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大历史,小世界:从大爆炸到你_[美]辛西娅·斯托克斯·布朗【完结】(24)

  不过,为什么银河系中的恒星不是在远离太阳系呢?临近恒星的引力,银河系中心的黑洞的引力,以及遍布在银河系各处、神秘的、看不到的暗物质的引力,使得银河系紧紧聚合在一起。

  知识前沿的疑问

  ·什么是中子星?

  一些超新星爆发的中心产生了中子星。中心坍缩,将每个质子与一个电子挤压在一起变为中子。如果恒星体积不是太大,中子能终止坍缩,暂时以中子星的形态存在,不再发生核聚变。在蟹状星云的超新星残余物中,就有一颗极小的、温度极高的中子星。

  中子星是已知宇宙中最致密的物质,相当于把太阳的质量压缩到一座城市的大小。一块方糖大小的中子星材料的重量约为1亿吨,相当于一座大山的重量。中子星还具有宇宙中最强的磁场,此外,它的温度可能也是最高的。有的中子星会非常快地旋转,有规律地发出电磁辐射,这样的中子星叫作脉冲星。由于中子星上的状况如此极端,让天文学家得以一瞥物理学中非常特殊的领域,这一领域如果没有中子星的存在是无法研究的。

  濒死恒星与你

  你与濒死恒星有着直接联系。如果你能数出自己体内的原子数,你会发现平均62%的原子中包含着氢,它们是138亿年前宇宙诞生时产生的。

  人体内并没有气体形式的、纯粹的氢,它与其他原子结合在一起。因此,人体内的分子至少有一部分是濒死恒星和超新星的产物。人体内所有原子中,约24%~26%是氧(原子序数8),约10%~12%为碳(原子序数6)。前十位的元素中余下的每一种仅占1.5%,甚至更少,它们分别是:氮(原子序数7)、钠(原子序数11)、镁(原子序数12)、磷(原子序数15)、硫(原子序数16)、氯(原子序数17)和钙(原子序数20)。人体内数量占前十位的原子,全部都是在濒死恒星的高温中产生的。普通人体内可检测到至少60种更重的元素,许多都是在超新星中产生的。

  每个人都的的确确是由星尘构成的。其实,地球上的万物都是由星尘构成的。从这个角度来看,我们与地球上的万物,以及与宇宙中的万物,都是息息相关的。经过长期以来孜孜不倦的追求,天文学家、物理学家和化学家共同将宇宙起源的故事拼接了起来。

  让我们回到本章一开始提出的问题:所有复杂类型的原子、元素来自何处?宇宙是如何制造它们的?

  继续探索

  初级

  www.bighistoryproject.com

  Dawkins, Richard.(2011).The magic of reality: How we know what’s really true . New York: Free Press.

  Hakim, Joy.(2011). The story of science: Einstein adds a new dimension . Washington, DC, and New York: Smithsonian Books.

  中级

  Bryson, Bill.(2003).A short history of nearly everything . New York: Broadway Books.

  Genet, Russell.(2007).Humanity: The chimpanzees who would be ants. Santa Margarita, CA: Collins Foundation Press.

  Hazen, Robert M., and Trefil, James.(1991, 2009). Science matters: Achieving scientific literacy. New York: Avon Books. [Chap 6].

  高级

  Genet, Russell.(1987).Supernova 1987A: Astronomy’s explosive enigma . Mesa, AZ: Fairborn Press.

  Shubin, Neil.(2013). The universe within: The deep history of the human body . New York: Vintage Books.

  网址

  http://www.spacetelescope.org/images/heic0515a 这幅哈勃空间望远镜拍摄的图像是迄今为止蟹状星云最详细的图片。

  http://www.astronomy.swin.edu.au/cosmos/S/Spectral+Line 澳大利亚墨尔本斯威本科技大学,提供了关于光谱线的讨论资料。

  http://www.orionobservatory.org 涵盖猎户座天文台和罗素·热内的方方面面。

  第5章 临界点4:地球和太阳

  (46亿—35亿年前)

  从现在开始,我们的宇宙故事慢慢变成了局限于地球的历史。虽然宇宙中其他地方或许也存在着生命,但目前已知唯一有生命存在的地方就是地球。那么,到底是地球的哪些特点,让生命在此诞生呢?

  前几章中,我们了解到,亚原子粒子总是处于运动中。在本章,我们会认识到,更大尺度上的物体也总是处于运动中。打个比方,世间万物都在心醉神迷地舞动着。请系好你的安全带,再打个比方。

  我们居住的行星——地球,绕地轴自转,赤道上的速度可达每小时1600千米(1000英里)。(计算方法是:用地球赤道周长4万千米除以24小时等于赤道自转速度。)地球还以每小时10.6万千米(6.6万英里)的速度绕太阳公转,同时,地球还与太阳和太阳系的其他行星一道,绕银河系的中心旋转,速度为每小时79.2万千米(48.3英里)。太阳系绕银河系一周,大约需要2.25亿年的时间,有人称其为“银河年”。太阳和地球形成后,我们已经绕银河系中心旋转了约20周。

  太阳的形成

  人类居住的行星叫地球,地球绕太阳这颗恒星公转。银河系中有上千亿颗恒星,太阳只是其中一颗。那么,太阳到底处在银河系的什么位置呢?太阳绕银河系中心的黑洞旋转的轨道在哪里呢?

  还记得吧,银河系结构是经典的扁平圆盘状的星系结构,中间凸起,而且中间可能有一个黑洞。星系盘还有恒星、气体和尘埃组成的旋臂,向外伸出,产生一种螺旋状的效果。太阳就坐落在银河系的一个旋臂上,并非位于星系盘所在的平面上,大约在其上方20光年处。


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