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人类是宇宙中的过客【20篇】

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宇宙发展演化中那些不可或缺的“巧合”

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138亿年前,大爆炸;136亿年前,银河系开始形成。46亿年前,地球诞生了。月球形成于45亿年前。39亿年前,原始生命诞生了...有一种“魔力”使宇宙有序运行。各种看似不相关的“巧合”像拼图游戏一样连接在一起,在你我的眼中形成了一个世界。

首先,“巧合”——在开头

经过100多亿年的发展和演变,从无到有,直到今天的浩瀚宇宙,各种各样的“巧合”早在宇宙诞生之初就播下了它们的种子。今天的科学研究表明,如果质子的质量重0.2%,它们将慢慢转化为中子,导致原子核无法束缚在原子核外高速运动的电子,从而动摇原子的结构。如果电磁相互作用常数降低4%,氢原子就不能稳定存在,恒星主要由氢和氦组成。

如果微观世界中微弱的相互作用力更强,超新星将无法在恒星间传播更重的元素,而这些更重的元素(如铁、钴、铜、锌等)。)只是生活中不可缺少的元素。如果宇宙中物质的分布在大爆炸后是完全均匀的,重力会互相抵消,导致物质不聚集,因此就不会有恒星诞生...

第二,“巧合”——在太空中

“但是爱有多深有多深,太阳为生命提供了源源不断的能量,但这只是生命存在的先决条件之一。你还在哀叹6000多万年前恐龙的大规模灭绝吗?谁能想到这场悲剧的罪魁祸首极有可能是一颗撞击地球的小行星!幸运的是,小行星撞击地球的概率低于中头奖的概率。否则,人类将注定失败。然而,这一切都要感谢木星,地球的好兄弟。

木星是太阳系中最大的行星。如果假设每单位体积遭遇小行星撞击的概率相等,很明显木星受到小行星撞击的概率最高。事实上,木星体积巨大,质量不小。我们知道质量越大,对小行星的吸引力就越大,因此小行星撞击的可能性就越大。由于木星的这些特性,许多可能撞击地球的小行星被这个“老大哥”——木星“阻挡”。

同时,木星和太阳的引力系统也能抛出它们之间的一些行星!具体来说,在木星和太阳之间运行的恒星将同时被木星和太阳吸引。由于木星的巨大质量,它的引力效应不可忽视,并且行星围绕太阳的轨道是椭圆形的。换句话说,木星、恒星和太阳之间的距离改变了,因此它们之间的引力效应也改变了。如果木星和恒星之间的引力加上恒星本身的离心力大于太阳对恒星的引力,恒星将有脱离太阳的趋势,恒星的轨道将随着时间慢慢变化和积累,在这种效应下,恒星将被木星“踢出”太阳系,从而太阳系中恒星的数量减少,恒星撞击地球的可能性大大降低。

然后问题出现了,为什么地球没有被踢出去?这是一个“巧合”,地球的轨道处于一个相对安全的区域,木星的周期性引力振荡并不强烈。

除了木星的默默无闻和利用他巨大的“身体”来阻挡对我们的“伤害”,我们也应该庆幸我们生活在一个“好邻居”中。有些人可能会问:如果我们的太阳和地球很重要,为什么它们不在银河系的中心?然而,他们不知道的是,银河系的中心“处于危险之中”,那里除了一个巨大的黑洞外,还有许多超新星和磁性恒星。如果太阳系位于银河系的中心,我们随时都有被它们吞并的危险。然而,我们碰巧在银河系的“安全区”,那里既没有可怕的黑洞,也没有致密的小行星。

三、“巧合”——天地之间

俗话说,“做人”需要内外两方面的训练。地球本身也有许多在生命的诞生和延续中扮演重要角色的“巧合”。

我们知道太阳每分每秒都向宇宙辐射巨大的能量。同时,太空中也有大量的宇宙射线。这些宇宙射线、太阳风暴等。会与地球的大气发生反应,导致大气逃逸。幸运的是,这些射线的传播方向在地球磁场的作用下会发生偏转,使它们无法到达地球表面,从而大大减少了大气的反应损失,同时保证了地球上生命的正常繁殖(高能射线会导致基因突变)。然而,火星没有像地球一样受到全球磁场的保护,它的大气密度不到地球表面的1%。如果没有稠密大气的保护,火星表面的水资源会被辐射蒸发到太空。同时,当外来恒星与火星碰撞时,它们不会因为与大气的相互摩擦而燃烧,从而降低它们的速度和质量。

水的独特性质是生命诞生的另一个“巧合”。水的密度比空气的密度高,这就是我们今天看到河流和海洋的原因,也是春雨悄悄地滋润万物的原因。氧在水中的溶解度并不小,这使得空气和水都有适合生命的氧含量。大多数固态物质的密度都高于液态,但水的密度正好相反,所以当温度很低时,水在结冰后不会落入水底,而是浮在水面上形成一层隔热层,这样即使在寒冷的冬天,水底的鱼也会有自己的生存空间。

……

四、“巧合”——没完没了

还有多少这样的“巧合”?人们常说,没有巧合就不能成书。关于生命诞生的书籍比比皆是。其中,“巧合”也是一篇不可穷尽的“文章”。可能有许多“巧合”还没有被人类发现,生命就是从这些无尽的“巧合”中诞生的。所以不要说你的运气不好,你在这个世界上是多么幸运啊!

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篇1:人类终于站在了月球上面

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阿姆斯特朗他们这次登月飞行共用了 195 小时又 18 分钟的时间,在离开月球前他们将登月舱的底座留在月面,作为这次访问月球的永久性纪念碑。在它上面的一块饰板上刻着美国当时的总统尼克松和三个宇航员的姓名:尼尔·阿姆斯特朗、埃德温·尤金·奥尔德林和迈克尔·柯林斯。纪念碑上还有一行题字:“公元 1969 年 7 月,来自行星地球上的人们第一次在这里踏上月球,我们为全人类而平安地来到这里。”

阿波罗登月飞行共进行了 7 次,参加的航天员共 21 人,其中有 12 人登上了月球。阿波罗登月,除考察外,还在月球上建立了核动力科学站;驾驶月球车进行活动;采集的月岩月土标本达 400 千克,都带回地球作进一步科学分析。

阿波罗登月探险的成功,无疑具有伟大的科学和技术意义,因为它是人类第一次离开地球而到达别的天体,是人类向太空渗透的新里程碑,是一次飞跃。在人类向太空继续渗透,探索宇宙的奥秘时,月球还将成为桥头堡。登月的成功,也为人类开拓新的疆域,开发利用月球创造了条件。

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篇2:那些曾经生活在地球上的“人类”同胞下

全文共 2783 字

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直立行走可以使人的上肢放松。随着大脑容量的增加,我们的祖先开始学会慢慢观察和思考。也许这是一个偶然的因素。他们发现把两块石头打在一起可以使其中一块变得锋利,从而学会用工具来制作工具。由此,人类进化史揭开了新的篇章。

建造粗糙的石头工具——能干的人

能人生活在250-160万年前的东非大草原上,身高从1.35米不等,是最早的人类动物之一。与南方古猿相比,能人的躯干和四肢略薄,但仍比现代人厚。突出的嘴的情况有了很大的改善。大脑容量也增加到680毫升。拱门的出现表明他们可能已经有能力跑得很快了。

人类头骨(水印)

在与能人化石一起出土的物品中,人们还发现了一些石头工具,经过简单的打磨后,可以用来切割、粉碎和切割。这些石器被认为是人类已经开始学习制造工具的证据,也允许能人被命名。他们的拉丁名字的意思是“熟练的人”。

石头工具创建(网络图)

通过这些石器,古人类学家推测当时的能人已经开始主动狩猎,而不是依赖水果作为早期南方古猿的主食。至于这种变化是如何发生的,有一种理论认为,250万年前,非洲的气候开始变得干燥,树木大大减少,开阔的草原喂养了大量高冠齿的食草动物。为了生存,能人开始尝试狩猎,从而改变他们的饮食。

能人生活场景恢复(化石网)

学会说话——工匠

这些工匠生活在190万至150万年前的非洲东部和南部。除了下巴有点大,脑袋有点小,额头有点窄,工匠的样子已经无限接近我们,身高也比早期的古代人类高得多,根据一个名叫“图尔卡纳男孩”的年轻工匠化石估计,9岁的工匠已经能够长到1.5米,成年个体可能达到1.9米,远高于现在世界上荷兰人的平均身高。

工人的头骨(维基)

《工匠的复苏》(纪录片《追寻祖先》)

除了长得高和看起来像人的外在特征外,工匠们的大脑体积进一步增加,达到700-1100毫升。智商的提高使他们能够生产出比能人更精致的石器,比如对称的双面手斧。同时,化石证据还表明,工匠的大脑具有初步的语言功能,可以发出最简单的人类声音。

石制工具(维基百科)

大约150万年前,工匠从地球上消失了。科学界尚未找到它们灭绝原因的明确答案。

第一个走出非洲的人——直立人

随着直立行走和制造工具两种能力的不断增强,人类开始试图迁移到更远的地方生活。大约180万年前,一群高大的古代人类从非洲来到亚洲。他们被称为直立人。

直立人主要生活在亚洲。它的存在时间从180万年前持续到3万年前。它是已经灭绝的最古老的人类动物。中国熟悉的北京人、蓝田人和元谋人都属于直立人。

直立人也叫直立人。从它的名字不难看出,它们仍然保留着猿类和人类之间的一些原始特征,如头的上半部狭窄,下半部宽大,前额扁平,嘴突出。

北京直立人头骨的重建(现代阅读)

经过计算,直立人的大脑体积约为800-1300毫升,虽然仍略低于现代人,但与早期祖先相比已有很大提高。这教会了他们用自然火来烘烤食物,赶走野生动物。他们的居住地也从荒野转移到了相对隐蔽的洞穴,更方便的石器被创造出来,比如可以去除骨骼和肌肉的锋利工具。

北京直立人制作的手斧(周口店文物博物馆)

最早的欧洲先驱

在相继踏上非洲和亚洲之后,人类进入了欧洲,这也是古老的大陆。大约80万年前的更新世中期,一群非洲工匠的后裔来到了当时的欧洲西南部。这是先驱。他们的拉丁名字的意思是:欧洲最早的人类先驱。

通过对西班牙出土的化石的研究,古人类学家发现,先驱者下颌的前两个臼齿非常大,非常像在非洲肯尼亚发现的工匠。然而,上颌骨有一个犬齿窝,类似于后来在欧洲出现的海德堡人。高鼻梁;有着深邃的眼睛,整体面部特征非常接近现代人。

男性先锋头像的骨骼与修复(百度百科)

这位先锋的身高在1.1.8米之间,他的大脑体积在1000-1150毫升之间,体重可达90公斤,比海德堡的还要重。

因为有些身体特征与海德堡人非常相似,一些学者认为先驱者是海德堡人的祖先。

切割食物的女性先锋(维基百科)

海德堡,智人的祖先

大约60-20万年前,海德堡人生活在欧洲和非洲。他们是我们现代人(智人)和尼安德特人的共同祖先。

海德堡人身材高大,肌肉发达,长着大鼻子和大眼睛。与现代人相比,他们的额头略低且扁平,他们的眉弓更突出,他们的头通常稍长。

海德堡人类头骨(维基百科)

海德堡人的平均大脑容量已经达到1100-1400毫升,这与现代人的大脑容量非常接近。更大的大脑容量允许海德堡人思考和做更复杂和有意义的工作。化石记录显示,他们已经开始埋葬死去的亲属或族人,并将随葬品放入死者的坟墓中。它已经开始用锋利的石头和木头制造长矛。学会了如何保存火种。寻找肉类的男人和寻找素食的女人之间的分工已经形成。随着语言技能的提高,海德堡人开始举行类似篝火晚会的社交仪式。

海德堡·斯皮尔斯(360度个人图书馆)

海德堡人的生活(水印)

尼安德特人,智人的兄弟

由于海德堡是智人和尼安德特人的祖先,尼安德特人自然是我们的兄弟,也是最接近我们的人类动物。

大约30万至3万年前,尼安德特人生活在欧洲。为了在寒冷的气候中生存,尼安德特人继承了他们祖先强壮的身体,长出了更厚的肌肉,这给了他们足够的力量来对抗大型猎物。短而厚的身体有助于保温。又高又宽的鼻子可以吸入更多的氧气。巨大的圆眼睛能更准确地找到猎物。

尼安德特人的骨骼(维基)

除此之外,人类进化的另一个重要指标——大脑能力,在尼安德特人身上得到了进一步发展。据估计,尼安德特人的平均大脑容量在1300到1600毫升之间,实际上比现代人的大脑容量要高。如此庞大的大脑体积不仅让这个看似笨拙的种族变得更加复杂和精致的石器;知道如何与团队合作制服猛犸象和毛犀;还有非常微妙的感觉,他们会用壁画来记录他们所看到的东西;知道如何照顾团体中的老弱病残。

然而,尽管展示了足够的优势和对生活的适应,尼安德特人还是在大约3万年前从地球上消失了。至于原因,科学界有不同意见。过去,尼安德特人在生存竞争中被更高级的智人淘汰。然而,近年来,也有DNA证据表明,除了黑人,1%-4%的尼安德特人基因普遍存在于现代人体内。

尼安德特人复苏(维基百科)

印度尼西亚矮花

说到所有这些主流人类,我们终于看到了另一种选择。上世纪末,研究人员在印度尼西亚的弗洛雷斯岛上发现了一批奇怪的史前人类化石。他们有着和现代人相似的面孔,但是他们只有大约1米高,有着和黑猩猩相似的380毫升的大脑容量。他们生活在95,000-1.2年前。

至于小人类弗洛雷斯是如何形成的,一些科学家认为,岛屿动物通常比同一物种的大陆动物小,他们认为,为了适应环境,岛屿动物已经逐渐缩小。

弗洛雷斯人(左)、智人(中)和尼安德特人(右)身高的比较(水印)

从第一次站起来,到第一次在地面上行走,到建造第一个石器,到第一次吃熟食,到第一次说话,到第一次记录我们看到的东西,在700万年漫长而缓慢的河流中,人类经历了太多太多次,在生存竞争中不断提高,最终进化成食物链顶端的智慧生命!

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篇3:“失重”给人类带来的福音

全文共 1031 字

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我国古代流传着嫦娥奔月的传说,说她偷吃了灵药以后,顿觉身体轻飘飘的,不由自主地升入了月宫。这则神话无意中接触到了在我们今天看来是失重的问题。失重顾名思义,就是物体失去了重量所造成的一种现象。

在完全失重的状态下,那里是一个奇妙的世界。在那里物体对它的支持物完全失去了压力,可以静止停留在任何位置上,把茶杯倒过来,水也不往外流;握茶杯的手即使松开了,杯子也不会掉下来;鹅毛可以沉入水底,铅球能浮出水面,水银和水可以均匀地混合在一起;人可以如同神话中的孙悟空一样,不费吹灰之力推倒一座大山,一个跟头能翻越十万八千里;要想睡觉也不用床板和枕头,可以站着睡、躺着睡,甚至可以悬浮着睡,反正一样舒服  那么物体在什么状态下才会失去重量呢?一是当地球失去了对它的引力,二是在地球引力作用下,物体无阻挡地自由下落时,都会出现失重状态。拿一般人所熟悉的电梯来说,当电梯静止时,人对电梯的地板产生压力,这就是人的重量;如果悬吊电梯的缆绳突然中断了,电梯和人以同样的速度自由下落,电梯不再阻挡人,人对电梯就不再有压力。此时电梯里如果有一个磅秤,人站在磅砰上,就会发现磅秤的指针是零。这表明此时电梯里的人没有重量,电梯里成了失重世界。

科学家们发现,利用失重现象,可以在宇宙空间生产、制造出许多优异的材料和产品。因为失重世界里那些得天独厚的条件是地球上模拟不了的。由于没有轻重之分,不同成分的液体混合在一起,不会发生分层现象,也不会产生冷热对流的作用。这样冷却后的物体,其结构非常均匀、细密。利用

这一特点,可以冶炼出内部没有丝毫缺陷的合金与复合材料。如果向液态金属里充气,能够得到像木材一样轻、比钢铁还要坚硬的泡沫金属;而泡沫金属在宇航事业和现代建设业上,大有用场。在失重条件下,液态金属可以像水银那样自然而然地形成圆球,所以制造出来的滚珠都是滚圆的,人们可以获得理想的滚珠轴承。在失重世界内,无论是固体还是液体,都能够自由地悬浮在空中。这样,冶炼金属时就不需要用容器盛放要冶炼的材料,而使材料悬浮在空中就可以了。这样一来,一是使冶炼不受容器耐温能力的限制,可以冶炼任何难熔的金属,二是不受化学成分的影响,可以冶炼出纯度高,表面又很完整的材料。利用失重环境,还可以冶炼出细得要用放大镜才能看得见的金属丝,薄得几乎透明的金属膜。在宇航站上生产的蓝宝石“针”,每平方厘米可承受 2 吨重的压力,其强度比地球上的同类物质高出 10 倍!随着宇宙事业的发展,利用失重世界将会给人类带来更多的福音

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篇4:如果人类与外星人聊天,该用什么语言?

全文共 1112 字

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2025年,来自遥远星球的外星探险者首次与地球接触。他们有一台通用的翻译机器,所以我们理解他们的语言不会有太多困难。不幸的是,他们学到了太多关于人类的负面信息,并且对我们这个物种有着扭曲的看法。

因此,为了向外星人展示人类最好的一面,由科学家、政治家、名人和地球上其他人组成的欢迎委员会决定选择一种语言,希望在第一次接触期间在尽可能短的时间内传达最多的信息,并以一种象征性的姿态展示我们是多么高效和聪明。

那么,他们会选择哪种语言呢?地球上有5000到7000种语言,所以做出这个决定并不容易。

如果科学家有大量的资源和时间,他们会以这种方式研究这个问题:首先,选择适当长度和写作标准的段落;然后,环游世界,找到合适的人来读这篇文章。

每种语言都记录了至少十几个读者阅读短文的正常节奏。记录每段的音节总数,测量每个读者阅读文章所花的时间,然后计算每秒的音节数。下一步是提取每个音节中包含的有意义的信息,以获得每个音节的平均信息密度。

最后,使用这些值可以导出每种语言的“信息比率”。

法国里昂大学的研究员弗朗索瓦·佩莱格里诺和他的同事没有环游世界,也没有研究每种语言。然而,在2010年,他们用上述方法确定了世界上七种语言的信息比率,即英语、法语、意大利语、日语、西班牙语、汉语普通话和德语。

结果表明,英语中的信息比例最高,但并没有高多少。大多数语言有相似的比率,日语比其他语言低。

有趣的是,每个音节信息较少的语言,如西班牙语、日语和法语,往往说得更快。这使得这些语言(日语除外)同时提供与意义密集型语言(如普通话和英语)相同的信息量。似乎在现有的语言中选择并不容易。

当然,地球外星人欢迎委员会也可以创造一种新的人工语言。这种语言应该是一种逻辑最强、效率最高、表达最详细、最准确的人类语言。它还应该尽量减少歧义。因为从我们目前对各种语言的理解来看,模糊性、不合逻辑、冗余性、多义性(多重含义)和整体随机性似乎在人类语言中普遍存在。

仍然有这样一种语言——伊思奎尔。这是由美国人约翰·基·哈达创立的,他是加州机动车管理局的中层经理。不要认为一个工作与语言研究无关的人不能创造新的语言。事实上,伊茨基尔语令人惊讶地精彩。

约翰·基·哈达创造伊斯奎尔语的初衷是减少人类语言中的歧义和语义歧义。通过在一个严格的语法结构中组合58个音素,它可以表达任何人类可能有更准确和更深刻的想法,尤其是那些与人类自身有关的。

然而,这种语言如此复杂,以至于没有人,甚至是创始人奎贾达,能流利地使用它。

然而,我们不需要说得流利。我们只需要为我们的外星人举行一个简短的欢迎仪式,介绍我们自己,我们无数的语言,用最简短的语言表达我们对和平的渴望。这已经达到了我们的目标。

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篇5:宇宙中的反物质

全文共 872 字

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量子理论的早期成就之一就是预言了反粒子的存在,无论是已发现的粒子还是理论上预言的粒子,都有一个共同的特点:每一种粒子都有一种相应的反粒子。粒子和反粒子的质量相同,而其他一些性质(如电荷等)却正好相反。在比原子更小的基本粒子尺度上粒子和反粒子是高度对称的,它们总是形影不离,缺一不可。然而,一旦大于这个尺度,却出现了强烈的不对称性。我们的地球、太阳系和银河系都是“正”粒子组成的“正”物质。那么反物质又在何处呢?

在银河系中,我们可以断言没有反物质构成的恒星。否则,广大的星际介质就会与反物质发生湮灭,从而产生数量远超过观测值的γ射线。然而在星系际空间深处可能有反物质存在,甚至可能有由反物质构成的反恒星组成的反星系。但是银河系以外的星系究竟是由物质还是反物质组成的,现在还无法判断。因为我们对遥远星系的知识完全来源于它们发出的光子,而光子的反粒子就是它本身。因此即使是反物质组成的星系,其光学性质也与我们的星系相同。

然而即使反星系存在,它们与星系之间必须由真空隔开,否则就要发生强烈的湮灭反应。现在我们知道星系际空间的许多区域被稀薄气体占据着。同这些气体的相互作用使得湮灭在反物质区域不可避免,从而产生可观测的超量γ射线。

可是我们并未发现这种特别现象。因此,至少目前我们推断:宇宙看来基本上是不对称的,物质大大超过反物质。

著名的物理学家温伯格等人把大爆炸宇宙理论和基本粒子大统一理论合在一起对这一问题进行了探讨。他们认为在极早期宇宙中,物质和反物质的

数量必定几乎相等。辐射场大量产生粒子——反粒子时,偶尔也有极少的质子和电子掺杂在这个炽热的环境中,每 1 亿个光子和粒子对只多出 1 个质子。但是,随着辐射的冷却和粒子对的湮灭,每个光子能量减少,过剩的物质最终变为主要的成分。结果,原子现在构成了质量密度的主体。

宇宙创生的最初一刹那,宇宙曾经是高度对称的,即正反粒子数大致相等。然而,为什么早期宇宙有这么一点儿不对称而导致在今天反物质如此之少呢?这是大爆炸宇宙学理论的未解之谜。也正因为如此,物质的我们才出现在这个世界中,这也是宇宙的奇妙之处吧。

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篇6:宇宙中的距离是怎样测量的

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如果我们不知道恒星离我们究竟多远,那么对它们就会简直说不上什么来。天上一颗不显眼的小小星点可能是地球跟前一个本身并不发光而只不过反射阳光,直径还不到一米的东西,但是也可能是一个光强相当于整整一个星系,由于远在宇宙深处而原来的壮丽景观不被人们辨认的天体。想要根据地球上可以直接测量的间距去推测宇宙中的距离,这决非容易。

在当今这个电子时代,太阳系的距离测量是不成问题的。人们用雷达测量金星的距离,并且根据约翰内斯·开普勒发现的“开普勒第三定律”来分析。这条定律把各行星绕太阳公转的周期和它们的轨道半径联系了起来,举例来说,如果 A 和 B 各代表一颗行星,比方说金星与地球,那么开普勒这条定律可写为

(A 的公转周期)2×(B 的轨道半径)3

=(B 的公转周期)2×(A 的轨道半径)3。

行星的公转周期可以直接由观测求得(地球 365.26 天,金星 224.70 天),所以这条定律为我们提供了一个联系两行星轨道半径的方程式。

人们能够把雷达信号从地球发到金星,并且收到由金星反射回来的信号。雷达信号以光速运动,知道了它的传播时间就可以得到地球与金星的距离,从而求出两者的轨道半径差。这样一来,我们就有了包含地球与金星轨道半径这两个未知数的两个方程式,然后把它们解出来就行了。

下一步是由太阳系过渡到恒星距离的测定。天文学家为此所用的“视差法”早就由伽利略(GalileoGalilei)提出过,但是直到 1838 年才由弗里德里希·威廉·贝塞尔第一次成功地用来测定天鹅座 61 号星的距离(这在本书第 4 章已提到过)。由于地球每年绕太阳公转一周,我们在一年之中所看到附近恒星在天上的方向老是略有变迁。图 B-1 就简略地表示了这种情况。把地球在 1 月 1 日的位置和 7 月 1 日的位置这两点用一条直线连起来,它的长度是已知的,也就是地球轨道半径的 2 倍。天文学家只要在这 2 天观测某星,就能测出图 B-1 中的 CAB 角和 CBA 角。这样,三角形 ABC 的两角和一边已知,用我们在中学里就已学过的数学可以求出所有未知的角和边,就是说,也能算出地球和该星在 1 月 1 日和 7 月 1 日两个时刻的距离。不过实际上恒星都是极为遥远,这两段距离之间的细微差别完全可以忽略不计。

这样,我们就得出了恒星离太阳系的距离。用了这种方法,人们已经能够把天体的距离测量伸展到大约 300 光年的远处。举例来说,图 2-2 是太阳附近恒星的赫罗图,其中所有恒星的距离全都是用视差方法测定的。对于更远的恒星,从地球轨道上相隔半年的两处望去的方向差值实在太微

小,测不出来,这种方法就不灵验了。

还有一种重要的距离测定法,这里只大略地讲一下。它的依据是,同一个星团中的恒星都在以同样的速率沿着平行的轨道向同一方向运动。虽然从地球上看去它们在天上的位置变化非常缓慢,很不容易测量出来,但天文学家还是发现了许多星团中群星的平行轨道都有会聚到天上某一点的现象,就像地面平行的火车铁轨看起来在远方会聚到一点那样。这种会聚点告诉我们该群恒星飞向何方。有了这项信息,又用多普勒效应得到了这些恒星的视向速度,再测出了它们年复一年相对于遥远背景星的移动角速度,就可以求出它们的距离来。这时的做法也无非就是简易的解三角形计算。许多星团的距离是这样测定的。再把这些星的光度求出来,就能够像第 2 章中所讲的那样去研究它们在赫罗图上的分布规律。

我们也不妨反其道而行之。比方说有某个星团离开我们实在太远,上面所讲的各种测定距离的方法都不管用了,那么我们还可以利用两条规律来解决问题,一条是其中质量较小的恒星位于主序上,另一条是这些星全都满足主序星所应有的颜色与光度对应关系。这样一来,只要我能测出这个星团中某一颗主序星的颜色,马上就能知道它的光度,把光度和这颗星在天上看起来的视亮度加以对比,略作计算,我就能求出这颗星的,也就是这个星团的距离。

实际上人类已经能够测量的距离远远超出了上述范围,这样的成就简直是一种奇迹。由于人们长期不了解的原因,脉动着的造父变星(详见第 6 章)表现出一种奇异的规律性:脉动周期和光度存在单一的对应关系(见图 B-2)。造父变星的脉动周期只要耐心观测就很好测定,那么查一下图 B-2 马上就能得出它在一个脉动周期中的平均光度;把这一数值和我们观测到天上此星的平均亮度加以对比,随即就可算出它的距离。造父变星的本身光度非常强,它们不仅可见于银河系的边远角落,而且明暗交替的变化还使它们显眼于河外星系的众星之间。人类利用了造父变星已经突破银河系,超出了仙女座大星系,把测量距离的探索扩向更远得多的空间。

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篇7:宇宙中星系数量比推测中要少很多

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据外媒 CNET 报道,科学家们最近利用美国宇航局(NASA)新视野号任务的数据,在冥王星之外测量宇宙光学背景的亮度。希望能够测算出宇宙究竟有多少个星系

新视野号探测器

因为科学家对推测出的星系数量产生了怀疑! 如同太空望远镜科学研究所的 Marc Postman 周二在一份声明中提到的那样," 我们根本看不到 2 万亿个星系的光。"!而之前科学家们推测,在930亿光年的可视宇宙范围内,存在大约数万亿颗星系!

然而根据新视野号收集到的数据,宇宙中的星系总数可能是数千亿,而不是数万亿。更准确地说,宇宙中只有大约2000亿个星系,只有原先推测的十分之一。这意味着,宇宙远比我们想象中的黑暗。

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篇8:人类登月50周年,50年前的首次登月行动是怎样的?

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距今50年前,1969年7月20日,美国成为了世界上首个将人类送上月球的国家。阿波罗11号的成功将人类送上了月球,成为了美国在世界历史上的重要时刻。那么今天小编就带着小伙伴们一起来了解一下50年前人类首次登月的计划吧,看看美国当年为何要登月?50年前的登月行动是真实存在的吗?美国为何要登月?

二战结束后,当年的美苏两个超级大国便进入到了冷战阶段。到了1957年,苏联率先向太空发射了第一颗人造卫星,于是接下来,美苏两个就开始展开了一场太空竞赛。

1961年肯尼迪当选了美国总统,当时很多美国人都认为,他们在航天技术方面已经落后于苏联了,因为当时的苏联已经实现了第一次载人航天飞行。于是美国也开始迫不及待的想要载人航天了,于是肯尼迪在1962年的演讲当中就说到:“我们选择登陆月球”。之后两国就一直进行着太空竞赛,1965年苏联成功的将一艘无人飞船着陆月球。美国的计划是什么?

当年美国NASA(国家航空航天局)可以说是大放血,投入了大量的资源实施“阿波罗计划”。在这个计划中有接近40万人参与其中,成本高达250亿美元。在这次计划中,有三民宇航员被选中执行“阿波罗11号”任务,这三名宇航员分别是:尼尔·阿姆斯特朗、巴兹·奥尔德林和迈克尔·柯林斯。

在巨大能量和强大推进装置“土星5号”的作用下,载着阿波罗指挥舱、服务舱以及登月舱发射升空。接近月球之后,阿姆斯特朗与奥尔德林进入登月舱准备实施登月,而柯林斯则是留在了指挥舱与服务舱之中。登月计划有出错吗?

1967年的时候,美国进行了“阿波罗一号”载人飞行的测试。然而在测试期间却发生了意外,大火席卷了指挥舱,只是三名宇航员被烧死,因此载人登月计划而搁置了好几个月。

正式带了“阿波罗11号”载人测试的时候,在这个测试期间通讯又出现了问题,电脑上想起了宇航员之前从来都没有听到过的警报,而且登月舱也没有在目标地点降落,而是在距离目标地点很远的位置降落的。首次实现月球行走

尽管还是有很大问题,但是在7月20日离开地球后的110小时之后,阿姆斯特朗依然是成为了首个登陆月球的人类。在20分钟以后,奥尔德林也登陆上了月球。当时阿姆斯特朗的声音通过电视传到了世界上的各个地区,并且载入历史:“对我个人来说这只是一小步,但是对于人类来说,这是一次飞跃。”

阿姆斯特朗在登月舱外呆了足足两个多小时,他在月球的表面上采集各种样本、拍照,并且进行着各种科学实验。在完成对月球的探测之后,两名宇航员离开月球表面,成功的与指挥舱和服务舱对接。之后他们便开始重返地球,最终与7月24日降落在了太平洋。

据当时不完全统计,当时全球起码有6.5亿人在观看者历史性的登月过程。当时的美国在经历了肯尼迪总统遇刺、大城市的种族骚乱,以及介入越南战争混乱的十年之后,民族的自信感被登月的成功全面提升。50年前的登月属实吗?

到了1972年底,美国先后有6次将宇航员送到了月球,然而世道如今仍然是有一些阴谋论者称美国登月是一场精心虚构的事情。不过在后来2009年的时候,美国NASA的一艘侦测飞船在环月飞行的时候带回了高分辨率的超清照片。照片中清晰的显示出了当年阿波罗11号在月球表面时所探索的痕迹。比如脚印或是车轮轨道等等。除此之外,当时航天员可是带了月球表面的岩石作为地址证据的。关于首次登月中你不知道的4件事情

一.当年的“土星5号”推进器仍然是有史以来最大的火箭推进器。土星5号的高度超过了100米,重达2800吨,在发射的时候每秒钟会燃烧20吨的燃料,会爆发出3450万牛顿的推力。

二.阿波罗成员舱的空间相当于一辆大型汽车,三位航天员在这个空间里一起度过了8天,他们往返月球时在成员舱中飞行了100万英里。在发射与着陆的过程当中,三名宇航员都是绑在像凳子一样的“沙发上”,最宽的地方接近4米。

三.在这项计划中,美国雇佣了很多非洲裔的美国人,当时去月球的路线就是一名精通数学的非洲裔美国女性研究出来的。当时美国雇佣了大量的女性数学家,这其中大多数都是非洲裔美国人。她们处理数据,进行复杂的运算非常迅速,对整个太空项目的成功做出了非常重大的贡献。同时也对美国消退种族歧视观念做出了贡献。

四.首次登月计划结束一直到现在为止,还是没有人知道当年的“阿波罗11号”登陆舱在什么位置。截至目前已经有10个登月舱被送入到了太空之中,其中6个将人类送入到了月球。登陆舱是由上升级和下降级所组成的,一旦使用上升级的话,那么就会脱离。脱离之后要么是坠落于月球,要么就是在大气层中烧毁,要么就会成为围绕太阳转动的太空垃圾。但是并不是每一次都能发现它们的降落地点。

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篇9:人类位于食物链的什么位置

全文共 384 字

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食物链指各种生物吃与被吃的关系,联合到一起的一个序列,就像一根链条一样,是环环相扣的。与大自然中存在十分复杂的食物关系相比,这样的食物链呈现出来的关系是非常简单的,那么人类位于食物链的什么位置

生态破坏小知识:

“纯粹自然环境”中,人类个体属于中层消费者,缺乏捕猎器官,战斗力相比同重量的肉食动物中严重落后,狩猎意识低下,杂食。而且免疫系统功能低下,极易因食物感染导致死亡。人类已经逐渐丧失了脱离工艺或者工业生存的能力,不适合自然竞争的规则了。(非洲马赛族也有工具,火,低级的基建设施,电力以及药物。)

实际情况下,与其从食物链中找人类的地位,还不如说人类在自然生态中属于“癌细胞”。

提醒您:为了避免破坏食物链,我们一定要学习一些生态破坏知识和环境污染知识来帮助自己,另外也可参考一些破坏食物链有什么后果等问题来帮助自己。最后要了解更多环境污染小知识可继续收藏本网站查询。

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篇10:人类的身体结构是完美的吗?

全文共 691 字

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如果你的胸肌离开肱骨连接点2厘米,你只需要3个月的训练时间来水平推动100公斤的杠铃。如果你的脚后跟比背部长一厘米,根腱的力臂可以加倍。一个1.7米的男孩做梦也没想到会碰到篮子。如果你的手掌骨骼加倍,背阔肌增长到你的股四头肌的水平,学习如何在20公斤的重量下摆动也很容易。

然而,事实上,胸肌移动到距离肱骨附着点2厘米的地方,这将限制肩关节的活动,并阻止我们伸展手和灵活地将手举过头顶。我们的祖先用这个动作爬上树枝,采集果实,并在生存竞争中幸存下来。

如果脚跟向后超过1厘米,脚会变得弓形,除非你的下肢又粗又短,否则你再也不能用下肢轻松支撑身体和灵活行走。用两只脚走路可以解放人的手,让他们变得聪明。当手掌的骨骼加倍时,手的灵活性就消失了。

人类从来都不是权力动物,人类的进化方向从来都不是权力发展。虽然人类骨骼的进化过程并不完美,例如,关节软骨比四足行走动物更容易磨损,椎间盘承受的压力更大,更容易突出,但你不应该颠倒历史的进程。

为什么大自然没有进化出不可战胜的物种?猎豹可以高速奔跑,但是它们的身体会过热并引起痉挛。大象有一个巨大的身体,但是因为它只能吃素食,它必须每天坚持吃,以确保它获得足够的热量。老虎几乎是现存最具破坏性的食肉动物。就体力、力量和敏捷而言,它是王者。然而,因为它太强了,食物链顶端没有两只老虎的位置。低生育率使人口难以增长。领土上的食物不能支持它喂养更多的后代。一旦环境发生变化,老虎将面临灭绝。

大自然永远也不会进化出完美的生物。人类可能在许多方面不如某些动物。然而,这些弱点让人类变得越来越强大,并发明了增强自身的工具。与其说优势使人强大,不如说弱点使人强大。

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篇11:人类最接近外星人的一次?40年后仍然无解!

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人类绝对不是这个宇宙中唯一有智慧的生命,我们的宇宙也绝对不是生命的沙漠。随着人类科技的发展,尤其是对宇宙的探索,人类无疑越来越接近外星生命的发现。事实上,早在40多年前,就有一项发现震惊了科学界。也许这是人类离外星人最近的一次。

那是40多年前的1972年,人类开始逐渐了解头顶的天空,并开始在宇宙中寻找外星文明。这就是著名的“Ozma二号工程”,通过这个工程,人类试图通过收听来自外太空的无线电信号来确定外星文明的位置。

经过五年的搜寻,俄亥俄州立大学的大耳朵射电望远镜在1977年收到了一个明显的窄频无线电信号。这个神秘的信号只被观察了72秒。尽管信号很短,研究人员还是对其进行了编辑,在电报桌上圈出信号,并在旁边写下“哇”。这就是著名的“哇!空间信号”。

研究人员兴奋的原因是,经过他们的分析,这个信号的特征表明它不是来自太阳系内部。大约36秒钟,大耳朵望远镜接收到信号中最强的信号。基于对望远镜数据的分析,研究人员粗略地确定了信号来自人马座亮度5等恒星附近。

与此同时,天文学家惊讶地发现,这个神秘的信号有许多疑点,比如它的信号强度高但不太强。同时,它是一种带宽小于10kHz的窄波,一般情况下,电磁辐射不会局限在这么小的波段内。

也许有人怀疑这个信号来自地球,但天文学家发现这个波段非常接近氢原子的21厘米谱线,这也是射电天文学观测的重要波段之一。为了不影响天文观测,这个波段一般不在国际上使用,所以基本上可以排除来自地球的可能性。天文学家推测,如果其他文明想要向其他相对先进的文明发送信息,这个乐队将是一个不错的选择。毕竟,其他文明也可能熟悉氢原子的谱线。

因此,许多天文学家认为这个信号很可能来自外星文明,而他们的文明水平并不太低。换句话说,这可能是人类离外星人最近的一次了!

然而,令人遗憾的是,这一信号在被观察到之后没有被观察到。与此同时,研究人员试图寻找信号,但不幸的是,信号再也没有找到。从1977年到现在的40年里,研究人员仍然无法解开这个神秘信号的谜团。它从哪里来,是否是由外星文明发送的,仍然不确定。

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篇12:科学家称几乎可以确定宇宙中存在外星生命

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根据英国每日邮报,人类可能不是宇宙中第一个先进的文明。

这是科学家们通过修正著名的德雷克方程得出的结论。1961年,美国天文学家弗兰克·德雷克提出了这个以他的名字命名的方程来计算宇宙中智慧文明的数量。

新的方程式使用了美国宇航局通过开普勒任务探测到的最新数据,即宇宙中可居住行星的数量。

此外,研究人员还将以前“宇宙中现存智慧文明的数量”的公式导向结果调整为“人类文明是宇宙历史上唯一文明的概率”。

研究表明,人类并不是宇宙中唯一存在的高级文明——除非在可居住的星球上高级生命进化的可能性极低。

德雷克方程

人类是宇宙中唯一智慧生命的可能性有多小?像可居住的星球一样小,高级文明进化的概率必须低至100亿× 1万亿。

然而,开普勒望远镜探测到的数据发现,高级文明在可居住行星上进化的概率远高于上述数字,这意味着从技术上讲,高级外星文明很可能存在于宇宙的某个点上。

罗切斯特大学物理学和天文学教授亚当·弗兰克说:“在德雷克公式中,关于宇宙中其他先进文明的存在有三个主要的不确定性。”。弗兰克是这篇研究论文的合著者。

“我们很久以前就知道宇宙中有多少颗恒星,但我们不知道这些恒星有多少颗行星可以保护生命,也不知道这些行星进化成生命并发展成智能文明的可能性,也不知道外星文明在灭绝前可能持续的时间,”他说。

“多亏了美国宇航局的开普勒望远镜和其他探测器,我们现在知道,大约五分之一的恒星有行星位于可居住区,在那里温度可以支持生命的生存。因此,三大不确定性之一受到了限制。”

弗兰克说,智能文明能存在多久的问题仍然未知。

“100亿分之一× 1万亿分之一非常小,对我来说,这意味着其他智能生物可能在我们之前进化,”弗兰克说。

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篇13:非大爆炸宇宙学

全文共 1725 字

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普适常数的值一定是在大爆炸发生的时候就已经确定了,因而要想知道标准大爆炸剧情是如何能够说明它们的微妙谐调的并不容易。但是,对这一剧情还有实际的其他选择。

大爆炸剧情尽管得到了广泛的称赞,但也遇到了麻烦。我们前面已经提到,它所遇到的问题有:无法解释星系的形成,无法认定宇宙中的“丢失质量”,无法解决星系、恒星和作为整体的宇宙的年龄问题,无法解释膨胀过程是如何能够进行“开”和“关”的转换的。除此之外,它也不能解释观察到的重子对光子的比率问题,同样也不能澄清大爆炸前宇宙的起源问题和膨胀或坍缩星系中的物质在消失之后最终的命运问题。

大爆炸剧情的拥护者们指出,像这样的许多问题对他们的模型并无伤害。例如,究竟是什么触发大爆炸的,对它来说并不是实质性问题;至于宇宙向何处去 (重新坍缩,无限膨胀,或与之不同的什么过程)的问题也同样不是实质性问题,它只是宇宙学家一定要知道但仍未确定的参数的一部分。他们还指出,无论如何,标准剧情作了一系列有意义的解释和成功的预言,而这些都大大地超过了它的不足。有些宇宙学家走得更远,他们宣称,没有一种已知的可供选择的宇宙学能够把可观察到的和实验所获得的所有证据都解释清楚。

对大爆炸剧情的经典替代学说是稳态宇宙学,在 1965 年前它一直是占统治地位的观点,从那以后大爆炸剧情使它开始走下坡路了。在其最初的阐述中,这一概念假设了一个无明显进化的均匀膨胀宇宙:物质均匀地创生出来以维持一个稳定的平均密度。

稳态概念要回溯到金斯的观点。1929 年金斯写道,“从自身看上去具有某种程度固执性的一种猜测认为,星云的中心具有‘奇点’性质,在该点物质从其他地方 (完全属于外在维)注入我们的宇宙,因此对我们这个宇宙的居民来说,它们在这些点上似乎连续不断地在创造物质”。①在 1960 年,H·C·阿普(H.C.Arp)和霍伊尔把这一想法发展成稳态宇宙学的现代形式,并用物质在其内部创生取代了“物质完全从外在维连续不断地注入我们这个宇宙”的说法。但是宇宙中的物质创生不可能以恒定速率出现,这与类星体和其他具有活力的星系核的存在,与微波背景辐射的发现,与物质的基本构成是夸克和轻子的这种认识相矛盾。

按最近的 (1993 年以后)准稳态宇宙学说法,霍伊尔、布比杰(Burbidge)和纳利卡(Narlikar)证明,物质创生突然地出现在与致密的前

①    JH·金斯《天文学和宇宙学》,剑桥大学出版社,1929 年。存在物质聚集体相联系的强引力场中。②物质是在约 1016 个太阳质量这样的数量级的“小大爆炸”中创生的,因此这就没有必要去解释大爆炸式的膨胀过程是如何能够进行先“开”后“关”这种转换的。物质创生是通过负能的标量 C (创生)场出现的,这种场的值是时空的函数,物质创生的总体速率由 C (取整个宇宙的平均值)的时间导数的平方决定。

由于这些密集的引力事件驱动宇宙的膨胀,因此膨胀速率并不是恒定的,而是随创生中心的数量和质量的改变而相应变化的。宇宙从总体上看一直膨胀着,其叠置振荡周期约为 400 亿年,正是按这样的时间间隔物质创生周期性地收缩到宇宙的尺度要求振荡最小值的时代。最近一次大规模的物质创生活动发生在约 140 亿年前,这与保守的大爆炸模式所估计的非常一致。

准稳态宇宙学能说明来自范围很广的银河系之外的天体 (从原始星系,通过像射电星系和准星体这样的高能事件,直到我们银河系核中的小尺度事件)的质量和能量的总体输出,它也能解释星系的分布和年龄,以及可观察到的各种不同类型的物质粒子的合成。与从创生中心放射出的物质紧密相关的随机热能同解释宇宙微波背景的起源所要求的条件非常一致。

和其他几个新近提出的模型一样,准稳态宇宙学构成了一种多周期宇宙学,每一周期的标准长度容许有 400 亿年的例外,该长度促进形成一个标志“稳态”的相对稳定的包。如果例外的爆炸足够热和足够密,它就近似大爆炸,从而产生背景辐射的热化条件和光粒子所需的物理条件。因此上说,准稳态宇宙学可以看作是把大爆炸作为特例包含在内的一种宇宙学。

②    F·霍伊尔、G·布比杰和 JV·纳利卡《创生物质和准稳态宇宙学》,载《天文物理学杂志》410 期,1993

年 6 月。

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篇14:人类文明的开端

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大约在公元前3000年,人类结束了蒙昧主义的原始时代,进入了一个有文字可考的文明时代。在西亚、北非、南欧、东亚、南亚、中美洲和安第斯中部地区,有利于农业发展的主要河流流域先后出现了私有制和奴隶社会,产生了古巴比伦、古埃及、古印度、古希腊、古罗马和古代中国文明。

文字的发明和应用是人类活动和智力发展的结果,也是推动古代科学发展的有力杠杆和自然科学知识的前提。苏美尔人最早在公元前3000年左右制作象形文字,后来他们有了巴比伦楔形文字和埃及象形文字。殷商时期的甲骨文也是象形文字,但中国已经有了大量的象征文字。大约在公元前1300年,腓尼基人已经创造了字母书写。希腊字母和拉丁字母是在腓尼基字母的基础上发展起来的。写作的发明创造了一群古代学者。他们成为古代自然科学发展的中坚力量。然而,古代科学技术的发展是在学者和工匠相互孤立的条件下进行的。

在人类文明的初期,人们对自然有各种各样的猜测。古埃及文学已经认为一切都来自冷水,冷水产生了所有的生物。在中国,阴阳五行学说也是在商周时期开始酝酿的,它们都具有朴素的唯物主义自然观。在西周末年,也有一种说法,材料是“气”。自然哲学的高度发展是在古希腊和中国的春秋战国时期。

摘自清华出版社授权的《科学技术史与方法论》

推荐:一本“透视”科学技术史、科学技术史和方法论的书

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篇15:通过分析100亿年前宇宙状况可揭晓星系形成黄金时代

全文共 681 字

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据国外媒体报道,目前,研究人员首次公布通过哈勃太空望远镜拍摄的超深空图像,这些图像比之前拍摄的图像更清晰、更有深度。天文学家表示,拍摄的图像区域是遥远宇宙最有研究价值的太空区域之一,天文学家通过分析100亿年前宇宙状况揭晓星系形成黄金时代

研究人员在天炉星座首次探测到遥远星系的气体灰尘云,他们指出,这项研究能够探测到大约100亿年前星系制造恒星的情景,当时正值星系形成的高峰期,这将有助于揭晓最早期星系形成和进化的最新信息。

英国爱丁堡大学天文学研究所主管吉姆-邓禄教授指出,这些观测图像一些关键性突破,观察星系中恒星的质量是该遥远太空区域恒星形成的预测器。邓禄普教授说:“这是我们首次将哈勃太空望远镜和阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列望远镜(ALMA)观测的可见光和超紫外线图像正确地结合在一起进行研究分析。”

一些天文观测显示,星系富含一氧化碳暗示着该星系具备“气体储备”,能够实现恒星诞生。通常情况下,这些太空区域很难通过哈勃太空望远镜进行观测,但是ALMA阵列望远镜能够首次揭晓其详细信息。

智利迭戈-波塔莱斯大学天文学家马纽尔-阿拉维那博士指出,最新ALMA阵列望远镜观测结果暗示着当我们观测星系历史时,这些星系内部气体含量显著增多。在100亿年前星系形成高峰值,逐渐增多的气体含量很可能是恒星形成速率增多的根本原因。

目前,研究人员希望使用哈勃超深空观测设备进行150分钟的观测分析,马克思-普朗克天文研究所法宾恩-沃尔特博士称,通过结合我们对缺失恒星形成物质的理解,即将实现的ALMA大型研究项目将基于哈勃超深空图像将更加完善我们对星系形成进化的认识。

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篇16:宇宙有中心吗?

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太阳是太阳系的中心,太阳系中所有的行星都绕着太阳旋转。银河也有中心,它周围所有的恒星也都绕着银河系的中心旋转。那么宇宙有中心吗?一个让所有的星系包围在中间的中心点?

看起来应该存在这样的中心,但是实际上它并不存在。因为宇宙的膨胀一般不发生在三维空间内,而是发生在四维空间内的,它不仅包括普通三维空间(长度、宽度和高度),还包括第四维空间——时间。描述四维空间的膨胀是非常困难的,但是我们也许可以通过推断气球的膨胀来解释它。

我们可以假设宇宙是一个正在膨胀的气球,而星系是气球表面上的点,我们就住在这些点上。我们还可以假设星系不会离开气球的表面,只能沿着表面移动而不能进入气球内部或向外运动,在某种意义上可以说我们把自己描述为一个二维空间的人。

如果宇宙不断膨胀,也就是说气球的表面不断地向外膨胀,则表面上的每个点彼此离得越来越远。其中,某一点上的某个人将会看到其他所有的点都在退行,而且离得越远的点退行速度越快。

现在,假设我们要寻找气球表面上的点开始退行的地方,那么我们就会发现它已经不在气球表面上的二维空间内了。气球的膨胀实际上是从内部的中心开始的,是在三维空间内的,而我们是在二维空间上,所以我们不可能探测到三维空间内的事物。

同样的,宇宙的膨胀不是在三维空间内开始的,而我们只能在宇宙的三维空间内运动。宇宙开始膨胀的地方是在过去的某个时间,即亿万年以前,虽然我们可以看到,可以获得有关的信息,而我们却无法回到那个时候。

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篇17:从“月亮女神”到人体必需 人类追寻它用了200年上

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近年来,硒受到了世界的广泛关注。富硒食品和保健品,如富硒茶、富硒鸡蛋、富硒大米等,纷纷上市,让人不知所措。各种媒体报道也声称硒是人体必需的营养素,硒的补充不可忽视。

那么硒是什么元素呢?硒的用途是什么?要理解这些,我们必须从它的发现旅程开始。从第一次实验到各种硒产品在不同领域的广泛应用,科学家们已经坚持了200年!

科学巨头不怕失败

“太糟糕了,我只能向上帝求助吗?”

1817年夏天,在瑞典南部的一座小型外国风格建筑里,瑞典化学家勇斯·雅各布·贝泽利乌斯听到助手的新闻报道后,立即打断了他的主要实验室实验,走到窗前喃喃自语。原来,六个月前,为了给实验室筹集资金,加强对硫酸的研究,他投资了一笔钱在邻近城镇的一家硫酸厂,还负责工厂产品的质量检验。我看到我可以支付股息和购买一批实验设备,但却发现工厂里发生了火灾,并已化为灰烬。

彼得雷乌斯的肖像(照片来源:科学网)

在短暂的沮丧和懊恼之后,贝泽利乌斯调整了自己的状态,回到实验桌,继续分析铅室底部的残留物。铅室法是指在由铅制成的方形空室中生产硫酸的方法。这种方法在西方流行了100多年。贝泽利乌斯研究铅室已经有一段时间了,但没有任何进展。

作为与著名科学家道尔顿和阿夫加德罗同时代的伟大科学家,贝泽利乌斯在许多领域都取得了非凡的成就,尤其是在化学领域。自道尔顿提出原子理论后,贝泽利乌斯在他简陋的实验室里花了十几年时间精确地分析了2000多种物质,为原子理论的建立提供了丰富的实验数据。后来,贝泽利乌斯不仅首次从乌拉尔铂矿石中分离出钍、铑等元素,而且开创了用拉丁字母作为元素符号的方法和用拉丁字母表示化学式的理论。目前,中学生化学课的内容部分来源于贝泽利乌斯的理论。当然,只有他知道这些成就背后有多少失败。

因此,贝泽利乌斯非常清楚,要解决当前的危机,只有通过实验研究才能获得新的理论,从而从政府和行业获得更多的资源和资金。

从残留物中发现“月亮女神

皇帝不辜负他的期望。Bezelius通过仔细观察,在铅室的残留物中发现了一些红色粉末状物质。他首先从红色粉末中除去硫酸,然后用吹管加热。这时,装有粉末的坩埚发出一种非常难闻的气味,像腐烂的蔬菜。

贝泽利乌斯捂住鼻子,用镊子反复搅拌红色粉末。当试图确定它是什么物质时,“它们是不纯的碲块还是硫化合物?”他很快打消了这个想法。因为碲是白色粉末,它的化合物也没有气味。硫磺粉呈淡黄色,这意味着复合硫化氢在低浓度下有臭鸡蛋的味道,而不是腐烂的蔬菜。

贝泽利乌斯模糊地感觉到红色粉末里有许多文字。

硒颗粒(图片来源:百度)

经过反复测试和分析,他确定红色粉末是一种非金属元素,性质类似于碲,介于碲和硫之间。他抑制住自己的兴奋,多次将研究结果与出版的书籍进行比较。

如何命名未知元素?Bezelius认为碲在希腊语中的意思是“地球”。这种新元素在性质上类似于碲,相当于碲的姊妹元素。它可以表示为“塞勒涅”,其化学符号设置为“硒”。几年后,当西学东渐的时候,中国科学家引入了化学元素周期表,把“Se”翻译成了“selenium”,至今仍在使用。塞勒涅在希腊语中的意思是“满月女神”,所以后来人们称硒为“月亮女神”。

希腊神话中的满月女神(照片来源:Sohu.com)

经过进一步的努力,贝泽利乌斯发现了几种硒的同素异形体:橙色无定形硒是从氧化硒中还原得到的,黑色结晶硒是从氧化物中自然分解得到的。

后来的事实证明,硒在人类健康中起着极其重要的作用,因此贝泽利乌斯受到世界上所有国家和人民的尊重。2017年,在国际硒研究学会和中国科技大学的赞助下,瑞典政府举办了第五届国际硒研究大会和一系列纪念瑞典贝泽里乌斯发现硒200周年的活动。

特别的生日礼物

在贝泽里乌斯发现并命名了硒之后,他计划深入研究硒的有机化合物。硒的有机化合物简称硒化物,包括普通硒化物和酸性硒化物。硒化物是由重金属离子沉淀形成的。硒化氢在沉淀过程中起催化作用。了解硒的结构和化学性质是硒在各个领域应用的关键。因为他手里有许多其他的化学研究项目,没有一个可以留下来,他给学生们的任务是研究硒化物,并给他们适当的指导。

彼得雷乌斯不仅是当时著名的科学家,也是一流的教育家。全欧洲的化学工作者都为在他的实验室里学习和工作而自豪。自然,有许多学生,化学家如魏勒、尤斯图斯·冯·李比希和杜马都是他的学生。

正如贝特利厄斯所料,硒化物研究遇到了前所未有的困难,一度停滞不前。原来硒化物含有强酸性,比硫化氢强2000倍。这种酸性是实验中对鼻粘膜的特殊刺激作用。

如果用“臭名昭著”来形容硫化氢的气味,硒化的气味不仅是“臭名昭著”的几倍,而且这种气味很容易附着在衣服、头发和皮肤上,使人感到恶心。

德国化学家魏勒(照片来源:百度)

直到1837年1月23日,彼得雷乌斯的68岁生日,他收到了一份特殊的礼物,一封来自学生魏勒的信。信很短:“今天,你的一个孙子,也是硒乙硫醇的孩子,来到了这个世界。”

在信中,魏勒把硒比作恩人贝泽瑞斯的儿子,把乙甾醇比作硒的儿子。乙醇是硒化物的代表,硒化物是硒的第二同系物。有趣的是,乙醇是由维尔的学生,贝泽利乌斯的弟子西蒙准备的。

硒醇的出现只是硒研究中的一个小插曲。后来的事实证明,硒作为人体必需的15种微量元素之一,一直像月亮女神一样保护着人们的健康。“硒就像原子弹。它的数量很少。它的效果和威慑力量非常大。一旦被人们认识和使用,它将对人类健康产生深远的影响。”被誉为20世纪最权威的微量元素专家的奥尔德菲尔德博士对硒也是这么说的。

硒的功能究竟是如何理解的?儿童应该如何补充硒?......硒的故事还在继续。如果你想知道事情的结果,请听下一集。

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[参考]

1.论文《神秘的克山病》可以在“巨文汇”网站上找到。

2.金灵芬,化学教学,第2期,1998。

3.论文《人们对硒科学的贡献》和《科学养生》2016年12期。

4.论文《中国硒研究成就获施瓦茨奖》,《地方病通讯》,1984年第3期。

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篇18:搜寻宇宙物质和宇宙归宿

全文共 437 字

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搜寻宇宙物质和宇宙归宿

现行的宇宙热大爆炸理论,得到了河外星系光谱的红移和各向同性的黑体背景辐射等重要实验证据的支持。因此大爆炸宇宙模型又称“标准宇宙模型”,它虽然不断遇到挑战,但由于支持它的实验事实的存在,其科学地位还是颇为稳固的。接下来的一个重要问题是,既然宇宙目前处于大爆炸后的膨胀之中,那么它会永远膨胀下去吗?要回答这个问题,关键在于要弄清楚宇宙的总质量到底有多大。因为能够制止宇宙永远膨胀的,只有宇宙间物质的引力;而强力是和质量成正比的。科学家们早就意识到他们遇到了宇宙范围的“物质丢失”问题,既有相当大一部分物质迄今并没有为人类所知。于是,现在科学家们开始努力搜寻在一些理论模型中所说的宇宙“暗物质”和“反物质”。探索这两类物质不能依靠常规的观测手段,而必须有一些新技术和方法的引入。例如,中国和国外的天文学家们目前在通过观测的分析“引力透镜”效应来确定不可见的物质存在。宇宙到底会不会由于引力作用由膨胀转为收缩呢?也许在 21 世纪初就能得到一个较为可靠的答案。

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篇19:工行宇宙分期乐信用卡怎么用?最详尽的攻略在此

全文共 681 字

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宇宙分期乐信用卡从产品名称上看,就比较高大上,而且它还出自于工商银行,那就更是了不得了。今天小编给大家介绍下,工行宇宙分期乐信用卡怎么用?用卡攻略分享!

工行宇宙分期乐信用卡办理途径:分期乐APP

宇宙分期乐信用卡是工商银行和分期乐联合为大学生打造的时尚信用支付工具,该产品分为宇宙分期乐联名卡和宇宙分期乐消费卡两张,具有线上/线下透支消费、分期、转账等众多金融功能。具体怎么用,且听小编详解:1、信用卡消费

1)宇宙分期乐联名卡

线上/线下消费、分期等金融功能,不能取现,用卡场景有:实体商户、网上商城,且支持绑定工银二维码、微信、支付宝等快捷支付方式,支持ApplePay、SamsungPay等手机支付方式。

2)宇宙分期乐消费卡

仅能在分期乐商城消费、取现,不能在其他消费场景或渠道使用。2、信用卡还款

不管你是使用宇宙分期乐联名卡还是消费卡,每月的1日出账单,联名卡还款日为每月的25日,最长可享受56天的免息期,还款渠道有工行网上银行、手机银行、网点、分期乐商城,消费卡只能通过分期乐商城还款,还款日根据分期情况而定。3、信用卡费用

工行宇宙分期乐信用卡年费怎么免?意想不到的简单

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有效期免年费,透支额度在还款日前还款享受免息待遇,最迟需在还款日后的第三天还款,否则会造成逾期,并产生逾期利息。

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篇20:火星疑有液态水 人类将移居火星?

全文共 1758 字

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火星疑有液态水人类移居火星?

美国航空航天局的科学家称他们已经找到火星上有水的有力证据。第二天,科学家们公布了更为惊人的发现——火星上不仅有水,而且可能有液态水。如果这一发现能被最终证实,它将标志着人类对这颗红色行星的探索有了根本性的突破。

科学家们当天向新闻界公布了他们认为火星上有水的证据:在“火星环球探测者”航天器过去一年内发回的 6 万多幅火星照片中,有 200 多张显示了水流流过陨石坑造成的沟纹。人们从照片上可以清楚地看到火星上深深的水沟、蜿蜒的河道和乱石堆积成的三角洲。“火星环球探测者”并没有直接探测到水,但是根据地球表面的结构来推测,这些痕迹就是火星地下水渗露到地面所形成的。

航空航天局的科学家马林和埃杰特根据照片推断,火星表面之下有蓄水层存在,水在渗出表面后形成了水道,其深度大约为一个人的身高。科学家们估计,形成这样一条水道的水量估计有 2000 到 3000 立方米。从已发现的大量水道来看,火星上的水应该很丰富。另外,从照片上看,有些水道非常年轻,甚至可能是刚刚形成的,因为它们周围没有火星坑或者风吹形成的沙丘。在其中一幅照片里,一条河道还穿过了一个沙丘。如果真是这样,火星上存在液态水的可能性极大。此外,科学家们还推断火星表面的地下水渗露现象很可能也是季节性的,因为并不是所有的照片都有渗露的痕迹。

这一发现让科学家们惊喜不已。因为长期以来,科学家们相信即使火星上有水,也只能以冰的形式存在,原因是火星的大气层非常稀薄,那里的平均气温在摄氏零下 53 度。另外,科学家们目前找到的大量显示火星有水的迹象都表明,火星上十几亿年前存在过水。不过,从目前收集到的信息分析,火星峡谷的底部或火星坑的深处为水能以液态的形式保存下来创造了条件。因为这些地区的地形非常复杂,而且那里的平均海拔要比火星表面其它地区低很多,这使得这些地区的大气压相对要高一些,从而为水能被保存下来创造了必备条件。

长期以来,在火星上寻找水是人类探测火星的一大目标。火星是目前已知的星球中和地球环境最为相似的一个星体,水的存在就意味着火星上可能有生命存在,这无疑是巨大的发现。另外,火星上有水就可以为人类在那里建立长久定居地创造条件。

如果科学家们对火星上有液态水的推论得到证实,美国航空航天局有可能下定决心继续开展探索火星的使命。迄今为止美国执行的两次登陆火星的任务都以失败告终,并损失了“火星气候探测器”和“火星极地着陆者”两个探测器,这两次失败迫使宇航局重新审视火星探测计划。有专家甚至表明,火星探测计划的进展步伐将放慢,直至人类找到以不撞击表面方式登陆火星的办法。

在火星可能有液态水的发现公布后,有关专家指出,如果火星探测计划得以恢复,首先可以考虑将机器人送上火星寻找并挖掘蓄水层,而不必按照以前的计划先收集火星岩石样本做研究,这样可以大大加快探索火星的步伐。 现在位置主页宇宙新发现页首陨石分析发现 火星曾经沧海

继发现火星上可能存在地下水之后,美国科学家又于 23 日宣布分离出了原先可能存在于火星海洋中的盐,这说明早期火星海洋是含盐的。

在即将出版的 7 月号《陨星与行星科学杂志》上,美国亚利桑那大学和洛斯阿拉莫斯国家实验室科学家组成的研究小组说,他们根据从火星坠到地球上的陨石分析出了早期火星海洋的情形。这个小组分析了一块于 1911 年落在埃及境内、有 12 亿年历史的火星陨石,结果发现陨石上有可溶于水的离子,并推论这是盐水蒸发后形成的沉淀。科学家还说,这种盐与地球海洋中的盐极其相似。

天文学家说,火星在数十亿年前可能是温暖而湿润的,但海洋已经枯竭了很久。这一发现也许能支持火星生命说,科学家认为火星曾经能够支持细菌等简单的生命。摘自杨子晚报 2000/6 现在位置主页宇宙新发现页首美太空照片显示:火星上有冰

美国科学家发现火星上有永久性冰冻层状地质构造。据报道,美国太空总署火星轨道探测器发回地球的最新照片显示,火星南极附近地区表面存在着复杂的永久性冰冻层状地质构造,科学家推测它的成分是干冰、冰和尘埃,形成于火星气候发生急剧改变的时期。科学家将照片分为 两组,从其中一组照片上可看出一种弯曲状的冰纹。第二组照片所拍摄的地区离第一组不远,展现出一种上有圆形侵蚀小坑的平坦表面。科学家推测那是干冰蒸发后留下的痕迹

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