探寻宇宙奥秘的基础知识, 你知道的没有几个 UFO中文网报道：相信很多人都是这样

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UFO中文网报道：相信很多人都是这样，只关心有没有外星人，却从不去想想要寻找外星人有多么难！人类文明相对宇宙来说，还处在蛮荒时代，你觉得中世纪的人会去探寻美洲大陆麽？还是了解基础知识吧！

我曾经是一个狂热的天文爱好者，曾使用的最多的是Vixen R200SS牛顿反射式镜筒和GP赤道仪，每次拍到比较得意的作品，就会迫不及待地发表到一些天文论坛（日本语），每每听到谀声如潮，心里颇有些得意。那个时候，其实就是有点炫耀的心理，对自己所拍摄的对象----满天的星体本身，并没有多大的兴趣，也缺乏基本的了解。

后来，我参加了一些论坛讨论，慢慢的，对头顶上的这片星空有了兴趣。开始了比较认真的学习和积累。越学习就发现越有兴趣，原来，我们头顶上的这片天空，竟然有着这么多的神奇和浪漫！

于是，我干脆出手了跟随自己多年的Vixen大牛反，入手了一个80mm口径的萤石物镜折射式和经纬台（为了减轻重量），同时还入手了一些双筒望远镜，开始了真正的赏月观星之旅。从摄影派转化为目视派了。

由于最近常常出差到中国，可以看到祖国的电视台节目，比较喜欢的是一个叫《百家讲坛》的电视节目，把一些历史呀中国文化呀甚至宗教等等深奥枯燥的话题，演绎的神采飞扬，十分的吸引人。于是，我也有了这么一个念头，用比较轻松的语气，结合一些小俏皮话，把看似深奥的宇宙知识，介绍给那些对天文毫不感兴趣的大众。这些就是我动手写这篇文章的最初的动机吧。要说目的，我希望有一些本来对天文宇宙毫不感兴趣的人，能够通过阅读我的这篇文章，开始关注我们头顶的这片星空，我们也多一些星友，那就最好不过了。

宇宙有多大？

宇宙的尽头是什么样子的呢？不管是谁，都有可能会在生命的某一刻，想到过这个问题吧。我们还在上小学的时候就被万能的老师们告知，宇宙是没有尽头的！可是，这是什么意思呢？难道是思想有多大，宇宙就有多大么？实际上，宇宙之所以没有尽头的概念，是因为宇宙正在加速的膨胀（空间正在无限地扩大），同时还因为光速是有限传播的-----这两个因素综合造成的。以前，我们人类曾经认为，宇宙是有限的空间，只是它非常非常的巨大而以。但是在1929年，美国的天文学家哈勃（相信大家都听说过哈勃望远镜）在研究宇宙中众多银河系（也叫星系）的时候发现，越是距离我们的银河系远的银河星系，正在以更快的速度远离我们而去，也就是说，宇宙正在加速膨胀。(下图仅供帮助想象之参考）。那么，宇宙的外面是什么呢？这个问题，就只有上帝（如果上帝真的存在的话）知道答案了。

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宇宙是由什么样的物质组成的？

宇宙的深处都有些什么呢？当我们还是孩子的时候，就有很多人提过这样的疑问吧？

银河星系，星云，星团，太阳，行星，月亮，地球，以及动物植物等等，都是组成宇宙的物质。同时，最近的研究表明，在深邃的宇宙，还有近90%的物质和能量，是我们还不知道的神秘物质以及能量。他们既不会发光，也没有电波，无法进行观测，我们把这样的物质和能量称为暗物质以及暗能量。换句话说，面对这广阔无垠的宇宙，我们地球人类几乎还是一无所知，近乎痴呆状态。所以最近科学家霍金提出了一条忠告，劝诫我们不要主动去寻找外星人，避免跟外星的智慧生命接触，免得他们发现了地球----这个宇宙中极少极少的适合生存的珍稀星球。因为我们地球人的科技目前还处在一个很初级的阶段，我们对地球以外的东西所知甚少，能够抵挡来自外太空智慧生命体的入侵和征服的几率很低。霍金说，与这种物种的接触对于人类而言将是毁灭性的。并认为外星智能生命在与人类接触之后很可能会袭击地球，掠夺地球上的资源。“如果外星人真的有朝一日到访地球的话，我想结果和哥伦布到达美洲大陆时的情景差不多，那对美洲的土著居民可不是什么好事。”

（下面的图仅供帮助想象之参考）

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宇宙是冷还是热？

距今130亿年以前，宇宙曾经是一个高温并且高密度的小世界。小小的宇宙经过上百亿年的膨胀（也就是我们常常听说的宇宙大爆炸），已经变得广阔，稀疏和寒冷了。目前宇宙的温度大约摄氏零下270度，并且还在随着宇宙的膨胀而继续降低着温度。要想在这么低的空间生存，我们首先要有一套很好的保暖服才行。

顺便提一下，有人知道宇宙航空员一套航天服的价格是多少么？

日本航天局公布的答案是14亿日元！也就是说，大约一个亿人民币哦。

宇宙深空是如此的寒冷，那么星星们呢？

宇宙是如此的寒冷，那么星星们的表面温度是怎么样的呢？我们知道，银河系里绝大多数的星星，都是恒星---也就是说有很多的太阳。根据它们的年龄的大小不同，它们的表面温度也不一样，所呈现出来的颜色，也就各不相同了。

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比如说，红色的星星的表面温度大约在3000到4000度，黄色星体的表面温度大约在6000度，白色的星星大约在1万度，而蓝色的星星的表面温度最高，大约在2万度以上。

大家想一想，漫天的繁星绝大多数都是恒星-----炽热的太阳------但是宇宙的温度却那么的低（摄氏零下270度）！这说明一个什么问题呢？

这说明了我们头顶的这些繁星们，实际上大家相距的很远很远。形象地说，就是把一两个燃烧的小煤球撒到一个正在下雪的足球场，是不足以把整个足球场烤热呼的。

光年有多远？

为什么我们要使用光年这个概念来描述星空天体的相对距离呢？我们都知道，一光年，就是光在一年的时间内前进的距离。那是一个非常遥远的距离。在跟一些朋友介绍有关宇宙的知识的时候，我都要反复给他们灌输一个事实，那就是----看似满天繁星，但是大家相距的实在很远。就像你站在隧道的一端向隧道内看去的话，就会觉得隧道内的照明灯相互重叠，显得距离很近。但是当你步行穿过隧道的时候你就会发现，实际上，每一盏照明灯之间，事实上相距很远。

那么，一光年到底有多远呢？首先，一年是365天么？不是的，一年是365.2422............天。（所以我们使用润年的原因）因此一光年大约9兆4600亿公里。这是一个我们地球人在平时的日常生活中很难想象的距离，宇宙是一个空间加上时间的三次元的概念，描述宇宙，我们必须抛弃在地球上用惯了的单位，用全新的概念来理解认识它。如果用我们在地球上使用的公里来表示天体之间的距离的话，那么我们将面临的是一大堆真正的天文数字了。

宇宙----这两个字是什么意思？

宇宙这两个字，有着很深刻的含义，它是一个空间和时间的混合概念。并不是仅仅你抬头看到的天空，因为你抬头看到的只是宇宙过去的样子（光是有限速度传播的），并且是宇宙很小的一部分而已（正在加速膨胀的宇宙，令大多数天体正在远离我们而去）。

宇，就是空间，代表了上下左右前后的空间的概念。宙，所代表的意义，是一个时间的概念，过去现在将来为之宙。

关于宇宙，科学家们认为，宇宙空间是有限的，但是宇宙又是没有尽头的。这是什么意思呢？如果我们用2次元的思路来解释的话，就像地球的表面，地球的表面是有限的，但是没有尽头。

然后，当你绕了一圈回到原地的时候你会发现，经过一段时间的变迁，那个原地，已经不是原来的样子了。这就是我们说的3次元----加上时间的概念-----就是宇宙了。所以，当我们在谈论宇宙的时候，一定不要忘记时间的概念，因为宇宙是如此的巨大，同时还在加速变化（膨胀），所以，如果我们在没有时间概念的前提下讨论宇宙，是没有任何意义的。

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上面就是宇宙从诞生到现在的示意图。是我们在宇宙浩瀚的时间和空间旅行时的指南图。有了这张图，你就不至于在宇宙旅行时迷路。但是，要看懂这张图，你必须遵循以下4条原则。

1〉首先，我们从地球上仰望宇宙，实际上我们看到的仅仅是宇宙的以前的样子。比如说，我们看到的太阳，是8分钟前的样子，我们看到的昴星（散开星团，M45)呢，已经是400年前的样子了。这是为什么？是因为这些天体距离地球太远了，光线传播到地球上，需要时间的原因造成的。

2〉第二，同时存在着看得见的宇宙和看不见的宇宙。在宇宙图的中心，站立着我们现在的人类。我们的前后左右，就是现在的宇宙。但是，我们并看不见现在的宇宙（请不要忘记第一条原则）。我们只能看到宇宙远古时候的样子。在上图的中间，有一个漂亮的水滴的形状，那就是我们人类用肉眼或者用望远镜看到的宇宙的样子。但是，实际上这只是宇宙天体们几百年前，几千年前，甚至几亿年前的样子了。实际上我们能看到的现在真实状态的宇宙很少很少。

3〉要考虑到宇宙膨胀，正在远离我们而去的距离。为什么我们采用光年的概念来描述宇宙间天体之间的距离呢？那是因为宇宙实在太过巨大了。比如说，我们能看到的距离我们地球最远的光源，是经过了137亿年的时间，穿过了137亿光年的距离，最终到达地球的。但是，在这么长的时间里（从发光点到达地球的这137亿年的漫长的旅行过程中），宇宙还在继续膨胀，当初那个光源点也正在快速地远离我们而去。当初距离我们137亿光年的那个点，现在预计已经距离我们470亿光年了。

4〉需要用推断法来看待宇宙。我们人类能够看到的，仅仅是浩瀚的宇宙中的很少很少的的一个水滴。但是，我们还可以用推论的方法想象宇宙的事情。比如说，上图的大喇叭的底部，就是宇宙诞生时的样子，喇叭的最上面就是宇宙现在的样子，再想想，宇宙还在无限地膨胀着...........太多的谜，在等着你来破解。

多高才能称之为太空？

我们要飞到多高，才能称之为太空呢？根据国际航空联盟的约定，离开地球100公里以上，就可以称之为太空了。太空，是我们地球人类共同拥有的空间，而不是哪个国家的所谓领空的概念了。

听说老美最近研究出了太空飞船武器，可以在很短的时间内攻击地球上任何一个角落。他们就是利用了这个空当---太空，是我们地球人类共同拥有的空间，而不是哪个国家的所谓领空的概念-----哎！打吧，杀吧，折腾吧！反正就这么一个地球，折腾完蛋了大家一起去球！

我们地球人的聪明才智，我们的尖端科技，为什么总是优先用在武器开发上呢？

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什么是黑洞？

黑洞-----这个概念，相信很多人都多次听到了的。但是，黑洞是什么？它是怎么形成的呢？

还是学生的年代，就听说了关于黑洞这个名词，那个时候还以为黑洞是存在于宇宙深空里的巨大的空洞，万一不小心掉进去就万劫不复了呢。

实际上，黑洞也是一种星体，而并不是什么空洞。质量很巨大的星体，在它寿命终结的时候，会发生大的爆炸（我们称之为超新星现象），这时，星体的中心核体部分会在反作用力下受到压缩而变小，成为表面引力极大的超重星体。它的表面引力是如此的巨大，就连光线也无法逃脱它的强烈吸引力。

很多天文学家认为，在宇宙形成之初，由于巨大的爆炸，在宇宙的深处，应该有大量的黑洞的存在。

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黑洞是如此的大名鼎鼎，就算是中学生们，估计也基本上听说过这个名词。但是，实际上亲眼观看到黑洞的人，到现在为止一个也没有。这又是为什么呢？

那是因为黑洞的表面引力十分巨大，以至于就连光线都无法逃脱它的引力，所以我们人类无法看到它的存在。

而且，有科学家推论，在黑洞的内部，就连时间的进行速度都会变缓，一切的一切，都被紧紧地压缩在一起了。

什么是宇宙速度？

如果我们想把一个小球抛到太空里去，需要多大的速度呢？

从原理上来说，用每秒7.9公里的初速度来抛一个小球的话，就可以使得小球在太空环绕地球旋转而再也不会落到地面了。（但是实际上由于空气的阻力，会使得小球的速度变缓，最终落到地面）。这个速度，就是第一宇宙速度。

如果我们与每秒11.2公里的速度发射这个小球的话，（理论上）它就会挣脱地球的引力而进入深邃的宇宙了。这就是第二宇宙速度。如果我们想到火星或者木星去看看的的话，就需要这样的速度离开地球的束缚。

有地面可以降落的星球原来这么少么？

围绕着太阳转动的行星们，从内侧向外侧来说，有水星，金星，地球，火星，木星，土星，天王星，海王星（冥王星现在被降格成为次行星）。同样是行星，只有水星，金星和火星跟地球一样，有坚实的地面。而土星，木星，天王星，海王星等，都是气体的团块。没有地面可以降落的。

生活在地球上的我们，可能会把满天的繁星，都想象成跟地球或者月亮一样的，有着坚实的地表吧？事实上，天空里的星体，大多数都是类似太阳的恒星，像我们生活的地球那样的有着地面的星体，实际上是很少很少，可以用珍惜物种这个词语来形容的。

为什么我们感觉不到地球自转的速度？

我们都知道，地球每一天要自转一周。想想看，这是何等的速度？赤道长度约4万公里，除上一天24小时的话，时速为1700公里。也就是说，生活在赤道上的人们，在以每秒470米的速度移动着...........！

即使如此，在地球上的我们却为什么根本感觉不到这个迅速的移动呢？这是因为地球是在做一个很匀速的自转，非常园滑的。没有加速减速，更没有停车。就像在天空进入了平飞状态的飞机一样，很安定，我们根本就感觉不到飞机的飞行速度。这个原理是一样的。

如果你有一艘光速飞船！

那么，我给你展示一下你的太空之旅吧。请跟我来！

我们住在太阳系里的地球上，在太阳系里有8个行星在围绕着太阳旋转，我们的地球就是第3个（从里向外数）。你从这里出发，首先到达距离太阳45亿公里的海王星。如果你再往前走，穿过Altering云（由无数天体组成，成为组成太阳系的一部分），你就离开了太阳系。

这样，你还是以光速前进4年的时间，终于（很有可能你会热泪盈眶，因为孤独的4年不好过）你到达了一颗星体的面前。Centaurus星座的@星。

从这个时候开始，那些本身不发光的星体（比如说地球，行星等等），会慢慢消失在你的视线里，只有类似太阳的恒星才可以观看到了。

然后，你还觉得不过瘾，要继续你的探险之旅。你进入冰箱，把自己冷冻起来，经过两万八千年以后，你乘坐的光速飞船，将把你带出银河系，你醒过来，洗个澡，穿上宇宙服，来到窗口，向前看。这个时候你还能挺住不晕倒，就说明你是一个内心极其强悍的超人，因为你再也不需要别人了。

透过飞船驾驶室的窗口，你看到的，将是一个黑暗的世界，眼睛还没有适应黑暗的你，将什么都看不到。然后，过上一段时间，你调整一下心情，开始上下左右看看，你会发现很多暗淡的模模糊糊状态的小小的云雾状的团块，那些是散落在宇宙空间的星云以及星系们。你可以看到的最明亮清晰的，是距离你230万光年的仙女座星系。而其他的星系们，都因为距离你非常遥远而显得很是暗淡。

你现在可以选择的，就剩下两个了，一个是把自己关进冰箱，向着仙女座星系前进，指望在230万年以后，在那里碰巧遇到什么外太空生命体。另一个选择就是回头，因为在你的身后，还有无数的繁星点点，你也可以驾船返航，再经过两万八千年以后，回到你的老家---地球。看看经过了5万8千年以后，没有你的地球会变成什么样子。

怎么样？你的选择会是什么呢？