时表现出自信?$$如何回答听众提问?$$如何发表强有力的演讲?
  • 妖神系统之无上妖神

    妖神系统之无上妖神

    前佣兵团长被人联合绞杀,最后他自己自爆结束生命。死后穿越并且得到了外挂,从此炼无上功法,食异兽神宠,穿亿万位面,看无限河山,踏万族妖孽,杀异世神灵;且看他化蟒化蛟化龙,最后成为雄霸任何位面的妖神!
  • 一数封神

    一数封神

    数学专业的少年萧默,在一次考试时穿越到了一个用数学修炼的世界。本以为是王者,没想到是青铜。这世界的数学水平要不要这么低?什么?能做出四则运算的都算天才?一本主神赠送的天书系统,一个个以数学公式命名的奇葩武学。我这水平,岂不是封神绰绰有余?(ps:欢脱脑洞向,不是一本正经的数学书,而是一个反杀数学的故事,学渣小伙伴也能放心食用。书友群:696815280
  • 专家诊治颈肩腰腿痛(谷臻小简·AI导读版)

    专家诊治颈肩腰腿痛(谷臻小简·AI导读版)

    本书将许多骨科常见病按照与颈肩痛和腰腿痛疾病相关的常识、基本的解剖知识及如何诊治和预防的顺序来编写。通俗易懂,易于查找,使知识性与实用性并存。
  • 左手甜右手咸

    左手甜右手咸

    那是一个激情四射的年代,哪里有躁动的篮球场,静谧的宣传栏,还有一群在太阳下奔跑的孩子,她在这里经历着一切,无奈、沉默、快乐,她的生活因此而被再次引爆……