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文檔簡介
宇宙的神奇之處1.宇宙的誕生2.宇宙的奧秘3.宇宙的美麗4.宇宙的未來5.星系神奇的宇宙宇宙的誕生大約在137億年前時,宇宙發生了大爆炸。大爆炸的瞬間產生了巨大的壓力,大爆炸使物質四散出去,空間不斷膨脹,溫度也相應下降,后來相繼出現了星系.恒星.行星.乃至生命。宇宙的奧秘宇宙是由暗物質.暗能量.恒星.衛星.黑洞等組成,宇宙起源于137億年前的大爆炸而誕生,宇宙剛開始只是一個密度極高.極小的小圓點最后爆炸成為宇宙,宇宙是有限還是無限,至今無人知道,滿足宇宙學原理(三維空間均勻各向同性)的宇宙,肯定是無邊的。但是否有限,卻要分三種情況來討論。如果三維空間的曲率是正的,那么宇宙將是有限無邊的。不過,它不同于愛因斯坦的有限無邊的靜態宇宙,這個宇宙是動態的,將隨時間變化,不斷地脈動,不可能靜止。這個宇宙從空間體積無限小的奇點開始爆炸、膨脹。此奇點的物質密度無限大、溫度無限高、空間曲率無限大、四維時空曲率也無限大。在膨脹過程中宇宙的溫度逐漸降低,物質密度、空間曲率和時空曲率都逐漸減小。體積膨脹到一個最大值后,將轉為收縮。在收縮過程中,溫度重新升高、物質密度、空間曲率和時空曲率逐漸增大,最后到達一個新奇點。許多人認為,這個宇宙在到達新奇點之后將重新開始膨脹。顯然,這個宇宙的體積是有限的,這是一個脈動的、有限無邊的宇宙。如果三維空間的曲率為零,也就是說,三維空間是平直的(宇宙中有物質存在,四維時空是彎曲的),那么這個宇宙一開始就具有無限大的三維體積,這個初始的無限大三維體積是奇異的(即“無窮大”的奇點)。大爆炸就從這個“無窮大”奇點開始,爆炸不是發生在初始三維空間中的某一點,而是發生在初始三維空間的每一點。即大爆炸發生在整個“無窮大”奇點上。這個“無窮大”奇點。溫度無限高、密度無限大、時空曲率也無限大(三維空間曲率為零)。爆炸發生后,整個“奇點”開始膨脹,成為正常的非奇異時空,溫度、密度和時空曲率都逐漸降低。這個過程將永遠地進行下去。這是一種不大容易理解的圖像:一個無窮大的體積在不斷地膨脹。顯然,這種宇宙是無限的,它是一個無限無邊的宇宙。三維空間曲率為負的情況與三維空間曲率為零的情況比較相似。宇宙一開始就有無窮大的三維體積,這個初始體積也是奇異的,即三維“無窮大”奇點。它的溫度、密度無限高,三維、四維曲率都無限大。大爆炸發生在整個“奇點”上,爆炸后,無限大的三維體積將永遠膨脹下去,溫度、密度和曲率都將逐漸降下來。這也是一個無限的宇宙,確切地說是無限無邊的宇宙。宇宙在不斷膨脹,剛開始科學家認為宇宙在膨脹,但是越來越慢,后來發現宇宙是在膨脹,變得越來越快,從這一觀點看,宇宙是無限的。暗物質和暗能量是維持宇宙的關鍵,近73%的宇宙由神秘的暗能量組成,它是一種反重力。在19日出版的美國《科學》雜志上,暗能量的發現被評為本年度最重大的科學突破。通過望遠鏡,人類在宇宙中已經發現近2000億個星系,每一個星系中又有約2000億顆星球。但所有這些加起來僅占整個宇宙的4%。現在,在新的太空探索基礎上,以及通過對100萬個星系進行仔細研究,天文學家們至少已經弄清了部分情況。約23%的宇宙物質是“暗物質”。沒有人知道它們究竟是什么,因為它們無法被檢測到,但它們的質量大大超過了可見宇宙的總和。而近73%的宇宙是最新發現的暗能量。這種奇特的力量似乎正在使宇宙加速膨脹。英國皇家天文學家馬丁·里斯爵士將這一發現稱為“最重要的發現”。每個星系都有2000億以上的恒星,恒星就是像太陽一樣燃燒的物質,而維持恒星燃燒的物質是氫燃料。然而,科學家推測,每個星系都中有一個黑洞,像一個個集中點一樣把恒星.氣體.行星集中起來。然而我們的銀河系有120億年的歷史,在宇宙產生的2億年后才出現星系,剛開始的星系雜亂無序,至于為什么這樣,是因為引力,引力的強度決定星系的大小,升至質量。宇宙的美麗
太陽系內的肉眼可見的5顆行星水星,金星,火星,木星,土星,人類經過千百年的探索,到16世紀哥白尼建立日心說后才普遍認識到:地球是繞太陽公轉的行星之一,而包括地球在內的八大行星則構成了一個圍繞太陽旋轉的行星系──太陽系的主要成員。行星本身一般不發光,以表面反射太陽光而發亮。在主要由恒星組成的天空背景上,行星有明顯的相對移動。離太陽最近的行星是水星,以下依次是金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。從行星起源于不同形態的物質出發,可以把九大行星分為三類:類地行星(包括水、金、地、火)、巨行星(木、土)及遠日行星(天王、海王、冥王)。行星環繞太陽的運動稱為公轉,行星公轉的軌道具有共面性、同向性和近圓性三大特點。所謂共面性,是指九大行星的公轉軌道面幾乎在同一平面上;同向性,是指它們朝同一方向繞太陽公轉;而近圓性是指它們的軌道和圓相當接近。宇宙的未來《宇宙的未來》是霍金1991年1月在劍橋大學的一次講演錄。這篇講演,從古代巫師的預言,談到近代宗教預言,再過渡到對宇宙未來的討論,主要探討了宇宙未來的兩種命運:一是繼續膨脹下去,一是收縮以至于坍縮成一個點。膨脹還是收縮,取決于宇宙的平均密度。運用天體物理學理論,對宇宙的未來作出科學的論斷,這是科學家與巫師不同之處
星系
恒星系或稱星系,是宇
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