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作品簡介:

太陽是如何誕生的?宇宙是如何形成的?星系是如何演化的?大爆炸是如何發生的?時間會停滯嗎?人可以穿越時空嗎?外星人真的存在嗎?從古至今,我們每個人都曾仰望夜空,對浩瀚的宇宙充滿了好奇與遐想,對系外星球充滿了關注與向往。

本文集通過50篇短小精干的短文,清晰簡明地介紹了天體物理學中的基本概念、主要發現以及前沿知識。主要內容包括日心說、牛頓光學理論等天文學基本原理,宇宙的起源和演變,相對論、超大質量黑洞和多重宇宙等宇宙學核心概念,以及人類對類星體、行星和天體生物學認識的最新進展。同時,還介紹了矮行星、暗物質、宇宙大爆炸、恒星死亡等尖端科學。覆蓋面廣、信息量大,非常適合普通讀者閱讀。

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第1章 揭秘宇宙
1.揭秘小天體——小行星
朱嘯宇;聞新
<正>木星的鄰居木星的鄰居是小行星,它們是億萬年前太陽系形成初期遺留下來的不規則形狀天體。科學家們估計木星軌道附近的小行星數目應該達到數百萬。最早發現的是小行星中最大的四顆,被稱為"四大金剛"的"谷神星("Ceres 1)"、智神星"(Pallas 2)"、婚神星"(Juno 3)和"灶神星"(Vesta 4)。多數小...   詳情>>
來源:《太空探索》 2013年第10期 作者:朱嘯宇;聞新
2.日心說的創立
梁衡
<正>哥白尼是歐洲文藝復興時期的一位巨人,他用畢生的精力提出了日心說,推翻了長期以來居于宗教統治地位的地心說,實現了天文學的根本變革。歐洲在古代沿著地中海岸確曾出現過一個燦爛的文明時代,出現過像阿基米德那樣的偉大科學家。以后隨著羅馬帝國統治的確立,連年征戰,亞里山大里亞等文化名...   詳情>>
來源:《大眾科學》 2013年第07期 作者:梁衡
3.開普勒定律在天體應用
潘武杰
二、哈雷吉星的運行根據開普勒第一定律(橢圓軌道定律)可知:蒙星和太陽系中其他天體一樣,都是在太陽的引力作用下繞日運行.曾星運行軌道是圓錐.曲線:橢圓、拋物線、雙曲線,太陽位于曲線的一個焦點上.香星圍繞太陽運行一周的時間,稱為“周期”.沿...   詳情>>
來源:《現代物理知識》 2000年第S1期 作者:潘武杰
4.牛頓及萬有引力定律
李良
牛頓及萬有引力定律李良在開普勒行星運行三定律發現之后,一個非常引人注意的問題自然地擺在人們面前:行星為什么會這樣運動呢?換句話說,是什么力量驅使行星繞太陽萬古奔波呢?當時開普勒曾指出,太陽發出具有磁性的發散物,這種發散物以切線方向的力將繞日旋轉的行星...   詳情>>
來源:《天文愛好者》 1994年第06期 作者:李良
5.牛頓光學思想研究
焦金林
《光學》是牛頓在光學研究上的重要著作。通過光學,牛頓闡述了光的直射、反射、折射和拐折等現象,揭示了日光是由各種顏色的光混合而成,為光學的發展奠定了堅實的基礎。牛頓對光的顏色理論的研究更是引起了科學歷史上關于微粒學說和波動學說的大爭論。筆者試圖對微粒學說進行研究,來了解牛頓的...   詳情>>
來源:《科技風》 2010年第22期 作者:焦金林
6.天文望遠鏡現狀及發展趨勢
郝鐘雄
本文將通過對天文望遠鏡的分類的介紹,使大家了解各種天文望遠鏡的發展歷史,現狀和發展趨勢。并通過對國內外幾個著名天文望遠鏡的重點介紹來說明天文望遠鏡的各種先進技術以及發展焦點。通過本文的總結,使大家能對天文望遠鏡的過去和現狀有更清晰的認識,能為大家了解和研究天文望遠鏡有所幫助...   詳情>>
來源:《現代科學儀器》 2007年第05期 作者:郝鐘雄
7.太陽探索史畫之五 太陽常數·破解夫瑯和費線之謎·太陽...
陳丹
接著在透鏡和白光之間放置盛放過錳酸鉀溶液的器皿,則光譜的顏色的一部分被吸收(見下圖)破解夫瑯和費線之謎夫瑯和費線是從哪兒來的?它是怎樣形成的?代表著什么意思?破解這些奧秘的是兩位德國科學家。19世紀中葉,化學家本生(1815~1899)發明了一種...   詳情>>
來源:《太空探索》 2005年第09期 作者:陳丹
8.多普勒效應及其應用
白明柱;蓮花
介紹了多普勒效應的分類,重點講述了超聲波的多普勒效應,并且介紹了多普勒效應在各領域中的應用及多普勒效應的應用原理。   詳情>>
來源:《內蒙古科技與經濟》 2008年第19期 作者:白明柱;蓮花
9.視差立體圖像
汪明霓
本文敘述了視差立體圖像的發展歷史和其觀察方法 ,闡述了視差立體圖像的原理和設計方法 ,進而介紹了作者近年來的研究成果———視差立體動畫 ,提出了視差立體動畫的三種設計策略。   詳情>>
來源:《杭州電子工業學院學報》 2000年第04期 作者:汪明霓
10.攀登宇宙金字塔
傅承啟
<正>天有多高?數千年來,人類孜孜不倦地探索這一奧秘,企圖找到問題的答案。從蓋天說、混天說、地心說、日心說、銀河系、大銀河系,到現今的150億光年的可見宇宙——宇宙金字塔的每一級臺階上都留有人類奮斗的足跡;而每登上一級新臺階,宇宙的尺度都會急劇擴大,人類的宇宙觀也都會發生翻天覆地的...   詳情>>
來源:《大自然探索》 2002年第10期 作者:傅承啟
第2章 宇宙學
1.天文學上的奧伯斯佯謬
P.S.Wesson;何常
<正> 幾乎誰都能得出一個觀察結果,那就是夜晚的天空是黑暗的。可是為什么是黑暗的呢? 也許以為一個人如果站在地球背向太陽的一面,天空就必然是黑暗的。然而.即便是沒有月亮的夜晚,星星還發出微弱而可以察覺到的光。比如考慮這樣一種情況:假使有人生活在銀河邊緣的一顆行星上向著星際空間眺望...   詳情>>
來源:《世界科學》 1992年第08期 作者:P.S.Wesson;何常
2.哈勃定律與哈勃常數
趙君亮
<正> 美國天文學家哈勃(E.P.Hubble)在星系天文領域做出了一系列杰出的貢獻,他第一個證實了河外星系的存在,率先對星系按外觀形態進行了科學的分類,并通過實測發現了以他姓氏命名的哈勃定律。哈勃定律的發現自河外星系本質之謎被揭開之后,人類對宇宙的認識從銀河系擴展到了廣袤的星系世界,一些...   詳情>>
來源:《科學》 2008年第02期 作者:趙君亮
3.天體距離測定與宇宙距離尺度
趙君亮
測定天體的距離,是天文學研究中最重要、也是最困難的問題之一。幾百年來,天文學家為了解決這一必須解決的難題可謂費盡心計,除了人們熟知的三角測量方法以外,在正確認識天體物理性質的基礎上,不斷引入新的測距途徑,如光度距離、速度距離、尺度距離、宇宙學距離等等,從而使天體距離測定的范圍...   詳情>>
來源:《自然雜志》 2003年第04期 作者:趙君亮
4.宇宙大爆炸及宇宙演化
許弟余;焦善慶
給出了宇觀天體和微觀粒子質量、半徑的統一計算式,計算結果與實驗基本相符.認為宇宙大爆炸是"超微黑洞"(即前宇宙)的大爆炸,否定了點大爆炸的傳統觀點.爆炸后的宇宙背景是光子熱平衡態和引力束縛態共存的系統,平衡態占優勢則宇宙必然膨脹.暗物質、暗能量的本質是什么?它們會怎樣左右宇宙的命...   詳情>>
來源:《云南大學學報(自然科學版)》 2008年第06期 作者:許弟余;焦善慶
5.第二講 宇宙微波背景輻射
章德海
簡單介紹了近年來關于宇宙微波背景輻射在觀測上取得的重大進展,以及有關它的解釋、理論和意義.宇宙微波背景是我們了解宇宙奧秘的一個至關重要的窗口.在未來幾年,它還將扮演更加重要的角色.   詳情>>
來源:《物理》 2005年第05期 作者:章德海
6.宇宙大爆炸核合成
徐俊培
<正>何以宇宙主要由看不見的暗物質組成而又被暗能量所推開?問題的線索在于大爆炸后瞬間普通物質的形成--最近幾年來天文學家發現,我們熟悉的所有普通物質只是宇宙中的微量組分,而宇宙主要的組成是未知形式的"暗物質"和甚至更充裕、更神秘的"暗能量"。因此看來我們連這一宇宙混合物的主要組成...   詳情>>
來源:《世界科學》 2004年第10期 作者:徐俊培
7.探測宇宙反物質
唐孝威;張杰
在空間中直接探測宇宙反物質是一個有根本重要性的科學課題。本文評述了探測宇宙反物質的實驗現況及其前景。   詳情>>
來源:《物理學進展》 1996年第01期 作者:唐孝威;張杰
8.尋找宇宙中的暗物質
畢效軍
宇宙中存在暗物質已經得到大量天文觀測的證實,但關于暗物質粒子的本質我們仍舊一無所知。為了理解暗物質的性質,許多暗物質探測實驗正在展開。直接探測實驗探測的是暗物質粒子與探測器物質碰撞所留下的信號,而間接探測實驗則尋找暗物質湮滅的產物,如高能伽馬射線、高能中微子、正電子和反質子...   詳情>>
來源:《科技導報》 2006年第09期 作者:畢效軍
9.宇宙及宇宙膨脹
錢振華
<正>"宇宙"的觀念源遠流長。中文的"宇"及"宙"原意主要是指空間和時間。我國古代典籍《尸子》上就有"四方上下曰宇,往古今來曰宙"之說。今天,我們稱宇宙是指天地萬物,是自然界一切事物的總和。從相對論的觀念來說,物質與時空是不可分割的,物質的總和,即物質與時空的總和。   詳情>>
來源:《物理教學》 2012年第05期 作者:錢振華
10.暗能量
張鑫
最近的宇宙學觀測表明,人類熟悉的原子物質(重子物質)只占宇宙總能量的4%左右,而剩下的能量成分都是看不見的暗物質和暗能量,其中暗物質占23%,暗能量占73%.當前,暗物質和暗能量的起源和物理本質都不清楚,揭開它們的神秘本質是現代基礎科學所面臨的最大挑戰之一.暗物質雖然神秘,但是它所產生的...   詳情>>
來源:《遼寧師范大學學報(自然科學...》 2011年第04期 作者:張鑫
第3章 超越時空
1.談談馬赫原理
許梅
從牛頓“水桶實驗”說起奧地利科學家馬赫(ErnstMach1838—1916)關于慣性及慣性力起源于宇宙間物質的相互作用的觀點被愛因斯坦稱之為馬赫原理(Machs'principle)。馬赫原理概括了馬赫力學思想的主要方面。他是在分析了有名的牛頓“水...   詳情>>
來源:《天文愛好者》 1999年第01期 作者:許梅
2.時間、空間與運動——狹義相對論及其偉大科學意義
周奇
介紹狹義相對論誕生的歷史背景,愛因斯坦創立狹義相對論的新思維和創造性,發現自然界兩條基本原理及其建立新的相對性時空結構理論及新的運動學定律的思路歷程.由此揭示和證明時空相對性結構是一切自然界定律對相對運動保持其不變性和對稱性的基礎,也是自然界因果關系成立的基礎,最后介紹從狹...   詳情>>
來源:《大學物理》 2008年第03期 作者:周奇
3.顛覆物理世界的廣義相對論
姚丁楊
<正>1905年,26歲的德裔物理學家阿爾伯特·愛因斯坦發表了具有劃時代意義的5篇物理學論文,這幾篇論文奠定了狹義相對論的基礎。在之后的10年時間里,愛因斯坦不斷對自己的理論進行探索、研究和完善。1915年,愛因斯坦又提出了廣義相對論,終于完成了一項具有劃時代意義的偉大工程。由于廣義相對論...   詳情>>
來源:《百科知識》 2015年第15期 作者:姚丁楊
4.神秘的黑洞
聞新;施若馨
<正>黑洞是怎樣產生的?天文學家預言,當一個質量較大的恒星耗盡所有燃料后,會因自身的引力而坍塌,漸漸形成黑洞。恒星內部的引力會變得如此巨大,以至于它的密度越來越大,同時也使得星體內的引力不斷增強。隨著引力的增大,恒星的半徑將小于引力半徑。一旦越過這一點,恒星就會消失不見,只剩下自...   詳情>>
來源:《太空探索》 2014年第04期 作者:聞新;施若馨
5.方興未艾的粒子天體物理學
吳中光
這兩個學科間的關系是協同的,它們的結合不僅為粒子物理學研究中微子提供了機會,而且也為天體物理學家提供了基本信息,下面簡介中微子天文學的發展情況。日本、美國、歐洲等幾個天文觀測站成功地收到來自超新星1987A的中微子,這件事可以看成河外中...   詳情>>
來源:《現代物理知識》 2001年第01期 作者:吳中光
6.弦理論奏出美妙世界
曹玲
2006年6月19日,霍金在北京人民大會堂舉行的"國際弦理論大會"上的報告引來6000名聽眾的熱情參與,創下了國際物理學學術講演會聽眾人數之最。卓別林曾經說過,人們為他歡呼是因為懂得他的藝術,人們為愛因斯坦歡呼是因為沒有人理解他的理論。正如當年的愛因斯坦一樣,霍金在中國也獲得了空前熱情的...   詳情>>
來源:《科學世界》 2006年第07期 作者:曹玲
7.宇宙學的人擇原理
錢振華;徐在新
<正>1965年發現的宇宙背景輻射,確立了大爆炸宇宙學標準宇宙模型的地位。從那時算起至今還不到50年,這半個世紀中宇宙學的發展是驚人的。今天我們已經可以清楚地描繪一幅令人信服的宇宙起源與演化的圖景,從化學元素的合成到我們人類的出現。這一領域的研究所取得的成就是如此巨大,真   詳情>>
來源:《物理教學》 2010年第08期 作者:錢振華;徐在新
第4章 星系
1.星系形態分類的研究進展
汪敏;孔旭
傳統的哈勃星系形態分類法可以很好地對近鄰的亮星系進行分類,但對低面亮度星系、矮橢球星系、矮旋渦星系以及高紅移星系等都已無能為力。德沃古勒分類系統、葉凱士分類系統和范登伯分類系統是在哈勃分類法的基礎上進行了發展和細化,利用光的中心聚集度或光度級等作為星系形態分類的參數。模型...   詳情>>
來源:《天文學進展》 2007年第03期 作者:汪敏;孔旭
2.含有大量暗物質的星系團
許槑
<正> 波江座A是波江星座中的一個小星系團。美國普林斯頓高等研究院的安德魯·古爾德研究了這個星系團,認為它含有大量的暗物質。巨橢圓星系NGC1407是該星系團中最亮的星系,與我們銀河系的亮度不相上下。該星系由于宇宙膨脹而引起的離開太陽的退行速度為每秒1766千米。而位于其附近的NGC1400星...   詳情>>
來源:《自然雜志》 1993年第02期 作者:許槑
3.宇宙的大尺度結構
劉永鎮;鄧祖淦
在宇宙的已觀測的范圍內,從尺度10~(10)cm直到10~(26)cm可視物質的分布是不均勻的。對星系三維分布的研究結果表明,絕大多數的星系集中在由星系的帶、群和團組成的超星系團中;而在超星系團之間是幾乎沒有可視天體的巨洞。宇宙的大尺度結構(在尺度10Mpc—10~2Mpc上星系分布不均勻性的特征)似乎...   詳情>>
來源:《天文學進展》 1984年第04期 作者:劉永鎮;鄧祖淦
4.射電天文學
楊建
<正> 我國廣泛流傳著一個后羿射日的神話。據說,在帝堯時代,天上有十個太陽,曬得莊稼枯死,民不聊生;英雄后羿就用神箭射下了九個太陽。事實上當然并沒有這回事,天空中從來只有一個太陽。可是,人的眼睛如果既能接收光波,又能接收無線電波的話,那么將會看到一個奇怪的現象:天上竟有三個明亮的   詳情>>
來源:《科學大眾》 1963年第04期 作者:楊建
5.類星體
鐘建業
類星體鐘建業自從1963年類星體被發現以來,天文學家一直試圖揭開這些位于宇宙外層空間的強光源如何產生出大能量的秘密。類星體還沒有太陽系大,但要比由數千億星體組成的星系亮得多。這些光就是類星體存在的證據,但就人類對它的了解而言,還僅僅只是一個開始。多少...   詳情>>
來源:《飛碟探索》 1998年第01期 作者:鐘建業
6.神秘的宇宙X射線
汪泓
<正> 從20世紀60年代開始對神秘的宇宙X射線來源的追蹤,是現代天文學歷史上最動人心的行動,最終牽扯出迄今為止宇宙里發現的最神秘的天體——類星體。   詳情>>
來源:《百科知識》 2003年第05期 作者:汪泓
7.拍到大質量黑洞吞噬恒星
<正>天文學家第一次拍到特大質量黑洞撕裂吞噬恒星并噴射出噴流的壯觀景象,這種罕見的景象是宇宙中最激烈的現象之一。這個堪稱"太空怪獸"的黑洞位于一個遙遠星系中部,距地球約40億光年。這顆恒星   詳情>>
來源:《初中生必讀》 2012年第05期 作者:
8.星系的起源與演化
許梅
星系的起源與演化許梅在“銀河系的的起源與演化”一文(本刊1994年第3期第28頁)中,我們介紹了關于銀河系的兩種學說:氣云凝聚說和混沌誕生說,這篇文章將向讀者介紹星系起源與演化的氣云凝聚說及近20多年來在此問題上的一些進展:每個星系并不是在宇宙創生大...   詳情>>
來源:《天文愛好者》 1995年第02期 作者:許梅
9.引力透鏡效應
艾米莉·博德
<正>根據廣義相對論,引力透鏡效應就是當背景光源發出的光在引力場(比如星系、星系團及黑洞)附近經過時,光線會像通過透鏡一樣發生彎曲,其程度主要取決于引力場的強弱。分析背景光源的扭曲,可以幫助研究中間作為"透鏡"的引力場的性質。根據強弱的不同,引力透鏡現象可以分為"強引力   詳情>>
來源:《飛碟探索》 2009年第11期 作者:艾米莉·博德
第5章 恒星
1.基于自動聚類算法(AutoClass)的恒星/星系分類
嚴太生;張彥霞
自動聚類算法(AutoClass)是一種非監督的能對復雜數據進行精確的自動聚類的有效分類方法,可以事先設定好類別數目讓AutoClass自動尋找,在尋找結束后,能夠得到每一條數據分別屬于每一類別的幾率,這樣可以根據專業知識,選出比較好的分類效果.描述了使用AutoClass對SDSS DR6的恒星/星系測光數據進...   詳情>>
來源:《中國科學(G輯:物理學 力學 ...》 2009年第12期 作者:嚴太生;張彥霞
2.恒星起源之循環論
梁健
而原生物在動態的液態水環境中求生存,異養的屬性不斷完善,而自養的屬性不斷退化,逐漸進化而成為初級的浮游動物,初級植物為初級動物提供天然食物的同時也為自身的進化創造了自然條件,反過來也為初級動物的進化創造了自然條件,從而相互因果地由...   詳情>>
來源:《大眾科技報》 2009-04-26 作者:梁健
3.恒星的誕生
天狼星
<正>恒星其實是由其內部核體的核反應而點燃的一團巨大的發光氫氣球。宇宙中的恒星不斷地形成,也不斷地衰亡。它們誕生于學名叫做星云的巨大氣體云中。星云中的氣體比地球上的空氣稀薄25000兆倍。即便如此,它也有著足夠使星云部分縮成顆粒的微弱引力。當這些顆粒越來越小時,它們也變得越來越熱...   詳情>>
來源:《中華少年(DK少年百科)》 2012年第03期 作者:天狼星
4.恒星之死
<正> 1987年,NASA 的哈勃望遠鏡以及錢德拉天文臺共同發現了一顆超新星。他們的電腦合成了一張圖像,畫面上強烈的沖擊波以及熾熱的碎屑顯示,這是有史以來發現的最猛烈的恒星爆炸,突然爆發的光亮相當于一億顆太陽。到今天,在發現這顆超新星整整20年后,來自哈勃   詳情>>
來源:《新知客》 2007年第06期 作者:
5.宇宙中的燈塔——脈沖星
齊銳
<正>脈沖星的發現 1967年7月,英國劍橋大學穆拉德射電天文臺建起了一座新型射電望遠鏡。它是一個由2048面天線組成的陣列,占地12 000平方米,目的是觀測太陽系行星際空間的閃爍現象。這個陣列晝夜不停地探測天區中的射電波,并把觀測結果記錄在紙帶   詳情>>
來源:《少年科學(中法合作版)》 2006年第06期 作者:齊銳
6.最壯烈的伽馬射線暴
吳世亮
從發現之日起至今超過35年的時間里,伽馬射線暴始終是宇宙中最激動人心、最神秘的事件。   詳情>>
來源:《大科技(科學之迷)》 2004年第08期 作者:吳世亮
7.假如我們突然失去太陽
楊先碧
<正>假如沒有太陽,也就不會有太陽系。如果地球還存在,生命是否存在就很難說了,因為在茫茫宇宙中,出現一個存在生命的星球是極其偶然的。當然,假如起初沒有太陽,也就很可能沒有我們人類存在,我們也就沒有可能在一起談論這樣的一個話題。接下來我們繼續猜想,假如我們突然失去太陽,地球將會怎樣...   詳情>>
來源:《科學24小時》 2014年第02期 作者:楊先碧
8.云層遮蓋的系外行星
<正>科學家最近首次確定了一顆系外行星(即太陽系之外的行星)——"GJ 1214b"的大氣層特點。"GJ1214b"是一顆超級地球(它的質量介于地球和海王星之間)。最近的研究表明,像"GJ 1214b"這樣的行星是銀河系中最常見的行星類型。以往對"GJ 1214b"的研究,對它的大氣層產生了兩個可能的解釋:它的大氣層...   詳情>>
來源:《大自然探索》 2014年第04期 作者:
9.太陽系形成的設想
夕龍
又由于它的離去,太陽的引力相對增大,行星的半徑縮短,行星速度增加,使得太陽系角動量分布呈現異常。有關太陽系起源的其他問題,有待我們繼續探索。太陽系形成的設想@夕龍   詳情>>
來源:《飛碟探索》 2001年第03期 作者:夕龍
10.智能遙感衛星系統
張兵
分析了當前遙感衛星系統存在的一些不足,論述了新一代"智能遙感衛星系統"的概念及其主要特點,對其中自適應遙感成像和星上數據實時處理兩個核心部分進行重點介紹,并對其涉及的關鍵科學問題和關鍵技術進行闡述。設計了一套具有自適應成像和應用模式優化能力的智能高光譜衛星有效載荷系統。該系...   詳情>>
來源:《遙感學報》 2011年第03期 作者:張兵
11.天體生物學概要
李一良
天體生物學研究生命在宇宙中的起源、演化、分布和未來。天體生物學在20世紀90年代初正式形成,是人類對地球上生命起源、演化的追問,對人類文明未來的思考,對環境變遷的憂慮,以及對空間和宇宙探索的結果。天體生物學整合了天文學、行星科學、地球科學、生命科學和空間探索技術等領域,并且一出...   詳情>>
來源:《科技導報》 2011年第01期 作者:李一良
12.宇宙文明的命運——破解費米悖論
鮑福黎
<正>每個人在仰望璀璨的星空時,都會有各種不同的感受,一些人會體驗到星空的震撼之美,一些人會沉醉于其中……美國物理學家恩里科·費米面對星空時思考得更加深遠——"他們在哪兒呢?"費米所說的"他們"指的是外星人。他的意思并不是想知道外星人具體住在哪里,而是我們為什么到現在還沒有發現外...   詳情>>
來源:《大科技(科學之謎)》 2014年第10期 作者:鮑福黎
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