作者：吴国峰
出版社：吉林出版集团有限责任公司
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宇宙太空大全景试读：
前言
神舟十号载人飞船圆满完成了载人空间交会对接与太空授课任务，嫦娥三号即将探测月球表面，萤火一号火星探测器启动了我国的火星探测计划……让我们乘坐如彗星一样的宇宙飞船遨游太空的时代就要到了！
在21世纪，伴随着宇宙太空探索热的飞快来到，一个个云遮雾绕的宇宙未解之谜被揭去神秘面纱，使我们越来越清楚看清了宇宙这个魔幻大迷宫，向我们展现了走向太空熠熠闪烁的道路。
宇宙太空将是我们人类的最后一块“大陆”，走向太空，开垦宇宙，是我们未来科学发展的主要方向，也是我们未来涉足远行的主要道路。因此，感知宇宙，了解太空，必定为我们未来的人生沐浴上日月辉映的光芒，也是我们走向太空的第一步。
神秘的宇宙向我们敞开了走向太空的大门，我们必须首先知道整个宇宙的主要“景点”。宇宙不仅包括太阳系、星系、星云，还蕴藏着许多奥秘，总之，宇宙是一块神奇的地方，太空充满着我们无限的梦想，发现天机，破解谜团，是这个时代发展的需要，也是我们知识素质的标杆。
宇宙的奥秘是无穷的，人类的探索是无限的，我们只有不断拓展更加广阔的生存空间，破解更多的奥秘谜团，看清茫茫宇宙，才能使之造福于我们人类的文明。
宇宙的无限魅力就在于那许许多多的难解之谜，使我们不得不密切关注和发出疑问。我们总是不断地去认识它、探索它，并勇敢地征服它、利用它。虽然今天科学技术日新月异，达到了很高的程度，但对于那些无限的奥秘谜团还是难以圆满解答。古今中外许许多多的科学先驱为之不断奋斗，使得一个个奥秘不断解开，并推进了科学技术的大发展，但同时又发现了许多新的奥秘现象，又继续向新的问题发起挑战。科学技术不断发展，人类探索永无止境，解决旧问题，探索新领域，这就是人类一步一步发展的足迹。
为了激励广大读者认识和探索整个宇宙的科学奥秘，普及科学知识，我们根据中外的最新研究成果，特别编辑了本书，主要包括宇宙、太空、星球、星系、飞碟、外星人、气象、大气、异度空间等存在的奥秘现象、未解之谜和科学探索等诸多内容，具有很强的系统性、科学性、前沿性和新奇性。
本套系列作品知识全面、内容精练、深入浅出、通俗易懂并且图文并茂、形象生动，非常适合广大读者阅读和收藏，其目的是使广大读者在领略宇宙奥秘现象的同时，能够加深思考、启迪智慧、开阔视野并增加知识，激发求知的欲望和探索的精神，激起热爱科学和追求科学的热情，掌握开启宇宙的金钥匙。
宇宙的形成和演变
宇宙的形成
大约在150亿年前，宇宙所有的物质都高度密集于一个很小、温度极高、密度极大的原始火球，后来原始火球发生了大爆炸，物质开始向外大膨胀，就形成了今天我们看到的宇宙。在这150亿年中先后诞生了星系团、黑洞和星系等。
宇宙的尽头“大爆炸宇宙论”提出宇宙常常是周而复始地从诞生至消亡，再诞生、再消亡的轮回。按照宇宙诞生后就急速扩大的宇宙模型，可以计算出宇宙的年龄为130亿年。这就是说，从地球到宇宙“尽头”的距离，理论上应是130亿光年。
宇宙的膨胀
科学研究发现，宇宙不是永恒的，而是在不断地膨胀中。宇宙的不平衡现象最早是由一位德国的医生发现的，他在夜空观察星星时发现，每个星球间的距离并没有因万有引力而彼此靠近。那么，在星球之间必定存在另一种力量抵消了它们之间的万有引力，他就把这现象假设为宇宙在不断地膨胀。
宇宙里的红移
科学家发现宇宙中存在红移现象，即远距离星球射向地球的光以红光为多，近距离的则以紫光为主。这一现象说明了这些星球在远离地球，接着爱因斯坦提出了广义相对论，他提出加速度不等于零的理论，其中就包含了宇宙膨胀的学说。1931年美国天文学家利用先进的天文望远镜发现，在银河系外仍有很多星系，并且在不断地膨胀，至此才使得宇宙膨胀的理论得到证实。
热大爆炸宇宙学
这种学说认为，宇宙膨胀是按“绝热”的方式进行，即宇宙是从热至冷演变的。在宇宙早期，辐射和物质的密度都很高，光子被物质吸收或散射，然后物质发射出光子，辐射和物质频繁地相互作用，当宇宙温度下降时，质子与电子结合成氢原子对辐射的吸收减少，物质跟辐射不再相互作用，光子便可以在空间自由穿行。微波背景辐射的发现，有力地支持了热爆炸宇宙模型，因此，热大爆炸宇宙学得到了大多数科学家的认同。
暴胀宇宙学
这个学说是美国科学家古思、温伯格和威尔茨克3人于1979年至1981年提出的。这个学说认为，在大爆炸后不到10秒至35秒的瞬间，宇宙迅速膨胀，故称为暴胀。暴胀后体积增大了1043倍。
这种学说还认为引力强度会导致宇宙膨胀速率减慢。当暴胀阶段终了，宇宙过渡至今天的平缓状态，物质分布不均匀现象便产生了。
宇宙中的“黑色骑士”
在太阳系中存在着来自地球之外的人造天体。1961年，法国学者雅克?瓦莱发现了一颗运行方向与其他卫星相反的地球卫星，这颗来历不明的卫星被命名为“黑色骑士”。科学家研究发现，“黑色骑士”可能是一艘由于内部爆炸而变成10块碎片的外星太空船的残骸。
宇宙中的黑洞
黑洞是一种引力极强的天体。黑洞的所谓“黑”，表明它不向外界发射和反射任何光线，因此人们无法看见它。所谓“洞”，是表明任何东西一旦进入它的边界便休想再出去，所以它活像一个真正的“无底洞”。
黑洞强大的引力场还足以摧垮其内部的一切物体，就连光也不能逃脱。所以黑洞内部不具备任何类型的物质结构，这就是著名的“黑洞无常定理”。
宇宙白洞
白洞是否存在，至今尚无观测证据。有人认为，白洞并不存在，因为，所谓的白洞外部的时空性质与黑洞一样，白洞可以把它周围的物质吸积到边界上形成物质层。只要有足够多的物质，引力坍缩就会发生，导致形成黑洞。另外，按照目前的理论，大质量恒星演化至晚期可能经坍缩而形成黑洞，但并不知道有什么过程会导致形成白洞。如果白洞存在，则可能是宇宙大爆炸时残留下来的，有底称为洞，无底的称为道。
宇宙中的灯塔
脉冲星并非或明或暗地闪烁发光，而是发射出恒定的能量流。只是这一能量汇聚成一束非常窄的光束，从星体的磁极发射出来。星体旋转时，这一光束就像灯塔的光束或救护车警灯一样扫过太空。只有当光束直接照射到地球时，我们才能探测到脉冲信号。这样，恒定的能量流汇聚成的光束就变成了脉冲光。
来自天体的脉冲信号
1967年夏天，著名的英国射电天文学家休伊什和女研究生贝尔小姐发现了一个能发射无线电脉冲的天体。后来这个天体被命名为脉冲星。它很有规律地发射一断一续的脉冲，每经过1.337秒就重复一次，这是脉冲星自转的结果。
宇宙的自然和谐
宇宙的运动有规律而且和谐，这似乎已成为一种万古不变的信条。毕德哥拉斯学派提出“美是和谐与比例”，进而指出，人类生活的宇宙正是由于这种和谐才演化至今天并且秩序井然的。现代物理学家爱因斯坦则指出，宇宙这种先定的和谐可以给人以美感和快感。拓展阅读大爆炸理论：该理论认为宇宙是由一个致密炽热的奇点于137亿年前一次大爆炸后膨胀形成的。1929年，美国天文学家哈勃提出星系的红移量与星系间的距离成正比的哈勃定律，并推导出星系都在互相远离的宇宙膨胀说。
宇宙的形状和范围
宇宙的形状
通常认为，宇宙是扁平和无限的，但一批天体物理学家却对此提出异议，认为宇宙的形状可能像一个足球。也有科学家认为，宇宙是由弯曲的五角形面组成的，主要根据是来自于卫星拍摄的140亿年前大爆炸释放出来的辐射，这些辐射至今仍在以微波的形式冲击太空。
宇宙的奇壳
闭合的宇宙时空理论模型是由爱因斯坦建立的。我们知道，在宇宙时空持续加速膨胀的情况下，当其膨胀速度达到无穷近似于光速时，宇宙时空就会形成一个壳状的、呈现出各种类似于黑洞性质及特征的天然屏障，我们称之为奇壳。
内宇宙
宇宙开始发生膨胀时，产生爆炸，致使光线指向空间极端，这一过程类似于地球上的白天。
空间进入宏观世界，宇宙便不断扩张，到一定程度时足够的光线挤压宇宙壁向外推动外宇宙，外宇宙得以作用于内宇宙，形成压力，压缩内宇宙，此时空间便向时间转化。
内宇宙就会发生坍塌式爆炸，宇宙逐步收缩转化为时间，进入微观世界，这类似于地球的黑夜。
外宇宙
是由空间和时间组成的均匀分布的环绕在内宇宙的一组组相对平衡的无限虚点构成。表现为稳定的静止，当足够的能量通过宇宙壁作用于它时，就会像弹簧一样产生反作用。
反作用致使组成外宇宙中虚点中的时间和空间通过宇宙壁网眼向内宇宙渗漏，从而发生坍塌式或膨胀式爆炸。拓展阅读宇宙形状：大约140亿年前的大爆炸产生了宇宙。宇宙诞生于一个无限小的点，在各个方向发生爆炸、膨胀，各处膨胀的大小不同。如果是这样的话，我们的宇宙形状宛如一个橄榄或花生。
宇宙的黑子和星云
黑子
太阳黑子是太阳光球层上出现的暗黑色斑点，黑子其实并不黑，它的温度在4500摄氏度左右，由于它比周围的高温低了1500摄氏度左右，看起来就呈现为黑色的斑点。黑子其实也不小，小黑子的直径为1000千米左右，大黑子或者是黑子群，直径可达10万千米以上。
红月
傍晚初升的月亮呈橙红色。在月全食时，看到的月亮也是红色的。这是因为月亮的颜色受大气透明度影响，波长短的蓝端光线容易被这些悬浮物吸收或散射，使月光“红化”。在透明度差的时候，初升的月亮甚至呈橙红色。
上帝之眼
2009年2月26日，据英国报道，欧洲天文学家从浩瀚太空拍摄到了看似目不转睛的“宇宙眼”的壮观照片，并称之为“上帝之眼”。其蔚蓝色瞳孔和白眼球的四周是肉色的眼睑，与我们的眼睛像极了。“上帝之眼”浩瀚无边，它散发的光线从一侧到另一侧需要两年半时间。这个物体其实是由位于宝瓶座中央的一颗昏暗恒星吹拂而来的气体和尘埃形成的外壳。据推测太阳系在未来50亿年内也将遭受同样的命运。
鬼星团
鬼星团位于巨蟹座，因其位置在鬼宿而得名，又称蜂巢星团，中国古代称为积尸气。在西方古罗马神话中，火星被称之为“战神”。而火星的右上角则是第四号小行星“灶神星”，它是第四颗被发现的小行星，亮度很暗，肉眼见不到。但从5月31日至6月上旬，它会慢慢地接近巨蟹星座的蜂巢星团，所以用巨蟹星座内的上述天体定位，可以比较容易地找到它。天文爱好者凭借小型天文望远镜就能看到其神秘的色彩。
宇宙玫瑰
2010年3月，美国宇航局红外探测器捕捉到绚丽的宇宙深空美景，这些像绚丽花朵状的宇宙尘埃中有大量新诞生的恒星，天文学家将这一美景比作“宇宙玫瑰”。星际尘埃之所以呈现红色，是因为恒星释放出的热量所导致的，而恒星云边缘物质则呈现为绿色。
宇宙长城
宇宙长城并不是单指某个星系，而是一大群星系的集合。星系有成群出现的现象叫作星系群，而星系群也有成群出现的现象，叫作超星系团。例如我们的银河系就属于本星系群，本星系群是本超星系团的成员之一。通过观测发现，宇宙中的大量星系都集中在一些特定的区域上，在这种极大的结构上看去就像是长长的链条。
这个链条长约7.6亿光年，宽达2亿光年，而厚度为1500万光年，看上去显然就是一条不规则的薄带子的样子，所以叫宇宙长城。
太阳星云
太阳星云通过凝聚和吸积形成太阳、太阳系内天体的气团和弥散的固体物质。大约50亿年前开始塌缩，后来形成太阳系的气尘云。一团云状的星际气尘，即太阳星云，由于自己的重力而混乱崩溃。扰乱的原因也可能是附近的一颗超新星发出的震波造成的。
太阳海啸
太阳海啸，一般是指由于太阳上的爆发现象所激发的扰动现象。太阳上的爆发现象一般包括耀斑、日冕物质抛射和爆发日珥。最新研究认为，太阳上的耀斑或者日冕物质抛射是扰动现象的源头。
天文学家认为，太阳海啸类似于地球海洋发生的海啸，像海浪一样，太阳海啸也是释放能量的结果，导致产生了巨大的压力波，并通过某种媒介来传播，在地球上的媒介是海水，而在太阳上则是炽热躁动的太阳气体。
长江大全食
长江大全食又叫2009年长江大日全食。这次日全食最重要的是平均日食持续时间长，覆盖的人口最多。此次日全食可能是近百年来出现的最完美的一次日食，是在1991年至2132年之间发生的日食中持续时间最长的一次。
半影月食
地球的影子分为“本影”和“半影”。
月球在围绕地球运行中，如果进入地球的本影，这个影子就会遮住投射到月面上的全部阳光，月亮会显得很昏暗，几乎看不见。但如果只穿过半影，这个半影只能遮住投射到月面的一部分阳光，这时我们就会看到月亮比原来灰暗一些，亮度有所减弱，但不至于全部看不见，这就是半影月食。
蓝月亮
蓝月亮，并非指蓝色的月亮，而是指一种天文现象，但部分地区由于环境的改变也能看到蓝色的月亮。在天文历法中，当一个月出现两次满月时，第二个满月就被赋予一个充满神秘浪漫色彩的名字，即“蓝月亮”。如南、北美洲和欧洲等地在2009年12月2日已经出现过一次满月，因在2010年的新年夜满月再次出现，故将该次满月称为蓝月亮。
假月
假月的现象是指在天空能看到不止一个月亮，而是在月亮侧方出现若干个红色的小月亮，隐约可见。
假月位于与月亮同一高度角并通过月亮的圆弧上，是由于冰晶反射、折射作用而生成的微弱光斑。假月产生的原因与月晕比较相似，即高空中云层里积有一些细小水珠，当月光透过水珠发生折射后，形成镜像，即为“假月”。假月一般呈内红外紫的圆形或椭圆形，数量一至多个不等。
月亮蜃景
月亮蜃景，这种难得一见的自然现象是光经过不同温度的空气层发生光线折射而形成的，属于一种蜃景，类似海市蜃楼。这种罕见的天文现象被法国科幻小说家儒勒?凡尔纳称为“伊楚利亚花瓶”。
五星连珠
五星连珠指的是从地球上看天空，水星、金星、火星、木星与土星等五大行星排列得非常近，就像一条美丽的珠链的天文现象。1997年11月30日曾发生过五星连珠，其张角为100度。2002年5月5日也发生过五星连珠，其张角为40度。据预测下一次五星连珠将在2040年9月9日北京时间中午12时出现。
六星连珠
2011年5月11日，水星、金星、木星、火星、天王星、海王星大致沿着黄道排成一线，形成了六星连珠现象。所谓六星连珠，并不是说6颗行星如冰糖葫芦般连成笔直的一条线。人们只能在特定的角度才能看见它们像在同一条线上，换一个角度看，就会有落差。
九星连珠
九星连珠是九大行星全部会聚在太阳一侧运行的奇特天象。也就是说，当其他行星来到地球与太阳连线附近时，将会发生“行星连珠”的现象。
不过，这是在一个扇形的范围内发生的“行星连珠”，所以远离地球的其他行星距直线也相当遥远。确定上述条件的理由是，在这个扇形范围内的行星作用于地球的引力方向大致相同。
从17世纪以来先后于1624年、1803年和1982年发生过九星连珠现象。
土星冲日
所谓冲日，就是指外行星运行到与地球、太阳成一直线的状态，而地球恰好位于太阳与外行星之间的一种天文现象叫“冲”。土星冲日是指土星、地球、太阳三者依次排成一条直线，也就是土星与太阳黄经相差180度的现象。冲日前后的土星距离地球最近，也最明亮。这种天文现象每隔378天便会出现一次，在此期间，土星将始终出现在东南天空，天文爱好者可在双子座附近非常容易地找到土星。这是一年里土星距离地球最近的日子，亮度达到0.5星等。太阳落下后，土星将从东北方升起，子夜时分到达正南方，与地平线下方的太阳遥遥相对，直至第二天黎明太阳升起时才会落下。
陨石雨
陨石雨是天文自然奇观。大陨石陨落过程中呈飞行状态，加之受地球引力摄动，在与大气的摩擦过程中会发生爆裂，从而分裂成许多小块，一齐飞流直下，宛如暴雨、冰雹一般散落地面，人们称为陨石雨。
严重的陨石雨撞击地面时，除可能伤害人畜外，也会在地貌上造成陨石坑群。此外，陨石散落地面还会造成该地区地震。
土星合月
土星合月就是土星和月球正好运行到同一经度上，此时两者间的距离最近。届时土星将戴上草帽状的光环，并依附月球近距离展现星姿，土星合月的天文趣象只需用肉眼即可见到。通常情况下，人们所说的“合月”是广义上的，即月亮正好运行到一颗亮星附近几度时，就可以说这颗星合月或月合这颗星。
金星合月
金星合月就是金星和月亮正好运行到同一经度上，两者之间的距离达到最近。它是行星合月天象中的一种，金星合月是行星合月天象中除木星合月外观赏效果最好的。金星合月现象大约每30天发生一次，只要月亮每追上金星一次，就是一次金星合月。拓展阅读2012年出现的天文奇观：1月31日，第二大的近地小行星爱神星会在地球大约0.179AU的距离掠过。5月21日，日环食，我国华南、日本南部可见。12月21日，玛雅历第五纪元结束，行星“Nibiru”将于此日最接近地球，对地球会造成影响。
宇宙的活跃星系
椭圆星系
椭圆星系外形呈正圆形或椭圆形，中心亮，边缘渐暗。直径范围是1000秒至150千秒差距。总光谱型为K型，是红巨星的光谱特征。星系形成理论认为，椭圆星系是由两个旋涡扁平星系相互碰撞、混合、吞噬而成。
螺旋星系
在螺旋星系中，螺旋臂的形状近似对数螺线，在理论上显示大量恒星一致转动造成的干扰模式。像恒星一样，螺旋臂也绕着中心旋转。当恒星进入螺旋臂时就会减速，因而创造出更高的密度。螺旋臂能被看见，是因为高密度促使恒星在此处诞生，因而螺旋臂上有许多明亮和年轻的恒星。
漩涡星系
太阳系所处的银河系是一个漩涡星系，主要由质量和年龄不尽相同的数以千亿计的恒星和星际介质，即气体和尘埃所组成。它们大都密集地分布在银河系对称平面附近，形成银盘，其余部分则散布在银盘上下近于球状的银晕里。
恒星和星际介质在银盘内也不是均匀分布的，而是更为密集地分布在由银河中心伸出的几个螺旋形旋臂内，成条带状。
棒旋星系
棒旋星系是由于旋涡星系的核心中有明亮的恒星涌出，并聚集成短棒，横越过星系的中心而形成的；其旋臂就像是由短棒的末端涌现至星系之中。一般的螺旋形星系的中心是有圆核的，而棒旋形星系的中心是棒形状，棒的两边有旋形的臂向外伸展。
矮星系
矮星系是光度最弱的一类星系﹐在50000秒差距之外是看不到的。有的矮星系是椭圆星系﹐也有的是I型不规则星系。这两种矮星系都是较小的﹐成员星通常也不多。尽管椭圆星系和螺旋星系比较突出，但是宇宙中大部分的星系都是矮星系，它们都不到银河系1/100的大小，只拥有数十亿颗恒星。许多矮星系可能都会环绕着单独的大星系运转。矮星系可以分成椭圆、螺旋和不规则三类。因为矮椭圆星系外观上与大的椭圆星系有一点相似，因此它们经常被称为矮球状星系。
活跃星系
有部分我们观察到的星系被称为活跃星系。也就是说，来自星系的总能量除了恒星、尘埃和星际介质之外，还有另一个重要的来源。像这样的活跃星系核的标准模型，根据能量的分布，认为是物质掉入位于核心区域的超重质量黑洞造成的。从由核心喷发出的相对喷流发射出无线电频率的活跃星系被分类为无线电星系。不规则星系指外形不规则，没有明显的核和旋臂，没有盘状对称结构或者看不出有旋转对称性的星系。在全天最亮星系中，不规则星系只占5%。按星系分类法，不规则星系分I型和II型两类。I型的是典型的不规则星系，除具有上述的一般特征外,有的还有隐约可见不甚规则的棒状结构。II型的具有无定型的外貌，分辨不出恒星和星团等组成成分，而且往往有明显的尘埃带。
透镜星系
在椭圆星系E～E型中，比07E型更扁的并开始出现旋涡特征7的星系，被称为透镜星系。
透镜星系是椭圆星系向旋涡星系或者椭圆星系向棒旋星系过渡时的一种过渡型星系。也可以说，透镜星系是失去了气体的旋涡类星系。拓展阅读最令人迷惑不解的星系：科学家推测我们的宇宙到处都有暗物质存在，但旋涡星云NGC 4736中却找不到无形的暗物质。观察发现，它的旋转能完全依靠可观察的物质的引力来解释，科学家推测，这个星系没有暗物质或者暗物质非常少。
试读结束[说明：试读内容隐藏了图片]