书城科普读物课堂上学不到的趣味科学·自然宇宙
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第1章

宇宙有温度吗?

从物理学角度出发,唯有物质才具有温度,那么,浩瀚的宇宙有温度吗?

以前,科学家们认为宇宙中是没有温度的,但后来经过实验发现,宇宙也有温度——接近—273.15℃的绝对零度(开尔文温度标定义的零点),其源自一种能量辐射,是宇宙大爆炸的产物。如今,科学家经长期测算得知,宇宙正处在加速膨胀之中,其温度也越来越低。并且,我们可以通过现在的宇宙温度,来探测出宇宙大爆炸的时间。

有人问,宇宙中有最低温度和最高温度吗?

理论上来说,宇宙中没有最高温度,因为各个星体的温度差异很大。举例来说,地球的年平均气温为15℃,而太阳表面的温度为6000℃,天狼星的表面温度达到了10000℃以上。目前发现的最高温度的星球是“参宿七”,其表面温度能达到12000℃以上。

虽然宇宙中没有最高温度,但却有最低温度,也就是—273.15℃的绝对零度,其为自然界温度的临界状态,当温度达到绝对零度时,原子就会停止运动。

气象部门所说的地面气温是如何测量的?气象部门用来测量近地面空气温度的主要仪器是装有水银或酒精的玻璃管温度计。因温度计本身吸收的太阳热量要比空气所吸收的太阳热量大,如果将温度计放在阳光直射的地方,其测出的温度往往要高于它周围空气的实际温度,所以气象人员在测量近地面温度时,通常会将温度计放在距离地表约1.5米处的四面通风的百叶箱中。气象部门所说的地面气温,其实指的是距离地面高度约为1.5米处的百叶箱中的温度。

如果宇宙之中的暗能量越来越多会怎么样?

广阔的宇宙之中,暗能量占据了约70%的空间,暗能量是一种未知的能量形态,它就如同一只看不见的手,控制着整个宇宙。

暗能量无处不在,它与万有引力正好相反,具有很强的反引力性质,可以在很远的距离就将物体推开,令星系间的距离扩大。宇宙中所有的恒星和行星的运动皆是由暗能量与万有引力来推动的。

有关科学家预测,如果宇宙之中的暗能量越来越多,在其影响下,太阳系周边的“邻居”将逐渐减少,最终,太阳系会成为宇宙之中的一只孤舟。到了那个时候,当我们在地球上仰望天空时,除了我们自己银河系中的星星,再也没有其他的星星出现在我们的视线之中,就算是用望远镜来观察,看到的也只是一片漆黑。更为糟糕的是,随着宇宙的不断膨胀,暗能量会将所有的星系都撕裂,地球也会被扯离太阳,地球上的一切生物都将被毁灭。但是,就算这个预测是真的,世界末日也要在遥远的167亿年之后才会出现,人们不必为此担忧。

观测到最美的星空需要满足哪些条件?观测到最美的星空需要满足一定的条件:1.要有良好的天文条件,选择低纬度地区进行观察;2.地理条件开阔,没有高山或地面建筑物遮挡;3.天空晴朗少云,空气清洁;4.观测地点最好不要受到城市灯光的干扰,要选择远离城市的郊外。

太空中有垃圾吗?

我们不得不承认,人类制造垃圾的能力很强,不仅是在地球上,就连太空中也有很多人类制造的垃圾。

太空中的垃圾大多是人类每次发射火箭、人造卫星或宇宙飞船时留在太空中的残骸,如螺丝帽、螺栓、报废的卫星、使用过的火箭推进器或卫星的太阳能光板等,此外,还有火箭爆炸形成的碎片和宇航员扔进太空中的垃圾。

现在,太空中的垃圾已经很多了,它们在地球的周围形成了一条“垃圾带”。科学家估计,这条垃圾带中所含的垃圾总量大约有7万多吨重。也许你无法想象,当你仰望天空,欣赏夜空的美景时,那上面竟然有那么多的垃圾正在漂浮着。

太空中的垃圾基本上不会对我们地球人的生活产生什么直接影响,但是它会对太空中的人造卫星、航天飞机等产生严重的威胁。这是因为航天器等飞行速度非常快,就算是与极小的物体相撞,也会造成很大程度的损害。

现在,人们对于太空垃圾仍然束手无策,因为这些垃圾不仅数量多,而且大小不同,漂浮不定,即使是用最先进的高倍望远镜来检测,还是不能准确地追踪那些垃圾的身影。因此,为了人类的安全和航天事业的发展,最好的办法就是尽量减少太空垃圾的产生。

太空垃圾曾制造过哪些严重事故?1983年,美国的一架航天飞机——“挑战者号”与一块直径为0.2毫米的涂料剥离物相撞,导致航天飞机舷窗受损,宇航员不得不中止飞行。1986年,“阿丽亚娜号”火箭在进入轨道之后没多久就爆炸了,火箭变成了564块10厘米大小的残骸和2300块小碎片,这枚火箭的残骸使两颗日本通信卫星中止了工作。

为何太空中那么黑?

无论是看太空的照片,还是在电视中看到关于太空的影像视频,我们会发现,在太空里80%的地方都是漆黑一片。有的人会感到不可思议,为什么一个太阳发出的光能让整个地球的白天都充满光亮,但拥有无数颗恒星的太空却是一片漆黑呢?

事实上,地球的白天之所以充满光亮,是因为空气中的分子和灰尘能折射或反射阳光。而在月球上因为没有大气层,所以其天空为漆黑一片。同样的,在太空之中也没有能够反射或折射光线的物质,因此,人们看到的太空是黑暗的,即使是在太阳的周围也一样黑。

有的科学家提出,宇宙是没有界限的,它会朝着各个方向延伸和拓展,在这样的空间内,有无数颗恒星。假如宇宙中布满了恒星,那么太空就会被恒星的光所笼罩,太空也因此会变得明亮。但事实上,宇宙中恒星的数量与这个无限的空间比起来算很少的,还没有到布满宇宙的地步,因此,太空是漆黑一片的。

人类什么时候第一次去太空?1957年10月4日,苏联第一颗人造卫星上天,拉开了人类航天时代的序幕。苏联宇航员加加林,于1961年4月12日,乘坐“东方1号”宇宙飞船,环绕地球飞行了一圈,历时近2个小时,成为第一位进入太空的人。

黑洞会“唱歌”,这是真的吗?

在自然界中,声波几乎无处不在。科学家发现,太阳系内部的磁场中能够产生音乐声波,此外,地球也可以形成自己特有的音乐,而人脑的电波也能形成音乐。那么,宇宙之中的黑洞也能发声吗?

科学家观测发现,在距离地球约2.5亿光年的英仙座,有一个超大质量的黑洞。长时间以来,它一直在静静地唱着“嗡嗡”的歌声,如同人们在低声说话一般。更让人感到惊奇的是,它已经唱了250万年。但令人感到遗憾的是,人的耳朵是无法欣赏到它的“歌声”的,因为它的音调实在是太低了,是人耳能听到的最低声音的上千万亿分之一。

这个黑洞“唱歌”的声音,是到目前为止人们在宇宙中探测到的最低的声音。如何防治噪声产生的污染?随着经济和近代工业的发展,环境污染在逐渐加剧,而噪声污染就是环境污染中的一种,它已成为社会的一大危害。为了防治噪声,科学家给出了以下建议:工业、交通运输业可以选用低噪音的设备,或者改进生产工艺;在传播途径上降低噪音,采用吸音、隔音、隔震等措施;营造隔音林,将有噪声污染的企业搬离市区等。

黑洞和黑滴现象有什么关系吗?

“黑洞”和“黑滴”两个名字,都有“黑”字,它们之间有什么关系吗?其实,黑洞和黑滴现象是两种完全不同的现象。

大家对黑洞已经有所了解,那么,什么是黑滴现象呢?

当我们对着光将两根手指慢慢靠近时会发现,即使手指之间还没有真正地贴在一起,但手指间的阴影也会将两根手指联在一起,如同手指间有水滴一般,这就是模拟的黑滴现象。

当凌日发生时,太阳边缘与内行星边缘会无限靠近,那时,会有非常细的丝将两个边缘连接起来,这就是凌日时的黑滴现象。因金星有大气层的缘故,所以其黑滴现象最为明显。

太阳系位于银河系的哪个位置?银河系是旋涡状的,它由几条旋臂构成,这些旋臂为尺臂、南十字臂、人马臂、猎户臂和英仙臂等,而太阳系就位于猎户臂内侧边缘的地方,距离英仙臂约6500光年。太阳系围绕着银河系旋转,约2.5亿年才会绕银河系旋转一圈,这称为一个银河年。

如果宇宙飞船进入黑洞之中,会发生什么事?

现在,人类在宇宙中发现了几千万个黑洞。黑洞是一种引力场极强的天体,它们具有不可抗拒的强大引力,之所以说其“黑”,是因为它们就如同是宇宙之中的无底洞,无论是什么物质,只要掉进了黑洞中就再也逃不出来,甚至连光都不能逃脱这样的命运。

黑洞极为贪婪,它能将其附近的物质都吸进去,甚至一些小黑洞都被大黑洞收入“腹中”。宇宙飞船若是进入黑洞之中,就如同一根面条被吸进了大象的嘴里。

如果宇宙飞船进入黑洞,其过程很有可能是这样的:一艘宇宙飞船正在太空中飞行,突然之间,飞船内的警报响起,船内的笔等小物品都开始旋转起来,且越转越快,宇宙飞船与外界的联系中断了。接下来,一种力量将飞船变得扭曲,从某些方向施加的力将飞船压扁,过了一会儿又将飞船拉长,用不了多久,飞船就在这样的折磨下被肢解了……

黑洞的能量巨大无比,一个原子核大小的黑洞的能量将超过一家核电站。