笔趣阁读书 > 其他小说 > 诸神降世 > 序言 宇宙知识普及
    微观结构:宇宙由星系的巨大超星系团构成,星系周围是大团看不见的空荡荡的太空。每个星系又包含了数以十亿计的恒星,构成这些恒星的物质是一些小得看不见的粒子。质子、中子和电子是最普通的粒子,它们通常以原子的形式结合在一起。质子和中子由更小的粒子构成,它叫做夸克。

    宏观结构:(1)行星(2)恒星和星云(3)银河系及河外星系(4)星系团(5)大尺度结构人们把10mpc以上的结构称为宇宙的大尺度结构(观测到的宇宙的大小是104mpc)。大尺度上的观测事实远不是十分明确的。有趣的是,有迹象表明,星系在大尺度上的分布呈泡沫状。即有许多看不到星系的”空洞”区,而星系聚集在空洞的壁上,呈纤维状或片状结构。这一层次的结构叫超星系团。它的典型尺度为几十兆秒差距。

    从演化理论来考虑,尺度大到一定程度,应不再有结构存在。这是否符合事实,以及这尺度多大,都是十分重要,并需要有大尺度观测来回答的问题。现今对宇宙在50mpc以上是否还有显著的结构现象存在,正是人们热烈争论中的焦点。

    总之,若把星系看成宇宙物质的基本单元,那么星系的分布状况就是宇宙结构的表现。现在看来,直至50mpc的尺度为止,星系的分布呈现有层次的结构。这就是我们对宇宙面貌的基本认识。

    黑洞形成:跟白矮星和中子星一样,黑洞很可能也是由恒星演化而来的。当一颗恒星衰老时,它的热核反应已经耗尽了中心的燃料(氢),由中心产生的能量已经不多了。这样,它再也没有足够的力量来承担起外壳巨大的重量。所以在外壳的重压之下,核心开始坍缩,直到最后形成体积小、密度大的星体,重新有能力与压力平衡。

    质量小一些的恒星主要演化成白矮星,质量比较大的恒星则有可能形成中子星。而根据科学家的计算,中子星的总质量不能大于三倍太阳的质量。如果超过了这个值,那么将再没有什么力能与自身重力相抗衡了,从而引发另一次大坍缩。

    这次,根据科学家的猜想,物质将不可阻挡地向着中心点进军,直至成为一个体积很小、密度趋向很大。而当它的半径一旦收缩到一定程度(一定小于史瓦西半径),正象我们上面介绍的那样,巨大的引力就使得即使光也无法向外射出,从而切断了恒星与外界的一切联系——“黑洞”诞生了。

    除星体的终结可能产生黑洞外,还有一种特殊的黑洞——量子黑洞。这种黑洞很特殊,其史瓦西半径很小很小,能达到十的负二十几次方米,比一个原子还要小。与平常的黑洞不同,它并不是由很大质量的星体塌缩而形成的,而是原子塌缩而成的,因此只有一种条件下才会创造量子黑洞——大爆炸。在宇宙创生初期,巨大的温度和压力将单个原子或原子团压缩成为许多量子黑洞。而这种黑洞几乎是不可能观测到或找到的,它只存在于理论中。

    层次结构:行星是最基本的天体系统。太阳系中共有八大行星:水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星(冥王星已被从行星里开除,降为矮行星。)除水星和金星外,其他行星都有卫星绕其运转,地球有一个卫星:月球,土星的卫星最多,已确认的有17颗。行星、小行星、彗星和流星体都围绕中心天体太阳运转,构成太阳系。太阳占太阳系总质量的99.86%,其直径约140万千米,最大的行星木星的直径约14万千米。太阳系的大小约120亿千米。有证据表明,太阳系外也存在其他行星系统。2500亿颗类似太阳的恒星和星际物质构成更巨大的天体系统——银河系。银河系中大部分恒星和星际物质集中在一个扁球状的空间内,从侧面看很像一个“铁饼”,正面看去则呈旋涡状。银河系的直径约10万光年,太阳位于银河系的一个旋臂中,距银心约3万光年。银河系外还有许多类似的天体系统,称为河外星系,常简称星系。现已观测到大约有10亿个。星系也聚集成大大小小的集团,叫星系团。平均而言,每个星系团约有百余个星系,直径达上千万光年。现已发现上万个星系团。包括银河系在内约40个星系构成的一个小星系团叫本星系群。若干星系团集聚在一起构成更大、更高一层次的天体系统叫超星系团。超星系团往往具有扁长的外形,其长径可达数亿光年。通常超星系团内只含有几个星系团,只有少数超星系团拥有几十个星系团。本星系群和其附近的约50个星系团构成的超星系团叫做本超星系团。本超星团(超星系团)构成的丝状结构是宇宙中目前已知的最大结构,一个典型的丝状结构的长度是70至150百万光年,丝状结构与空洞构成长城,空洞指的是丝状结构之间的空间,空洞与丝状结构一起是宇宙组成中最大尺度的结构。空洞中只包含很少或完全不包含任何星系。一个典型的空洞直径大约为11至150个百万秒差距,长城是目前所知宇宙中被观察到的最巨大非结构,其中史隆长城是目前所知最长的长城,距离地球约10亿光年,长达13.7亿光年,其次是cfa2长城。天文观测范围已经扩展到200亿光年的广阔空间,它称为总星系。

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