宇宙是如何运行的?在三大科学法则的控制下不断变化
宇宙空间是神秘的,作为刚刚进入太空的人类,对于宇宙空间的了解还只是冰河期的一角,借助天文望远镜,人类虽然无法到达很远的地方,却能看到数千光年以外的宇宙空间现象,通过对一些现象的分析,可以初步揭开一些宇宙空间运行的奥秘。
在宇宙中有无数的恒星,它们是由诸如宇宙尘埃、气体和星云等物质,以及暗物质和暗能量组成的。这个星云是恒星的发源地。在宇宙早期,尘埃星云的数量有几百亿,例如马头星云,鹰状星云,草帽星云等等。每个恒星都是力量无穷的,它们创造了构成宇宙万物的基本物质,也包括人类,从地球上看,太阳就像一个耀眼的火球,在其耀眼光彩的背后,隐藏着宇宙最强大的物体之一,将近四十六亿年来,这个由炽热气体构成的星球一直照耀并统治着地球上的一切。
尽管星体的质量很大,但它可以诞生,也不能永远存在,必须走向死亡,这是不可违背的自然法则。星体消亡的原因是内部的核聚变原料消耗殆尽,爆炸力量逐渐减弱,最终由于燃料耗尽而终止,在爆炸力和重力的角斗中,引力终于获得了完全的胜利。
星辰消逝,地球上的一切都被播撒到了宇宙中,包含着各种元素和生命。由此可以推论:太阳中的各种粒子也被重复利用,很有可能是超新星爆发三代或四代的产物。这些原子构成了人类的各种器官,它们可能来自不同的恒星。也许在数万亿年之后,宇宙中的恒星总有一天会燃料耗尽,但是这一天迟早会到来。星辰消逝后,宇宙回到了黑暗时期。或许黑暗已经过去很久了,新的大爆炸再次发生,新的宇宙再次诞生。
大爆炸产生于宇宙中,发生于140亿年前的瞬间。从此以后,宇宙诞生了,能量转化为物质,恒星,万物,甚至水和生命都出现了。在这一刻,我们的过去,现在,未来都会发生大爆炸。还是回到发现大爆炸之前的那个时刻吧。当时,天文学家一致认为我们的宇宙是一个恒定的物体,地球是中心,金木水火土星,甚至太阳都绕着地球转,后来他们发现太阳只不过是银河系的一员,而银河系就是宇宙。
约10亿年后的大爆炸开始出现第一个星系,在随后的80亿年里,又有无数星系不断地形成.直到50亿年前,在星系的某个安静的角落,引力开始吸引尘埃和气体,并逐渐地聚集成恒星,这就是太阳!在大爆炸后90亿年,我们小小的太阳系形成了,地球也在其中.我们的太阳是一颗恒星,46亿年前就已经存在!太阳系统中有八颗行星,它们分别是:水星,金星,地球,火星,木星,土星,天王星和海王星。
黑洞是宇宙中最神秘的物体,尽管它不能被直接观察到,但是任何接近它的东西都会被吸收,当你发现宇宙中没有任何物质存在时,这一区域很可能就是黑洞所在。究竟什么是黑洞呢?这是怎么形成的?事实上,科学家们对此的解释也只是初步的推测。
研究人员认为:黑洞的形成过程与中子星相似;恒星的核心在自身重量的作用下会迅速收缩,造成强烈的爆炸。在核内的所有物质变成中子后,收缩过程立即停止,并被压缩成一个紧密的星球。但是对于黑洞来说,由于恒星核心的质量足够大,使得收缩过程无止境地进行,中子被自身的挤压引力压碎成粉末,剩下的是一种密度高到难以想象的物质。由高密度所产生的力量,使任何接近黑洞的物体被黑洞吸进。
宇宙空间的奥秘无穷无尽,人类现在揭开的只有亿万分之一,只有当地球文明在超光速飞行时,也许才能真正了解宇宙、太阳系、银河系、河外星系,还有无数等待我们云层揭开的秘密。
宇宙是如何运行的呢?
宇宙之大,奥秘无穷。我们赖以生存的地球也不过是银河系中的其中一员,浩瀚无垠的宇宙是一切时间,质量,空间的总和。宇宙还在不断的膨胀,人类已知的宇宙知识都只是一小部分。要想了解宇宙如何运行,只能运用现在人们所知的科学知识和对宇宙空间的认识去解读。
宇宙中有千百亿个星球,人类已知的星系就有800亿个,甚至不止。宇宙还在不断膨胀,不断扩大。而因为哈勃空间望远镜并没有看到宇宙的边缘,所以广周无垠的宇宙中的星系多到数不胜数。大家都知道月亮绕着地球旋转,地球绕着太阳旋转,那么太阳绕着谁旋转呢?整个银河系甚至整个宇宙是如何运行的呢?
在20世纪初,传统科学认为宇宙(指整个星系)是完全静止的,永恒不变的,然而在 1929年一切都改变了,在洛杉矶的威尔逊天文台,美国天文学家埃德温 •哈勃(E.P.Hubble, 1889一 1953) 发现星系并非静止不动,它们不但在移动,还在以难以置信的速度飞离地球,这是第一个关于宇宙大爆炸的实证。
星云是恒星的摇篮,宇宙初期有数百亿个尘埃星云,如马头星云、鹰状星云、草帽星云等。2004 年天文学家曾发射 “斯皮策”红外大空望远镜,观测新恒星的诞生过程。宇宙早期太空中弥漫着无数的氢气团,物质密度大的地方其温度就高,密度小的地方温度就低,冷热氢气团久而久之就形成漩涡,而且是越转越快,在引力的作用下,氢气团的密度越来越高,吸入气团内的物质越来越多,大约经过 50 万年的漫长过程,气团中心的温度达到了 1500万摄氏度,氢气原子之间发生聚合变成氦 ,释放巨大的能量而且发光,就这样氦原子在引力作用下升温,高压和极大密度下,发生核聚变反应,释放巨大无比的聚变能,从而诞生了宇宙的第一颗恒星那质量越大的恒星聚变速度越大越快。宇宙从恒星诞生的那天起就开始从黑暗走向光明,而且越来越璀璨夺目,宇宙中有数十亿、百亿、千亿、千万亿颗恒星,直至形成现在的宇宙。
通过观察星系的运动,哈勃令人信服地证明了宇宙是不断地膨胀的。从理论上讲,一个不断膨胀的宇宙肯定是由一个单一的点开始的,通过测量宇宙的膨胀速度,天文学家们逆算出宇宙是何时产生的—137 亿年前!
在研究宇宙运行中,科学家们发现宇宙中存在一个超大质量,任何星球遇上都会被吸进去的特殊天体—黑洞。而在黑洞附近的星球都会围绕着黑洞运行。那么黑洞是什么,黑洞又是怎么形成的呢?
黑洞是由质量足够大的恒星在核聚变反应的燃料耗尽而死亡后,发生引力坍缩产生的。黑洞的质量极其巨大,而体积却十分微小,它产生的引力场极为强劲,以至于任何物质和辐射在进人到黑洞的一个事件视界(临界点)内,便再无法逃脱,甚至目前已知的传播速度最快的光也逃逸不出。
黑洞具有强大的吸力,任何时空,宇宙事物只要进入黑洞就会被一股强大的引力力吸入黑洞中。黑洞在宇宙中不止一个,由于黑洞是由一些恒星“灭亡”后所形成的死星,它的质量极大,密度极大。人们无法直接观察到它,因为黑洞里是弯曲的时空,任何经过黑洞附近的光都会偏离,使得任何仪器和光都无法靠近它。
天文学家安德里亚盖茨教授(Andrea Chez)启动夏威夷莫纳克亚山的凯克望远镜追踪到银河系中心的恒星拍摄了数千张照片,这些照片揭示了一个惊人的事实:银河系中心的恒星以数百万公里的时速高速移动,看起来就像绕着隐形太阳(一个神秘的区域)高速一定有非同寻常的引力牵引着这些巨星沿着如此靠近中心的轨道高速转动,宇宙中只有一种物体具有如此巨大的牵引力,那就是超大质量的黑洞!银河系中心存在着一个质量为太阳 400 万倍的超大黑洞(它离地球 27000 光年)!这是一个重大发现:银河系中的万物包括我们的太阳都在围绕着一个超大质量的黑洞运行!
宇宙中存在无数的黑洞,而每个星系中间都有黑洞,并且附近的星体都围绕着黑洞运行。黑洞的大小不一。星系越大,星系中心的黑洞越大,仙女座星系黑洞比太阳大1.4 亿倍,M87黑洞是太阳的 200亿倍。早期宇宙,第一批出现的恒星质量都比太阳质量大的多,都是超级恒星,当这些超大恒星消亡时要不也往往引发超新星爆炸,出现一系列大小不一的黑洞,这些黑洞互相碰撞形成更大的黑洞 ,当尘埃、恒星、星团、星系都被黑洞吸收时,黑洞轴心两面将喷射高能粒子流,其宽度比太阳直径大20倍。高能粒子流天文学称类星体,类星体是宇宙中的重要天体,有证据说明类星体是产生星系的温床的。
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