宇宙中漂浮的宇航员精选20篇

宇航员在太空中呼吸主要依靠空间站，空间站的空气来源一般分为两种，一种是来自地球的空气，而另一种就是空间站自产的。国际空间站有一个完善的氧气补充和空气过滤系统，都是按照地球上的空气成分来配置的空气，这套系统主要是通过电离水的方法，生成氧气直接释放到空间站内部，氢氧还可以再利用，不会产生污染。

飞船舱内有空气循环系统、飞船环境控制与生命保障系统，在密封舱内为宇航员创造一个接近地面大气的生存环境。宇航员在舱内工作、生活时消耗氧气，排出二氧化碳，产热产湿，环境控制和生命保障系统通过供气调压、通风净化、温湿度控制、测量控制等子系统的设备，将密封舱内的大气总压、氧分压、二氧化碳分压、温度和湿度等关系宇航员生存的大气环境指标，控制在与地面基本一致的水平，因此宇航员可以和在地球上一样呼吸。

女生约会前都会特地化上细致的妆容，让男生一见倾心，不同的眼妆需要搭配不同颜色的隐形眼镜，花点心机在隐形眼镜的搭配，绝对可以让气质加分。下面本网小编带大家来看一下魅瞳隐形眼镜好不好？

魅瞳隐形眼镜好不好

不少女生都有戴美瞳的习惯，除了能让眼睛看上去更精灵有神，各种颜色的美瞳还能配搭不同妆容风格，让你今天化身混血儿，明天做个有琥珀色瞳孔的女孩也不是问题，绝对是「一入美瞳深似海」但普通的美瞳已不能满足你？那就试试超梦幻的星空美瞳吧。亚洲女生的瞳孔颜色大多是深啡偏黑，看起来会比较没精神！配戴隐形眼镜可以让妆容更配搭，也能散发不同的感觉，下面来介绍一下魅瞳银河星空美瞳：

1、无辜大眼妆

这种眼妆大多运用深啡色、浅啡色和细致的珠光色，打造强烈的无辜感。无辜妆容最好是搭配接近瞳孔色的隐形眼镜，的瞳孔配搭大地色系的眼妆会有一种天生大眼睛的效果！隐形眼镜的直径不要太大，一般来说选择14.2mm的就有自然的放大效果了～所以想拥有桃花朵朵，无害感是重点！化上细细的眼线及卷翘睫毛，配上轻透感的底妆及唇彩，简单干净的妆感，绝对是好女孩约会的关键秘诀！散发着恋爱氛围的SWANLAKE-黑，淡淡的黑棕+琥珀调调，戴上瞬间桃花运急升不是梦！让眼神更柔和，还带点混血儿的感觉呢?超好看！如果日常的美瞳让你觉得单调太久想换换风格的话，不妨试试这款吧！

2、欧美复古妆

欧美复古的妆容最近非常流行啊～欧洲皇室贵族的眼睛都是蓝色或是绿色，选择低调一点的欧美灰隐形眼镜会比较合适亚洲人，一戴上就秒变混血儿的感觉啊！如果要去派对的话一定要尝试的艳色大胆妆容，例如使用橘红眼线勾勒眼尾，提升眼周亮度，再搭配暗红色咬唇妆，创造超个性的混血女孩！你的眼里有星辰，说的就是这一款MILKYWAY灰，小编戴上之后，忍不住一直照镜子，细节可以说是太美啦！

这款灰X蓝的配色，梦幻中带点魅惑的感觉，再搭配上渐层冰蓝色的星空，让人不禁想起Elsa，要唱起Letitgo，Letitgo。低调地透出点点星光，让人忍不住凑近看，就好像整个宇宙都在你的眼中！不过最后小编要提醒一下，隐形眼镜千万不要配戴太久，也要选择透气度高&水润的款式！眼睛是男生最看重的部位，一定要好好保护双眼啊！

隐形眼镜怎么挑选

1、隐形眼镜，主要包括硬性和软性两种。隐形眼镜和带框架的眼镜一样，给近视、远视、散光等屈光不正患者带来了很大改善，而且它还具备了框架眼镜不具备的优势，那就是视野更加的宽阔、看东西更加逼真，在治疗特殊眼病、控制青少年近视、散光等方面发挥着非常重要的作用。

2、因为隐形眼镜是戴在眼球角膜上的，直接与眼睛零距离接触，所以我们在选择隐形眼镜时一定要特别，一定要注意选择那些质量好的、有正规进货渠道、品牌口碑比较好的隐形眼镜。隐形眼镜多少钱一对，我们在选购隐形眼镜时不要将价格作为选购的唯一标准，而是要多方面考虑，慎重选购，尽量选择那些质量好、口碑不错的产品。

3、此外，价格也是我们在选择隐形眼镜时必参考的因素，隐形眼镜价格都是根据品牌、周期和系列等因素变化而变化的。现在隐形眼镜市场令人眼花缭乱，各种质量参差不齐、价格不一的产品都有，给消费者选购带来更多选择空间，同时也给初戴者的选择增加了难度。不过，一般情况下隐形眼镜在实体店购买的价格要比网上眼镜商城购买的稍贵些，因此我们可以通过网上的正规的眼镜商城，比如合亚网，进行选购。（强生隐形眼镜）

4、隐形眼镜并不是随意佩戴的，而是根据材质、用途、镜片功能等分为多种，消费者选购时可以根据自己的需求来选择。比如，隐形眼镜按照产品分为日戴、弹性佩戴、长戴的这几种，消费者在选购时可以根据佩戴的方式依据镜片使用周期的长短选择，比如刚刚开始佩戴的人最好是按照4h、6h、8h的时间逐渐的递增，等慢慢适应后再延长佩戴时间。

5、最后，小合要提醒下，并不是每个人都可以戴隐形眼镜，在决定佩戴隐形眼镜前，需要去医院检查下眼睛健康状况，像如果有角膜炎、结膜炎、沙眼等症状的人则不适合配戴这种角膜接触镜。

隐形眼镜注意事项

1、眼睛本分容易干涩；或在干燥环境下工作，建议选择中低含水量的隐形眼镜；

2、泪液分泌正常、戴镜时间8小时左右，可以选择较高含水量的隐形眼镜；

3、佩戴时间超过12小时，午休小憩不摘镜片的人，建议选择硅水凝胶隐形眼镜；

4、不喜欢护理镜片的人，建议选择日抛。

隐形眼镜专有名词参数

1、含水量：隐形眼镜材料吸水饱和后，水分占总重量的百分比。

2、基弧(BC)：镜片内表面光学中心区的曲率半径称为基弧，单位为mm。

3、直径：镜片边缘相对应的两点间的直线距离。一般隐形眼镜的边缘要超过角膜缘的1～1.5mm，这样才能与角膜稳定附着。

4、光学区：镜片基弧所及的范围，即有屈光力的镜片区域。

5、镜片厚度：镜片内外曲面的垂直距离称为厚度。

6、DK值(透氧系数)：氧气通过某种隐形眼镜材料的程度。D-弥散系数，K-溶解系数。DK值是材料的一个内在特性，与材料厚度无关。

中科院国家天文台的刘继峰专家教授领着的精英团队拥有全新发现，她们发现了一个己知宇宙空间之中品质最大的恒星级別黑洞，该黑洞比太阳质量大70倍，被取名为LB-1。

己知宇宙空间品质最大黑洞

该黑洞吞噬了成千上万的东西，这种全是无法测算的。将会它在持续吞食周边物件的情况下取得成功将许多中小型黑洞都吞食进来，最后才拥有这一巨大的躯体。大伙儿针对黑洞有很多疑惑，例如黑洞有使用寿命吗，黑洞吞噬的东西去哪里了，很感兴趣的能够 再次去科学研究和掌握。

《星际文明在线》是由蒙恬数码自主开发的一款SLG科幻策略网络游戏。游戏以宇宙为背景，构建了一个强大的星系系统。你可以在游戏中通过建造行星和分舰队来殖民其他星系，以达到持续扩张你的力量的目的。

简介

星际文明OL是一个大规模的战争策略在线游戏，玩家扮演一个领主，建造和发展他们自己的星球，获得各种资源，创建他们自己的星际舰队，殖民其他星系，消灭敌人，统一整个宇宙。在28世纪，地球的能源已经枯竭，但人类通过变化获得了新的活力。随着地球科学技术的不断发展，人类在太空中的触角也逐渐延伸到宇宙的更深处。人类利用成熟的宇宙导航技术，先后探索和开发了银河系以外的其他可行星系，并成功完成了向主要星系的移民工程。许多新的城市建立在不同的星球上，但是地球上的能量已经枯竭，人类通过变化获得了新的活力。为了争夺各个星球上蕴藏的丰富资源，卡迪瑞集团、阿尔联邦、巴克兰联盟、罗菲拉财团、玛雅部落、雷曼帝国...这些强大的国家力量不可避免地卷入战争，为自己的发展和繁荣。

游戏图片

画面精美，玩家似乎很欣赏这种简约的空间模型。各种各样的宇宙飞船形状都很漂亮，就像电影里的一样，比例适中。游戏的整体操作界面简单明了。游戏的左上角是玩家的阵营描述和角色状态，接下来是游戏地图、主页、新手指南、插件管理和星际搜索。中间顶部是在线客户服务系统，右边是现有技术。界面的左下角是聊天窗口，右下角是游戏的主要功能界面:技术、设计、创造、指挥官、力量、排名、军团、通讯和系统。

游戏功能

1.基本系统:

独特的基地应用和建设体系带来了全新的游戏方式。通过星球的建设来完成发展的任务。

2.通信系统:

有5个频道:力量、银河、军团、世界和团队。每个通道都有不同的字体颜色。当您点击聊天消息框下的相应频道时，您将切换到该频道发言。然而，仅仅查询每个频道的聊天信息是不够的。

3、营军团制度:

在游戏中，有六个主要的权力阵营供玩家选择，任何攻击都可以在不同的势力之间进行。此外，中立势力星际海盗的存在，使得星际竞争充满了策略。玩家选择不同的阵营，拥有不同的技术水平。一些营地优先发展军事，而另一些营地则优先发展经济。"

“星际文明”军团是游戏中的玩家组织，是其他游戏中的公会。“星际文明”可以通过研究军团技术和开发军团组件来增加军团的最大数量。加入星际文明军团后，你可以学习独特的军团技术，提高玩家的实力。

加入不同阵营和不同军团的玩家将有不同的发展空间。

4.可玩性:

当玩家进入星际世界并创造角色时，他们马上就有了自己的星系，家园，这个星系永远不会被外人攻击。玩家可以在家中根据自己的喜好开发自己的星球。他们可以走可持续发展的道路，建立生产明矾晶体矿石、天然气和人口的工厂。你也可以走科技路线，建立各种科技研究机构，充分发挥科技是第一发展力量的观点。或者选择扩张路线，建立补给站、造船厂和太空港，并积极发展军备。还有一些特殊的建筑。这些建筑通常非常强大，有些人需要购买一些卷才能建造。

玩家可以生产由该系统设计的飞艇。如果他们不满意，他们也可以自己动手制作符合自己个性的飞艇来进行广告阿斯特拉。它可以用来设计携带各种武器的大型火炮，也可以用来开发智能便携式侦察机。

战斗系统:

强调策略而忽视操作是很好的策略。“星际文明”测试玩家的战略思维。从建造星球的每一步开始，玩家必须一步一步地仔细计划每一个行动，以达到最佳资源分配和最佳战舰组合的目标。如何尽可能快地扩张银河系，如何匹配最强的舰队以及什么是作战策略都是玩家必须详细计划的内容。在后期阶段，甚至军舰部件的设计都非常精致。玩家必须不断深入地学习游戏，才能取得进步，部队的精确部署和强大的舰队才能站稳脚跟。

美国宇航局的两名女宇航员于18日完成了首次全女性太空行走任务，创造了人类太空探索的新记录。当地时间22日，美国宇航局发布了女宇航员克里斯蒂娜·科赫在太空拍摄的一些照片，包括几张“太空自拍”，引起了热烈的反响。

据报道，10月18日东部时间上午7点38分，宇航员克里斯蒂娜·科赫(Christina Koch)和杰西卡·梅尔(Jessica Meir)走出国际空间站，飞入黑暗空间，开始了历史上第一次全女性太空行走任务。

这是科赫的第四次太空行走，也是梅尔的第一次。这项任务主要是更换空间站外的电池电源控制器。两名宇航员很好地完成了任务。

当地时间10月18日，美国宇航局宇航员在太空执行任务时自拍。来源:美国航天局网站。

在任务期间，科赫和梅尔从繁忙的日程中休息了一会儿，玩了“太空自拍”。从美国宇航局发布的照片中，可以看到科赫通过他的宇航服和头盔向我们微笑，还可以看到他们因失重漂浮在太空中。在其中一张照片中，科赫还与地球拍了一张自拍。这幅图清楚地显示了地球和白云的蓝色曲线。

美国宇航局宇航员克里斯蒂娜·科赫与地球“自拍”。来源:美国航天局网站。

报道称科赫以每秒17000英里(每秒27359公里)的速度拍摄这张照片。

据外国媒体报道，美国宇航局计划向国际空间站发送一个小盒子，创造宇宙中最冷的地方。

这个盒子叫做冷原子实验室(CAL)，有一个激光器、一个真空室和一把电磁“刀”，可以消除气体原子的能量，并使它们保持在非常低的温度状态。一旦一个原子在冷原子实验室降到足够低的温度，它就会形成一种独特的“超流体”状态，称为玻色-爱因斯坦凝聚。

由美国宇航局喷气推进实验室开发的冷原子实验室，现在正处于组装的最后阶段。根据计划，该装置将于8月由SpaceX公司的CRS-12 Dragon航天器送往国际空间站。

如果它在地球上，重力的影响意味着对这些现象的观察只能进行很短的时间，甚至不到1秒。在国际空间站的微重力环境中，超冷原子能会在较长时间内保持其波形。

研究人员称冷原子实验室可以将气体原子冷却到极低的温度，仅比绝对零度高十亿分之一度。“对这些超冷原子的研究将重塑我们对物质和引力基本属性的理解，”喷气动力实验室冷原子实验室的项目科学家罗伯特·汤普森说。在冷原子实验室进行的实验将使我们对宇宙中最常见的力——引力和暗能量有更深的了解

在如此极低的温度下，气体原子将处于玻色-爱因斯坦凝聚状态。在这种状态下，冷原子表现为速度为0的“超流体”，它们可以无摩擦地运动，就像固体一样。其次，这些原子看起来更像波，而不是粒子，因为当一排原子相互移动时，它们呈现出“神秘的波形”。然而，在以前的研究中，这些现象从未在冷原子实验室能达到的低温下观察到。

美国宇航局从未在太空中意识到或观察到这些现象，如果是在地球上，重力的影响意味着这些现象只能被观察很短的时间，甚至不到一秒钟。在国际空间站的微重力环境下，超冷原子能会在更长的时间内保持其波形，给科学家们一个冷静观察自己行为的机会。

研究人员预测冷原子实验室将允许玻色-爱因斯坦凝聚有5到10秒的观测时间，这可能在未来达到数百秒。

冷原子实验室的项目经理安妮塔·森古普塔说:“如果你把超流体水倒入一个杯子里，然后转动它，水就会永远旋转。”。“没有摩擦力来减缓或消耗动能。如果我们能进一步了解超流体的物理性质，我们也许能更有效地转移能量。”

共有五个研究小组计划利用冷原子实验室进行实验，包括科罗拉多大学博尔德分校的埃里克·康奈尔(Eric Cornell)和美国国家标准与技术研究所的一个小组——一位诺贝尔奖获得者于1995年在实验室创造了玻色-爱因斯坦凝聚。

由美国宇航局喷气推进实验室开发的冷原子实验室，现在正处于组装的最后阶段。根据计划，该装置将于8月由SpaceX公司的CRS-12 Dragon航天器送往国际空间站。图为载有无人驾驶龙飞船的猎鹰9号火箭。

如果实验成功，科学家们有望开发出更先进的传感器、量子计算机和用于太空导航的原子钟。此外，这些实验也将为暗能量的研究提供线索。

冷原子实验室项目经理卡迈勒·奥德里说:“即使有所有现有的技术，我们仍然对宇宙的95%一无所知。”。“就像伽利略的第一台望远镜中的新透镜一样，冷原子实验室中的超冷原子具有巨大的潜力，可以帮助我们解决许多目前已知物理学无法解决的难题。”

冷原子实验室目前正在进行一系列试验，并准备将它们运往卡纳维拉尔角。喷气推进实验室测试负责人戴夫·艾夫林(Dave Aveline)表示:“未来几个月的地面测试将至关重要，以确保我们能够在太空中对其进行远程操作和微调，并在未来几年从中获取丰富的原子物理信息。”

在水中呼吸主要是分为憋气与吐气，掌握如何恰当的憋气与吐气，就不怕水淹了。吸气，低头，吐气时摆臂，然后手向前划，蹬腿时，把身体窜出水面，吸气，再低头。循环往复,那自由泳有哪些技术要领呢？自由泳的打腿基本动作是身体放平，脚尖绷直，直腿打水，大腿带动小腿，双腿轮流上下打。其作用是保持身体的平衡，练习方式可在岸上模仿打腿，半路半水打腿，拿浮板打腿；手臂动作分为抱水、推水、提肘出水和移臂、入水几个阶段。手的练习方式与腿的练习相似，也是现在岸上模仿，半路半水单臂练习，夹浮板练习；自由泳换气的时候，是当一只手臂做完抱水、推水。在提肘出水的时候开始把头侧向这只手臂迅速用嘴巴吸一口气，然后移臂入水，头也恢复到原来的位置，下面具体的了解一下初学游泳漂浮技巧是怎样的呢？

1、学会水中闭气。水中闭气是很辛苦的,可使用鼻夹夹住鼻孔,避免鼻腔进水。能够在水中闭气30秒钟,而不紧张便算成功。

2、借助他物学会半漂浮。借助家人或泳池边缘的帮助,全身放松,让自己的身体漂浮在水面上,身体能够感受到水的浮力。

3、脱离帮助漂浮。双手轻轻离开支撑物,在水中缓慢划动,保持身体平衡,让身体随着水的浮力自由飘动。

4、在漂浮过程中换气。继续保持身体在水中浮动,同时将头部轻抬出水面,与空气相接触,缓慢呼吸(快速呼吸会脱离漂浮状态)。

5、学会仰面漂浮。直立后慢慢向后仰倒,双手平伸保持身体平衡。倒下时闭气,身体漂浮起来以后缓慢呼吸。

以上是小编介绍的初学游泳漂浮技巧的内容，只有学好会了漂浮才能学会游泳，如果大家还想了解更多的游泳安全小知识，敬请继续浏览本网的其他栏目内容吧。

大爆炸理论认为，甚至在更早的时候，在某个时刻，整个宇宙(包括所有的恒星、所有的星系、所有的东西)只有桃子那么大，温度超过1万亿度。

新浪科技新闻，北京时间5月6日，据国外媒体报道，在过去的几十年里，物理学家告诉我们，起初宇宙处于无限密度和温度的状态，可以想象为一个无限致密的球体。然后，这个小球体爆炸了，产生了我们今天看到的原子、分子、恒星和星系。

但是最近，新的理论物理研究发现了一个可能的窗口，可以看到非常早期的宇宙，并指出这个时期可能并不“非常早”。相反，这可能只是最新“爆炸-反弹”周期的一部分。这个循环至少发生过一次，可能会永远持续下去。

当然，在物理学家决定放弃大爆炸并选择“大爆炸-反弹”周期之前，这些理论预测需要大量的观察和测试。

大爆炸理论

科学家们已经对早期宇宙有了很好的理解，这就是我们熟悉并广泛接受的大爆炸理论。在这个模型中，很久以前的宇宙比现在小得多，热得多，密度也大得多。在138亿年前的早期宇宙中，构成今天我们所有人的所有元素都是在大约12分钟内形成的。

大爆炸理论认为，甚至在更早的时候，在某个时刻，整个宇宙(包括所有的恒星、所有的星系、所有的东西)只有桃子那么大，温度超过1万亿度。

令人惊讶的是，到目前为止所有的观察都证实了这个奇妙的故事。天文学家做了各种各样的工作，从观察年轻宇宙留下的电磁辐射到测量最轻元素的丰度，发现它们都符合大爆炸理论的预测。据我们所知，这是早期宇宙最准确的写照。

尽管如此，我们知道大爆炸理论的框架是不完整的——缺少一块拼图，而这块拼图是宇宙本身最早的时刻。

这是宇宙中最大的难题之一。

火宇宙

问题是我们用来理解早期宇宙的物理学(广义相对论和高能粒子物理学的奇妙而复杂的大杂烩)只能把我们带到大爆炸的时刻。当我们试图推进宇宙的第一个瞬间时，数学变得越来越困难，直到它不能被应用。

物理学家尚未探索的一个重要问题是大爆炸开始时的“奇点”，即密度无限的点。从表面上看，这告诉我们，在某个时刻，宇宙被塞进一个体积无限小、密度无限大的点。这显然是荒谬的。它真正的意思是我们需要新的物理学来解决这个问题——目前的理论工具还不够好。

为了解决这个难题，我们需要一些新的物理工具，一些可以在超高能下处理重力和其他力的东西。这正是弦理论所提倡的。它可以作为一个物理模型，能够在超高能量下处理重力和其他力。换句话说，弦理论声称可以解释宇宙的最初时刻。

弦理论最早的概念之一是“ekpyrotic宇宙”，它来自希腊语，意思是“火”。在这个概念下，我们对大爆炸的了解是由它之前的其他事件引发的——大爆炸不是开始，而是更大过程的一部分。

在“火宇宙”概念扩展之后，一个受弦理论启发的理论，即循环宇宙，诞生了。从技术上来说，宇宙不断循环的概念已经有几千年的历史了，比物理学还要早，但是弦理论已经为这个想法奠定了坚实的数学基础。正如人们通常想象的那样，这个“循环宇宙”不断在大爆炸和大紧缩之间反弹，这可能是回到过去的永恒，也可能是进入未来的永恒。

根据大反弹的理论，每个周期都从一个平滑的小宇宙开始，但它不可能像奇点一样小。此后，小宇宙逐渐扩大，变得越来越大，变得越来越扭曲，并在达到一定程度后开始崩溃。与此同时，它变得越来越平滑，最终减小到其初始体积。然后，相同的循环重新开始。

在开始之前

“圆形宇宙”理论听起来很酷，但是早期的数学模型很难与观测结果相匹配。当我们真正尝试做科学研究时，这是一个非常重要的问题。

主要障碍是如何匹配宇宙微波背景的观测结果。宇宙微波背景是宇宙诞生38万年后遗留下来的热辐射，被称为“宇宙中最古老的光”。虽然我们不能直接观察宇宙微波背景之前的一切，但如果我们想从理论上修复早期宇宙的物理学，这些“角落”模式就会受到影响。

因此，圆形宇宙似乎是一个简洁但不正确的概念。然而，多年来，科学家们一直携带着“火宇宙”理论的种子。在2020年1月发表在arXiv数据库上的一篇论文中，加拿大麦吉尔大学的物理学家罗伯特·勃兰登堡(Robert Brandenberger)等研究人员探索了这一理论的数学困难，并发现了一些以前没有注意到的因素。他们发现，在“反弹”的时刻，即当宇宙收缩到一个非常小的点并返回到大爆炸状态时，理论预测可以与观测试验的结果相一致。

换句话说，尽管这个关键时期的物理学非常复杂(理解仍然有限)，但它确实允许我们对宇宙的时间和位置进行根本性的修正。当然，为了全面测试这个模型，我们必须等待新一代的宇宙学实验。在那之前，“宇宙诞生之前是什么”将是一个悬而未决的问题。

原标题:大爆炸前发生了什么？

整个宇宙来说，万年还谈不上“前世”。宇宙有多老？一些科学家给出的最新估计是137.7亿岁。

还真有人想看宇宙百亿岁前的模样！1993年国际无线电联大会上，包括中国在内的10国天文学家提出建造新一代射电“大望远镜”的倡议。

没看错，是一帮搞无线电的人，开会讨论天文学的事。会上有个48岁的中年人，清华大学无线电系毕业的，叫南仁东。

南仁东（右5）带领外国专家和工作人员在贵州黔南布依族苗族自治州平塘县考察大窝凼，并和当地村民合影留念。（此为翻拍照片，原片拍摄时间为2003年10月）新华社记者 刘续 摄

他们渴望在无线电环境彻底毁坏前，建造一座超大射电望远镜，捕捉宇宙诞生之初大爆炸时的余波，重现宇宙“前世”图景，解答天文学中的众多难题。

我们每天不离身的手机，不停地发射无线电波跟通信基站“卿卿我我”，就是这群人眼中的“天敌”。

会后，因国际合作迟迟没动静，以南仁东为首的中国科技工作者提出自己建造望远镜，这才有了“中国天眼”。

“天眼”真能洞悉宇宙“前世”吗？答案是肯定的。一方面，它凭借超凡的眼力不断扩充脉冲星库，刷新宇宙深空的天图。另一方面，宇宙大爆炸最初的氢元素除了形成恒星以外，有很多以中性氢原子的方式存在，它通过巡视分析中性氢的分布，重现大爆炸后宇宙最初期的图景。

拼版照片显示的是500米口径球面射电望远镜（FAST）工程从白天到夜晚的景象变化（2016年6月27日）。新华社记者 欧东衢 摄

中科院国家天文台研究员、“中国天眼”首席科学家李菂说，目前“天眼”已经在观测银河系及近邻星系的中性氢，更早期宇宙的中性氢辐射频率更低，在“天眼”的设计范围之内，只要换一台对应频率的接收机就可以探索更早期宇宙。

为什么科学家这么执着于回溯原初宇宙的图景呢？这个原因跟为什么那么多人愿意去电影院看《流浪地球》差不多。如果有一天太阳耗尽了能量，人类有丰富的能源把地球推到宜居区，是否我们就可以一直折腾下去？

洞悉宇宙“前世”，正是为了更了解宇宙未来的走向，从而帮助人类找到更美好的未来。

这似乎又是一个不该问的问题。中世纪时人们对地球就是宇宙的中心确信无疑。用他们的观点来看，整个宇宙由地球和天空组成，天空仿佛总是在我们的上方，不管在哪里，天空到地球的距离都是一样的。天空也要随地形的变化而起伏。天空包围着地球，地球位于天空的中心。难道这还有什么疑问吗？

那时，人们唯一无法确定的是那些行星的位置，它们处在地球与天空之间的什么位置上呢？古希腊人曾猜想，既然行星的运行速度各异，相对于其他星系运行得越快的行星离地球就越近。我们观看场地赛马时会发现，当马群在距我们较远的跑道上飞奔时，其速度似乎较慢，但当马群在我们眼前飞驰而过时，速度之快如同飞一样。当我们观看汽车赛时，会看到同样的结果。同理，一架飞机在低空飞行时，速度如闪电一般，而同一架飞机以同样的速度在高空飞行时，看上去如同蠕动一般。

古希腊人从星球运行速度上判断，得出如下的结论：即在所有的行星中，月亮离地球最近。除月亮以外，依次排列的顺序是水星、金星、太阳、火星、木星和土星，它们都有各自的飞行轨道，加起来共七条，在这之外就是第八条，是其他恒星的运行轨道。

这里勾画了一幅很美的图画，但它并没有彻底地解释行星的全部问题。古代人若能做一些占星术，就能得知星体确切的行踪，天文学家们（历史上，大多数天文学家是很忠实于自己的信仰的）仔细地研究过行星的运动，为真正的星际科学的起源奠定了基础，这就是所谓的“天文学”。

人类对于天空的研究始于史前，英格兰西南部石器时代的石碑上记载了这一事实，那是在公元前 1500 年。据推断，那时就已经有一种测量太阳和月亮行踪的工具了。

恒星的运行是稳定而有规律的，若行星也像它们一样，就不会出现要推断行星未来位置的问题了（天文学也就不会存在了，因为行星的行踪就很容易标记了，不会有人对这类问题感兴趣了）。恰恰相反，行星的运动是很复杂的。月亮在穿越天空飞行时，有一半的行程其速度低于另一半行程的速度。同样，太阳也是如此，尽管这种差异会小一些，但上述事实是存在的。

其他行星的情况可能更复杂。纵观全局，它们相对于恒星由西向东运行，但在某个时刻，它们会停下来，甚至是向回运行一段时间，也就是从东向西运动（我们称之为逆行运动，拉丁语的语意是向后退了一步），然后才又恢复成顺行运动。每个行星都有各自的顺行和逆行规律，也都有一时刻显得比其他星星亮。这些行星特有的运行方式，使得人类对某颗星体于特定时间段内所处位置的分析和计算更为错综复杂。一些古希腊天文学家想出了如何确定行星位置的方法。他们假设，各个行星都是在小半径的运行轨道上运动，而它们运行的中心也是在一个大半径的运行轨道上运动，其中有些行星的运行轨道稍稍偏离这个假设的中心，等等。这些假设是相当繁琐的。最终由古希腊天文学家克路修斯·托勒密在 150 年时总结出一套完整的理论——著名的“托勒密”理论。该理论大纲在一本书里，书中阐述了宇宙的数学结构：地球是宇宙的中心，星体的运行轨道都围绕着这个中心，组成一个体系。后人以托勒密的名字命名了这个体系，称之为托勒密宇宙，或称做地心宇宙（希腊语的语意为地心）。在以后的 1700 年中，人们一直接受这个理论，几乎没有一个人对它提出过疑问，但这个理论完全是错误的。

1973年，美国空间站的宇航员天空实验室曾宣布罢工，并拒绝联系任务控制中心。他们抱怨工作过于紧张，并要求适当放宽时间表。在这个请求被拒绝后，他们决定自己采取主动，所以他们除了整天欣赏舷窗外的美丽景色外，几乎什么也没做。

宇航员后来记录道，“我们的工作日程太满了。我们不得不整天忙碌。这些工作既累人又无聊，但窗外的风景真的很壮观。”

叛乱发生时，他们84天的任务才进行到一半。宇航员后来称之为“罢工”，而其他人则称之为“暴乱”无论质量如何，这一事件表明，长期的太空任务将给宇航员带来额外的挑战。然而，随着人们对火星探测任务越来越重视，这样的任务肯定会对宇航员的心理状态构成严重威胁。

研究人员希望利用南极洲来研究长期太空旅行对人类心理健康的影响。将南极洲比作太空确实是恰当的。首先，南极非常黑暗，每年极地都会有几个月的夜晚，这将打破我们习惯的昼夜循环。第二，南极洲极其寒冷，温度低至零下80摄氏度，使得人们难以外出。最后，南极洲将使人们在身体上和社会上感到与世界隔绝。毕竟，这里人口稀少。

极地探险者提出了“四分之三现象”的概念，即当人们意识到自己已经被困在某个特定的情境中很长时间，无法逃脱，并开始失去行动的热情。太空实验室的罢工可能就是这种现象的一个例子。虽然不是每个人都同意这种现象的存在，但它确实出现在许多情况下，包括模拟太空任务。

为了验证这一点，科学家们研究了南极科学研究站康洪站27名工作人员的情绪。康洪站周围的平均气温只有零下60度，外人只能在11月和2月之间来这里。然而，这里的工作人员在任务中期不会开始感到沮丧。相反，当他们感到沮丧和孤立时，他们开始进入所谓的“心理冬眠”状态。

在某种程度上，这种休眠状态可能是一件好事，可以帮助员工节省资源。尽管如此，心理冬眠仍然有一定的风险。如果在漫长的火星之旅中发生类似的事情，情况将会更加危险。如果出现紧急情况，人们必须能够迅速做出反应。因此，在长期的空间任务中，必须更多地考虑安全问题。

事实上，这些太空任务的策划者们很清楚无聊和单调可能带来的风险，所以必须为宇航员设计“量身定制”的娱乐活动来抵消这些负面情绪。

睡眠将在帮助宇航员满足火星任务的精神需求方面发挥关键作用。但是没有日夜循环，“一夜好眠”实际上很难实现。在地球上，我们的睡眠和觉醒周期受两个因素影响:疲劳和阳光。然而，宇航员不能利用阳光来调节他们的睡眠模式，这导致睡眠障碍，因此感到非常痛苦。

科学家在地球上进行的模拟火星任务中观察到了这一现象。在2011年结束的为期17个月的火星500任务中，六名机组人员中有四名患有睡眠障碍。其中一个患有慢性睡眠剥夺，而另一个睡眠时间与其他团队成员不同步。

研究人员指出，如果人们睡得更好，他们就能更好地应对环境。因此，无论是在日常生活中还是在太空飞行中，确保良好的睡眠质量对身心健康都至关重要。

然而，长期太空任务的某些方面无法在地球上模拟。例如，在去火星的过程中，地球在宇航员眼中会变得越来越小，最后变成几个看不见的点。众所周知，能够“从太空看地球”正是太空旅行中最有趣的经历之一，也是保持宇航员积极态度的一个重要因素。但是几个月来，他们无法体验这种快乐，所以他们不得不寻找其他让宇航员感兴趣的东西。

科学家提出了23项预防措施来帮助宇航员保持心理健康，并率先对南极研究人员进行了测试。结果显示，冬天人们在南极呆的时间越长，情绪波动越大。科学家还发现，更积极的人往往更关注令人愉快的事情，而较少关注消极的事情，因此他们不会重温他们做过的错事，并试图在头脑中补救。

尽管“忽略你做错的事情”听起来违反直觉，但太空中的任何错误都会带来灾难性的后果。然而，研究人员指出，如果你在太空中做了错事，不管你做了什么，这可能是忘记它最健康的方式。

但是如果宇航员忽视他们的精神状态，问题将会很严重。由于火星和地球之间的通信延迟了22分钟，宇航员无法随时随地与地球联系，所以他们必须监控自己的情绪，意识到自己的问题，并及时纠正自己。

寻找具有这种性格的人将是长期太空任务的第一步。在国际空间站呆六个月并不像在公园里漫步那么容易。因此，我们不妨从基本的宇航员选拔程序开始，而不需要寻找一种特殊的宇航员。除了能够忍受无聊，内向也可能是一个很大的优势，因为这样的人没有很强的社会需求。此外，稳定的情绪也是宇航员最重要的心理特征之一。

团队内部的和谐也非常重要。科学家收集了一些俄罗斯宇航员的数据，研究团队合作和文化多样性对团队表现的影响。结果表明，一旦建立了理想的团队，只要稍微调整和改善环境，团队成员就能保持良好的心理状态。

我们知道地球的自然环境有助于缓解压力和提高注意力。但是在飞船上，真实的自然环境无疑是一种“奢侈”。对此，科学家们在南极洲进行了一项实验，要求一名前美国宇航局宇航员戴上虚拟现实头盔，看看这种做法是否能帮助科学研究人员单独解决他们的心理需求。然而，宇航员说，每次他戴上头盔，他都有一种脱离日常环境的感觉。

实验仍在进行中，但科学家指出，科研站的工作人员已经开始积极佩戴虚拟现实头盔，这表明虚拟现实技术在这种情况下确实有用。他们现在可以看到的虚拟场景包括澳大利亚的海滩、阿尔卑斯山、爱尔兰海岸、英国的秋天和波士顿，以免有些人想感受城市生活的喧嚣。此前在夏威夷进行的测试显示，大多数受试者最喜欢纯净的自然，但也有一些人喜欢城市环境，因为他们最怀念人们四处走动的感觉。如果在宇宙飞船上安装一个虚拟舷窗来模拟从太空看地球的效果，它甚至可以帮助宇航员对抗因看不到地球而造成的沮丧。

此外，正如太空实验室的罢工所证明的，太空任务中必须安排特殊的休息和放松时间。宇航员的训练还包括教他们如何利用在国际空间站的有限时间进行有效的放松。科学家们认为，如果宇航员的日常训练中加入冥想和瑜伽，他们可能能够在漫长的火星之旅中缓解压力(前提是他们能够找到一种在失重状态下做瑜伽的方法)。

既然我们已经下定决心要踏上火星，“如何让宇航员一路保持清醒和理性”无疑是一个值得研究的问题。宇航员的心理状态非常重要，因为如果一切顺利，任务将会顺利完成。但是如果出了问题，任务可能会结束。

宇航员在太空期待什么？心理和身体受到影响

简要回答

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大爆炸只是一种理论和基于天文观测和研究的假设。

大约50亿年前，宇宙中的所有物质都高度集中在一个点上，温度极高，因此引发了一场巨大的爆炸。大爆炸后，物质开始向外膨胀，形成了我们今天看到的宇宙。大爆炸的整个过程是复杂的。现在我们只能在理论研究的基础上描述古代宇宙的发展历史。在这150亿年中，星系团、星系、我们的银河系、恒星、太阳系、行星、卫星等等相继诞生。我们现在看到和看不见的所有天体和宇宙物质已经形成了人类诞生的当前宇宙形态。

人们怎么能推测可能发生了大爆炸呢？这取决于天文观测和研究。我们的太阳只是银河系1200亿颗恒星中的一颗。像我们自己的银河系，银河系外的星系和千千百万。从观察中，我们发现那些遥远的星系都离我们很远。星系离我们越远，它们跑得越快，从而形成一个膨胀的宇宙。

作为回应，人们开始思考，如果我们看着这些从各个方向远离彼此的星系反向移动，它们可能是从同一个源头发射的，宇宙开始时是否有不可想象的大爆炸？后来，观察到充满宇宙的微波背景辐射，也就是说，大约150亿年前，大爆炸的余波很微弱，但它确实存在。这一发现是对大爆炸的有力支持。

大爆炸理论:

1932年，勒迈特首次提出了现代大爆炸理论:整个宇宙最初聚集在一个“原始原子”中，然后发生了大爆炸，碎片向四面八方散落，形成了我们的宇宙。俄美天体物理学家加莫夫首次将广义相对论融入宇宙理论，并提出了一个热门的大爆炸宇宙学模型:宇宙始于原始物质的高温和高密度，初始温度超过数十亿度。随着温度持续下降，宇宙开始膨胀。

1965年，彭齐亚斯和威尔逊发现了宇宙背景辐射。后来他们证实宇宙背景辐射是大爆炸留下的残留物，从而为大爆炸理论提供了重要的基础。他们还获得了1978年诺贝尔物理学奖。

霍金体现了20世纪科学的智慧和毅力。他对宇宙起源后10-43秒的演化给出了清晰的解释。

宇宙的起源:先是一个比原子还小的奇点，然后是一场大爆炸。通过大爆炸的能量，一些基本粒子形成了。在能量的作用下，这些粒子逐渐形成了宇宙中的各种物质。迄今为止，大爆炸宇宙模型已经成为宇宙前景最令人信服的理论。然而，到目前为止，大爆炸理论仍然缺乏大量的实验支持，我们仍然不知道宇宙开始爆炸和爆炸之前的情况。

大爆炸理论:大爆炸理论

大爆炸理论是关于宇宙形成的最有影响力的理论。它在英语中被称为大爆炸，也称为大爆炸宇宙学。大爆炸理论诞生于20世纪20年代，在20世纪40年代得到补充和发展，但从未听说过。直到20世纪50年代，人们才开始广泛关注这一理论。

大爆炸理论的要点是我们的宇宙有一个从热到冷的进化历史。在此期间，宇宙系统不是静止的，而是在不断膨胀，使得物质的密度从稠密进化到稀疏。从热到冷，从密集到稀薄的过程就像一场巨大的爆炸。根据大爆炸宇宙学，大爆炸的整个过程是:在宇宙的早期，温度极高，超过100亿度。物质的密度也相当高，整个宇宙系统已经达到平衡。宇宙中只有一些基本的物质粒子形式，如中子、质子、电子、光子和中微子。然而，随着整个系统不断膨胀，温度迅速下降。当温度下降到大约10亿度时，中子开始失去自由存在的条件。它们要么衰变，要么与质子结合形成氘和氦等元素。化学元素就是从这个时期形成的。当温度进一步下降到100万度后，化学元素的早期形成过程就结束了(见元素合成理论)。宇宙中的物质主要是质子、电子、光子和一些较轻的原子核。当温度下降到几千度，辐射减少，宇宙主要是气态物质，气体逐渐凝结成气体云，进一步形成各种恒星系统，成为我们今天看到的宇宙。

大爆炸模型可以统一解释以下观察事实:

理论认为所有的恒星都是在温度下降后产生的，所以任何天体的年龄都应该比从温度下降到今天的周期短，也就是说，小于200亿年。各种天体年龄的测量证明了这一点。

b)观测到星系外天体谱线的系统红移，红移一般与距离成正比。如果用多普勒效应来解释它，红移是宇宙膨胀的反映。

c)各种天体上的氦丰度相当大，大多为30%。恒星核反应机制不足以解释为什么有这么多氦。根据大爆炸理论，早期温度很高，氦的生产效率也很高，这可以解释这个事实。

d)根据宇宙的膨胀率和氦的丰度，可以具体计算出宇宙各个历史时期的温度。

根据大爆炸理论，宇宙诞生于150亿年前的一个非常小的点上，时间和空间、质量和能量都是从这个点上诞生的，因此，物质的小粒子聚集成大质量的物质，最终形成星系、恒星和行星。在大爆炸之前，宇宙中没有物质，没有能量，甚至没有生命。

然而，大爆炸理论不能回答大爆炸前的宇宙是什么样子，或者大爆炸的原因是什么？根据大爆炸理论，宇宙没有开端。这只是一个持续的过程。从大爆炸到黑洞的循环是宇宙创造、毁灭和再创造的过程。

这只是一个假设，不是一个完美的理论。

虽然大爆炸理论还不成熟，但它仍然是宇宙形成主流理论的关键。目前，有一些证据支持大爆炸理论。更传统的证据如下:

a)红移

从地球的任何方向看，遥远的星系正在离开我们，因此可以推断宇宙正在膨胀，星系离我们越远，它们移动得越快。

b)哈勃定律

哈勃定律是关于星系之间的速度和距离的明确关系。它仍然表明宇宙的运动和膨胀。

v =高×高

其中，V(千米/秒)是距离速度；h是哈勃常数，它是50；D(Mpc)是星系之间的距离。1Mpc = 3.26万光年。

c)丰富的氢和氦

该模型预测25%的氢和75%的氦，这已经被实验证明。

d)微量元素丰富

对于这些微量元素，模型中预测的丰度与测量的丰度相同。

3K的宇宙背景辐射

根据大爆炸理论，宇宙因膨胀而冷却，在现在的宇宙中，那时应该还有辐射的余烬。1965年，3K对背景辐射进行了测量。

f)背景辐射的迹线不均匀性

它证明了宇宙的初始状态是不均匀的，这就是为什么现在的宇宙和星系和星系团产生了。

大爆炸理论的新证据

在2000年12月出版的英国杂志《自然》上，科学家们说他们发现了新的证据，可以用来证实大爆炸理论。

长期以来，有一种理论认为宇宙最初是一个质量大、体积小、温度极高的点。这时发生了爆炸，温度随着体积的膨胀而降低。到目前为止，宇宙大爆炸开始时，宇宙中仍有被称为“宇宙背景辐射”的宇宙射线。

在分析了数十亿年前来自类星体的遥远气体云所吸收的光之后，科学家们发现它的温度确实高于今天宇宙的温度。他们发现背景温度约为-263.89摄氏度，高于目前宇宙温度的-273.33摄氏度。

尽管上述证据已经存在，但仍然没有足够令人信服的证据来证明宇宙是否起源于大爆炸理论。

大爆炸理论是现代宇宙学的一个主要流派，它能令人满意地解释宇宙学的一些基本问题。虽然大爆炸理论是在20世纪40年代提出的，但它从20世纪20年代就开始萌芽了。在20世纪20年代，一些天文学家观察到许多银河系外星系的谱线与地球上相同元素的谱线相比有波长变化，即红移。

到1929年，美国天文学家哈勃总结出星系谱线的红移与恒星和地球之间的距离成正比的规律。他在理论上指出，如果光谱线的红移被认为是多普勒效应的结果，那就意味着河外的星系正在远离我们，而且离我们越远，它们离开我们的速度就越快。这只是宇宙膨胀的图像。

20世纪40年代，美国天体物理学家伽莫夫等人正式提出了大爆炸理论。该理论认为，在遥远的过去，宇宙处于极高的温度和密度状态，这被形象地称为“原始火球”。后来，当火球爆炸时，宇宙开始膨胀，物质的密度逐渐变薄，温度逐渐降低，直到今天的状态。这个理论可以自然地解释星系外天体谱线的红移，也可以令人满意地解释许多天体物理学问题。1964年，美国人彭齐亚斯和威尔逊发现了大爆炸理论的新的有力证据。

作为一个发展中的理论，这一理论赢得了绝大多数科学家的认可，但仍有一些无法解释的问题需要进一步完善。

银河系仗着自己块头大，好像吞食面条一样将弱小的邻居人马座矮星系拉长、扯裂，然后吃掉。美国天文学家新公布的观测结果，描绘出宇宙中弱肉强食的情景。

美国弗吉尼亚大学27日发布消息说，由该校和马萨诸塞大学研究人员组成的一个小组，首次在红外波段上对人马座矮星系进行了完整的测绘分析。在他们得出的模拟照片上，银河系是一个带有螺旋形分支的蓝色扁平圆盘，人马座矮星系中的大量恒星组成了一条暗红色带状物，形似很多聚集在一起的面条，从银河系下部缠绕到上部，然后又向下穿入银河系圆盘。

人马座矮星系质量仅为银河系的万分之一，它被银河系鲸吞的真相此前一直被恒星和宇宙尘埃所遮蔽。天文学家们在新观测中将重点集中于一类名叫“M巨星”的恒星。“M巨星”在红外波段上比较明亮，大量存在于人马座矮星系，在银河系外部却十分少见。因此，通过观测“M巨星”就可以知道人马座矮星系的遭遇。

科学家通过观测证实，银河系外层的许多恒星和星团，都是它凭借强大的引力从人马座矮星系攫取来的。负责这项研究的弗吉尼亚大学马耶夫斯基教授说，上述结果生动地证明银河系如何通过吃掉更小的邻居而成长。

观测还显示，人马座矮星系这道大餐已被银河系津津有味地吃了快20亿年，在银河系持续而缓慢的咀嚼下，它已到了濒临灭亡的临界阶段。参与研究的马萨诸塞大学专家温伯格说，“人马座矮星系作为一个完整系统，正处在生命的末日”。

马耶夫斯基等人的观测结果预计将于今年晚些时候在《天体物理学杂志》上发表。普林斯顿大学的施佩尔格尔教授评论说，天文学家曾一直将星系形成看作是久远的过去发生的单个事件，但新观测结果进一步表明这其实是一个持续的过程。

施佩尔格尔认为，新结果也有助于更深入研究银河系中暗物质的特性。天文学家们根据人马座矮星系被银河系吞食形成的残迹形状推算，银河系中的暗物质可能呈球状分布。这一推算结果让他们感到意外。施佩尔格尔分析说，这也许意味着银河系本身不同寻常，或者暗物质的特性比传统模型所假定的更加丰富。

行星星云NGC 7027中氦氢离子的结构。

化学是如何在宇宙开始时诞生的？几十年前，科学家提出氦氢离子(HeH+)是宇宙中第一个化学反应产物，但科学家一直无法证明这种物质存在于宇宙环境中。最后，在最新的《自然》杂志上，科学家们从行星状星云NGC 7027中探测到了HeH+，这是人类第一次在宇宙中探测到这种离子。

自古以来，就一直有一些隐藏着深刻科学真理的基本问题，比如是否首先存在蛋白质或核酸(遗传物质)？为了回答这个问题，我们必须从进化论的角度追溯生命起源的最初时刻。

当然，打开元素周期表，还有许多类似的问题，比如恒星为我们制造铁，超新星为我们制造金。然后，一直追溯到宇宙的早期，一个类似的问题出现了:“首先是氢还是氦？”

在元素周期表中，氢元素1和氦元素2的状态非常特殊。1号和2号在任何单位都是激烈的竞争对手。

首先是氢还是氦？

这个问题真的很重要。当然，这个问题的答案必须分为两部分。

对于氢和氦原子核，在大爆炸的早期有一个“初级核合成”阶段。在这个阶段，首先产生氢核，然后是氦核。

氢核实际上是一个质量为1.6726231 × 10-27千克的质子。如果用爱因斯坦的质量能量方程E=MC2来转换，质子的质量是9.38亿电子伏特，每个电子伏特大约相当于10，000摄氏度。因此，只要宇宙温度下降到938万摄氏度，质子就会在宇宙中产生。通过与大爆炸开始时的普朗克能量标准进行比较，根据早期宇宙辐射的特征，可以计算出氢原子核(质子)是在大爆炸后一秒钟形成的。

氦核直到大爆炸后3分钟才开始形成。

因此，氢核比氦核出现得早。然而，我们知道元素的位置是由原子核的位置决定的，所以在这个意义上，氢先于氦出现。

当然，事情没有那么简单——化学家不这么认为。因为原子对化学家来说更重要，仅仅看原子核是不够的。

对于氢和氦原子来说，它们不仅有原子核，还需要结合电子来形成原子。令人惊讶的是，在大爆炸的早期，氦原子比氢原子形成得更早。

天文学家观察早期宇宙中出现的天文现象的谱线。宇宙正在膨胀，所以宇宙早期的天文现象越多，其相应的光谱波长就越容易被宇宙的膨胀拉长，从而产生所谓的“红移”现象。

因此，知道“红移”意味着知道“时间”的宇宙学意义，宇宙学家经常用红移来标记时间。例如，在宇宙诞生380，000年后，光子开始变得自由，并最终形成今天看到的宇宙微波背景辐射。根据宇宙学家的说法，宇宙诞生38万年后，红移达到1100。

香港科技大学物理系教师王毅在接受《环球科学》采访时表示:“中性氦原子的红移约为2000，而中性氢原子的红移约为1100。”

中性氢原子出现的时间，也就是宇宙微波背景辐射出现的时间，也就是宇宙38岁的时候，也就是红移1100度的时候。

红移越大，离现在的距离越长，这个原子出现的时间越长。氦原子光谱的红移大于氢原子光谱的红移，氢原子是宇宙中的第一个原子。

当然，我们也可以用量子力学来解释为什么在大爆炸核合成过程中氦原子比氢原子出现得早:氦离子He2+和He+比H+具有更高的电离势，因此它们可以首先与自由电子结合形成第一个中性原子。

这是整件事情的两面。

HeH+是宇宙中的第一个分子吗？

我们有氢和氦，这相当于宇宙中有基本物质的物质，下面的故事会更多。这些材料之间的第一次化学反应是如何发生的，它的产物是什么？

20世纪70年代，天文学家提出中性氦原子与质子结合形成氦氢离子(HeH+)，这是宇宙化学反应的开始。

HeH+看起来很简单。它是由氦原子和质子结合而成的。这叫做分子离子——因为它看起来像分子，但实际上是离子。然而，科学家认为HeH+比氢分子更早出现在宇宙中，所以理论上它是宇宙中第一个分子离子。

早在1925年，化学家霍根斯(T. R .Hogness)和lunn (e)。g .这种分子离子是在地球的实验室里合成的。但是在宇宙中，科学家从未发现任何HeH+的痕迹。

将近100年过去了，到2019年4月17日，科学家们终于取得了突破:美国国家航空航天局和德国航空航天中心的一个联合项目——热大气层红外观测台(SOFIA)的高分辨率GREAT光谱仪探测到了HeH+发射的红外线。研究结果发表在《自然》杂志上。

HeH+已经在宇宙中找到了！

你能证明HeH+来自早期宇宙吗？

这一对HeH+的天文发现是由德国马克斯·普朗克无线电研究所的罗尔夫·古斯滕和其他人完成的。他们依靠等温红外观测台的高分辨率大光谱仪。

平流层红外观测台(图片来源:美国航天局照片/吉姆·罗斯)

这些光谱仪的数据是在平流层红外观测站(SOFIA)于2016年5月在飞机上进行三次飞行后获得的。这些数据可以用来分析NGC 7027星云中HeH+的存在。

然而，尽管这次探测到的氦氢离子在宇宙中，但它们一定不是在宇宙的早期形成的。

为什么会这样？因为探测到HeH+的NGC 7027星云距离我们的地球只有3000光年，这在宇宙学上是非常近的距离。此外，这次观测到的HeH+红移等于零，所以它肯定不是来自早期宇宙。如前所述，如果HeH+出现在早期宇宙中，它的红移应该在1100(氢原子)和2000(氦原子)之间，这接近于宇宙微波背景辐射的红移。

拉尔夫·古登在他的论文中提到的NGC 7027是一个年轻的星云。他们认为它的条件与早期宇宙的物理条件相似，所以它也可以在某种程度上证明早期宇宙中HeH+的存在——但这个理由似乎有些勉强。

如果我们想证明早期宇宙中存在HeH+的话，我们必须探测到具有高红移的HeH+线。

因此，尽管已经在宇宙中发现了HeH+分子，说它是宇宙中的第一个分子，还需要证明它确实很老——它需要找到HeH+的高红移谱线。

宇宙中最强的酸

自从在宇宙中发现了HeH+以来，它是什么样的物质？化学家推测它可能是宇宙中最强的酸。

HeH+由氦原子和质子组成，质子完全暴露在这种结构中，这使得HeH+能够在任何与它碰撞的物质分子中结合电子——这表现出很强的酸性。

尽管尚不确定HeH+是否是宇宙中产生的第一个分子，但这一发现仍然是一个积极的信号，表明HeH+确实存在于星际空间。HeH+是氢分子的祖先，这也为在星际空间中寻找中性氢提供了一条有价值的线索。

无论如何，这是科学的胜利。

宇宙之最

1.宇宙最冷的地方

1997 年美国和瑞典的天文学家发现，恒星死亡前喷发出的气体形成的“飞镖”星云，是迄今所知宇宙中最冷的地方，那里的温度低于-270℃。

即将死亡的恒星坍塌成为矮星之前，会释放出大量的气体和尘埃，形成飞镖星云。这些气体释放的速度很快，可达到每秒 165 公里，导致飞镖星云温度急剧下降。而在宇宙中，越冷的物质辐射越弱，其释放的微波信号也越弱。为确定飞镖星云的具体温度，研究人员将来自飞镖星云内一氧化碳的微波信号和宇宙背景辐射中的信号进行比较，发现飞镖星云的信号更弱。这表明星云的温度低于宇宙基础温度 3.K，即-270℃。目前，除了实验室取得的人造低温外，在自然界中从未发现过比飞镖星云温度更低的地方。

2.宇宙最远的星系

天文学家 1994 年发现迄今宇宙中离地球最远的星系。

这个星系名叫 8C1433＋63，距地球大约 150 亿光年。也就是说，这个星系的光信号要历经 150 亿年才能到达地球。

这一发现使部分科学家认为，宇宙本身至少已有

150  亿年的历史，从而否定了最近根据宇宙膨胀情况而对宇宙年龄作出的估算：宇宙可能只有 120 亿年或甚至更小年纪。

新发现的星系似乎包含有一些恒星。这些恒星在其光信号到达地球时就已经年迈了。天文学家估计离地球最近的一些恒星的年龄至少有 160 亿年。

3.宇宙最大的星系

该星系是由恒星、星际气体和宇宙尘埃构成的。太阳系所属的银河系直径约 10 万约年，包括上千亿个恒星。

过去天文学家认为，直径达 5000 万光年的超星系团是纵深达 100 亿-200 亿光年的宇宙空间中最大的构造物。1990 年，美国天文学家发现了一个巨大星系团“壁垒”，长度至少为 5 亿光年，有可能超过 10 亿光年，宽度为 2 亿光年、厚度为 1500 万光年，呈拱形。由于它距离地球 2 亿至 3 亿光年之遥，人的肉眼无法对其观测。这是人类宇宙中发现的最巨大在的构造物。

中国第一颗天体卫星,观测宇宙最强磁场慧眼”硬X射线调制望远镜卫星（Insight HXM）是中国第一颗X射线天文卫星，是既可以实现宽波段、大视场X射线巡天又能够研究黑洞、中子星等高能天体的短时标光变和宽波段能谱的空间X射线天文望远镜，同时也是具有高灵敏度的伽马射线暴全天监视仪。与其他X射线卫星相比，Insight HXMT具有宽带（1-250keV）光谱覆盖、高能有效面积大、时间分辨率高、死区时间短、光源堆积效应可忽略等优点，在回旋加速器线（特别是高能）探测方面具有突出优势。中子星（neutron star）则是除黑洞外密度最大的星体，有宇宙中最强的磁场。此外，中子星X射线双星是由一颗中子星和一个正常恒星伴星组成的系统。中子星吸积物质并形成周围的吸积盘，如果磁场很强，被吸积的物质会被磁力线引导到中子星的表面，产生X射线辐射。因此，这些源也被称为“脉冲星”。先前的研究表明，在X射线脉冲星的光谱中有时可以发现一种特殊的吸收特征（称为“回旋加速器共振散射特性”）。科学家们相信这是由垂直于磁场的电子运动的离散朗道能级之间的跃迁引起的。这种散射特性可以直接探测中子星表面附近的磁场。现在，由中国科学院高能物理研究所（IHEP）和德国蒂宾根艾伯哈德·卡尔斯大学的科学家用Insight Hard X射线调制望远镜（HXMT）观测了在2017年爆发峰值时观测到的吸积脉冲星GRO J1008-57，并在中子星表面发现了约10亿特斯拉的磁场。具体来说，科学家研究了2017年8月Insight HXMT探测到的X射线脉冲星GRO J1008-57。他们首次发现了90 keV时回旋加速器共振散射特性（CRSF），显著性水平大于20σ。根据理论计算，这一CRSF对应的磁场高达10亿特斯拉，比地球实验室所能产生的磁场强上千万倍。这是迄今为止在宇宙中最终探测到的最强磁场。其研究成果已发表在《天体物理学杂志快报》上。

我们不能确切地知道暗物质是什么，但是我们有许多充分的理由相信它是一个基本粒子，一个在大爆炸中产生的非常小的粒子。

宇宙是由暗物质组成的，暗物质产生了一种引力。这种引力让宇宙变得有趣。这就是星系形成的原因，它们与星系、恒星、行星和人类融为一体。

因此，在重力的作用下，早期的宇宙变成了我们现在生活的这些奇妙的星系宇宙。我们生活中的重力正是暗物质产生的重力。因此，我们想知道并有理由知道宇宙在哪里。

当你在科学中发现一些东西时，你永远不知道它可能对人类有什么影响。目前，我们还不知道(暗物质)。这些是基础科学。

然而，在科学史上，许多新发现似乎是基础科学，它改变了我们的生活。例如，从一种叫做“电子”的粒子中发现了电。这种粒子是英国物理学家约瑟夫·约翰·汤姆森发现的。他只是想了解自然，然后发现这些带电粒子。几十年后，汤普森发现的粒子被用来发电。

这是纯科学的一个例子，你永远不知道它意味着什么。

暗物质对我们来说是未知的。因为我们还没有发现粒子，但是有一天暗物质可能对人类有实际应用。

对于宇宙来说，暗物质是最深刻的。尽管在过去的100年左右的时间里技术有了很大的进步。这些粒子很难被探测到，因为它们存在于黑暗的地方。它们不与其他物质相互作用，除非通过弱引力。

因此，如果你有一个探测器，那么粒子可能会通过探测器而没有相互作用。因此，很难建造一个能够捕获粒子或撞击探测器的探测器。

在中国，熊猫X正试图成为一个非常灵敏和非常大的探测器。科学家们希望暗物质中的一个粒子会撞击探测器上的一个原子，并移动该原子。但是这种情况很少发生，就像大海捞针一样。在过去的30年里，探测器得到了显著的改进。我想我们很快就会知道它是什么了。

操作方法

《果壳中的宇宙》是2002年出版的一本科学著作，原作者是著名的物理学家、科学家史蒂芬霍金。《果壳中的宇宙》中讨论的主要内容是宇宙的奥秘所在，书中提及了黑洞、相对论、量子论等诸多理论。

《果壳中的宇宙》的第一章讲的是相对论，相对论是19世纪由德国物理学家爱因斯坦首先提出的，为霍金量子论的发现奠定了基础。

《果壳中的宇宙》的第二章讲的是时间的形态，提出爱因斯坦的广义相对论使时间有了形态，这种理论和量子论相契合。

《果壳中的宇宙》之后的几个章节分别讲的是果壳中的宇宙具有多重历史，通过黑洞理论来预知世界、时间旅行是否具有可行性。

宇宙辐射对航天员有什么危害

太阳辐射的紫外线、X射线和γ射线，尽管在其辐射总量中所占的比例很小，但它对人体安全和物质材料，均有很大的危害性。好在地球大气层上部的电离层和臭氧层，都对它们有阻挡的作用，因而在地面上总是很安全的。

但在地球大气层外的太空里，航天器完全暴露在太阳的辐射之下。因此，航天器的结构材料会快速老化，电子器件会加快失灵，更重要的是，航天员的健康可能会受到严重损伤。

宇宙辐射如若作用于人体，将使人体细胞中的原子产生电离效应，使机体分子、细胞、组织结构受到损害，失去原有的生理功能。辐射对人体的损伤可分为急性损伤和慢性损伤两种。急性损伤也就是人们常听说的辐射病，它是在短时间内受到大剂量辐射造成的，人会出现白细胞、血小板剧烈减少，并致人死亡；慢性损伤经过治疗和脱离辐射环境后，可以恢复健康。

航天员在舱外活动时所穿的航天服，具有防护辐射的功能；在出舱前，航天员也可以服用一些防辐射的药物，这对预防辐射病都是有效的。但随着载人航天活动范围的扩大，飞行轨道越来越高，可能受到的辐射强度也越来越大，因此不断研究辐射病的防治，仍是航天医学的一个重要课题。