科学走向太空(txt+pdf+epub+mobi电子书下载)

作者：代虹

出版社：安徽人民出版社

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科学走向太空试读：

前言

本书由数百个经典的科学故事组成，内容极具代表性和普遍性，故事妙趣横生，文字亲切平易，插图精美珍贵，是一部将科学性与趣味性完美结合的精致课外百科故事全书！它必将引领你进入一个陌生神秘、异彩纷呈、激动人心的知识世界。《青少年科学知识精粹文库》全方位地展示科学创新发展的方方面面以及科学家的完整形象，尽量避免像教科书那样平铺直叙地展现科学技术的“一般知识”。本书用或波谲云诡、动人心魄，或悬念迭起、引人入胜，或山重水复、云遮雾障，或柳暗花明、烟消日出的故事，让读者在轻松阅读的同时，领略到科学创新的神奇魅力。本书精选古今中外最生动有趣的创新故事近百则，再现大发明家、大科学家的发明发现新思路，同时以全新的视野展示生活中的新观念、新方法，开拓孩子的思维，给孩子智慧的启迪，让孩子尽情体验创造的乐趣！本书内容涉及古往今来的发明创造，以及生活中的新观念、新方法，用一个个生动的小故事告诉大家，什么是创新，如何创新，为了创新我们需要具备哪些素质。看了此书，你就会知道，创新其实和我们日常的生活息息相关。本书选材精良，切入巧妙，希望在快乐的阅读中，给大家带来启迪。《青少年科学知识精粹文库》讲述了几十个科学史上的趣味故事，以改变人们认为科学研究枯燥无味，科学家是“书呆子”的误解。爱因斯坦说：“想像力比知识更重要，因为知识是有限的，而想像力概括着世界上的一切，推动着进步，并且是知识进化的源泉。严肃地说，想像力是科学研究中的实在因素。”科学本来是很有趣的，而那些伟大的科学巨匠本来也是有血有肉的，也是食“人间烟火”的，也有“七情六欲”。本书是一本有趣的科学故事书，数十个生动的故事涉及了中小学生最想知道的问题真相，激发着中小学生在阅读中不停地去获取科学知识，在阅读中开拓自己的思维，在兴趣盎然中增长见识，在不知不觉中滋生探索的渴望。《青少年科学知识精粹文库》精心挑选出古今中外著名科学家的成才故事，以简明、流畅的语言展示了他们光辉的一生。他们有勤奋的头脑、不屈的精神和坚定的信念，他们所取得的成就如同历史天空的启明星，永远被人们所追求和敬仰。我们应当以他们为榜样，从他们的经历中汲取教益，提高自身素质，有意识地培养良好的学习、生活习惯，实现自己的人生价值，为祖国的发展和人类的进步做出应有的贡献。他们是时代的精英，是他们通过不懈的努力和奋斗推动着社会的发展，是他们的发现、发明和创造将人类文明推向更高的一层，影响着我们生活的方方面面。《青少年科学知识精粹文库》传达全新教育理念：倡导孩子从小做小发现者，长大成为大发现者！鼓励孩子敏于行动，大胆尝试，独立思考，每天发现一点点，每天进步一点点。你知道家里的猫会给自己治病吗？谁是杀死桃树的“凶手”？你知道臭屁虫的臭屁威力究竟有多大？爱“流汗”的石头真的会预报天气？杯子成为跳高高手的秘诀何在？……这些有趣又古怪的问题，随时在我们的生活中冒出来，跟随本书的“小科学家”们一起，用你的眼光，去探寻科学的答案吧。你会发现，原来科学发现并不神秘，你也可以像科学家那样去敲开科学的大门，并在探究身边科学的过程中，提高自己的能力！《青少年科学知识精粹文库》全面汇集世界上最不可思议的神秘事件，用真实、客观的镜头，全新展示科学探秘的惊险历程和不为人知的幕后真相……秘境探奇，如何遭遇精魄事件？魅影传说，难道死人真能复生？神奇宝藏，却是惊世悬案？……揭秘，探索，最新发现即将终结世纪悬念！离奇事件迷雾重重，科学揭秘幕后真相，外星人神秘莫测，为何降临地球？听命湖地处大山深处，为何能呼风唤雨，藏宝船载海上消失，究竟陷落何处？层层剥开惊心动魄的惊天秘密！神秘的天外来客、古老宫殿的恐怖传说、人类复活事件、人间悬案的惊天内幕……神秘离奇，令人谈之色变；探索发现，惊天秘密层层剥开！

本书是一套专门为青少年朋友准备的学与用的小百科丛书，易读、易懂而又叫人着迷。阅读这些知识，能够启迪心灵、陶冶情操、培养趣味、开阔眼界、开发智力。

一、神奇的星球世界

我们只有一个地球

地球是人类的摇篮，也是目前所知宇宙中惟一的生命绿洲，到处是高山流水，鸟语花香。但地球只是太阳系中一颗普通的行星而已，与其他行星一样，它在自转不止的同时，还在绕太阳公转。地球的自转造成了我们习以为常的昼夜交替，它的公转则让人类体味到一年中春夏秋冬的风韵。

地球的半径为6371千米，在八大行星中属于“比上不足，比下有余”的中等水平。非常幸运的是，它拥有一层与众不同的大气，成分以氮和氧为主，尽管这层大气的质量只有500亿亿千克，还不到地球质量的百万分之一，却一直延伸到2000千米的高空中。对于地球上的生命而言，它是至关重要的“保护伞”，不仅为我们挡住了可怕的流星的轰袭（月球及许多卫星体无完肤的表面即是最好的例证），也把来自太空的无形杀手——紫外线、X射线、γ射线等高能粒子流拒之于门外。

在地表之下，大致可以分为三大层：地壳、地幔和地核。地壳的表面是土壤和岩石组成的岩石圈，平均厚33千米，主要成分是花岗岩和玄武岩，质量只占地球的0.4%，但人们所需的一切矿藏都在这里。地幔厚2865千米，质量占地球的68.1%，它呈固态，平均密度为3~4克/立方厘米。地核物质主要是铁、镍等重元素，平均密度为8克/立方厘米，但在最中心处则可能有13克/立方厘米，温度则高达6000℃。根据放射性测定，构成地壳的岩石年龄只有20亿年，比地球的年龄——46亿年小得多。科学家们认为，它们是地球内部物质通过火山爆发和造山运动形成的。

由于有充盈的流水、宜人的温度、丰富的能源、合适的化学元素，加上大气等得天独厚的条件，现在地球上生活着100多万种动物、30多万种植物及10多万种微生物，还有接近70亿的人类。

人类在改造自然、向自然索取的同时，对地球造成了极大的伤害。伊拉克，古代曾经是富饶的美索不达米亚平原，在公元前登月宇航员见到的地球2000多年时是一片葱绿，也是世界上著名的古代文明的摇篮之一。但是，由于人们在这里大规模毁林开荒，剥掉了穿在地球身上的绿色外衣，现在已变成了一片干旱的沙漠。

更让人震惊的是，2006年1月4日清晨，一场可怕的泥石流袭击了印尼中爪哇岛上的一个村庄，大约有200个村民在睡梦中被埋在了污浊的泥石下，其直接原因虽然是连续3天暴雨引发的山洪，但一些有识之士指出，其更深刻的原因是人们对树林无限度的乱砍滥伐！

据统计，地球上每年被毁的森林仍有1000多亿公顷。按此速度减少下去，不要多久，森林将从地球上消失。伐掉了森林，风沙便猖狂起来。现在，世界上已有几十个国家面临“沙漠化”的威胁。

工业发展所造成的废气、废水污染了江河湖海，污染了大气。有毒的化学农药不仅毒杀了害虫，也毒死了益鸟和益虫，还污染了农作物，损害了人体健康。而益虫和益鸟被毒死后，害虫反而更加放肆猖獗了。工业污染的另一恶果是造成了酸雨。因为酸雨的侵袭，树木生长缓慢，农作物生长受影响，水产养殖难以成活，文物古迹也不能幸存。千古不朽的希腊雅典女神庙和美国纽约宏伟的自由女神像，不得不穿上了“塑料衣”。

一些物种的生存也受到了严重威胁，有的已遭到了灭顶之灾。在1600~1900年的300年中，已有75种鸟兽灭绝。而自1900年以来，几乎每年都有一种生物永远消失。大自然的“报复”，不可避免地要轮到人类自己！我们要大吼一声：宇宙中只有一个地球！要珍惜它，爱护它，再也不能做贻害子孙的蠢事了！

地球生命从何而来

为什么地球是惟一有生命的星球？我们的“根”在哪里？美国的自由女神像

在科学不发达的古代，人们从腐败的尸体会生出蛆虫等日常现象中得到“启发”，于是提出了朴素的“生命自发产生论” （简称“自生论”）。公元前6世纪时，古希腊有一个名叫阿那克西曼德的哲学家认为，生命最初由海底软泥产生，原始的水生生物经过蜕变（就像昆虫的幼虫蜕皮那样）而变为陆地生物；太阳的热力会使得泥土起泡，这些泡一旦破裂就会出现生命，就像小鸡从鸡蛋中破壳而出一样；他还主张，人是从鱼衍变而来的。而我国的一些古籍中，同样充斥着诸如“腐肉生蛆”、“腐草化虫”、“白石化羊”之类的记载，与“自生论”有异曲同工之处。“自生论”延续了1000多年，直到13世纪时，人们还普遍相信，落入河中的树叶都会变成鱼，而鸟则是从那些落在地面上的树叶变来的，牛、羊等也可以由一些瓜果变来。

随着科学的不断发展，破绽百出的“自生论”终于被摒弃了。

后来有人开始意识到，地球上的生命可能起源于非生命的无机物。美国一个年轻的研究生米勒，在他的导师、天体化学家尤里的指导下，于1953年设计了一个“制造生命”的实验：在一个密封的装有水的玻璃容器中，对按一定比例混合的甲烷与氨两种气体，不断地加温与用电火花冲击，几天后，那瓶“米勒汤”内竟已含有20种有机物质！除了一些比较简单的氰化氢、尿素物质外，竟然出现了大量的醋酸、乳酸、羟基乙酸，更难能可贵的是还有着11种氨基酸，其中4种还是构成蛋白质不可缺少的成分。

米勒所模拟的正是40多亿年前地球的场景，实验告诉人们：只要条件许可，小分子的无机物（如甲烷、氨）可以在漫长的岁月中，完成向有机物的进化，进而产生出原始生命来。也就是说，地球上生命的产生完全不需要“上帝”来插手。

曾获1903年诺贝尔化学奖的瑞典化学家阿列纽斯，在1907年提出了地球生命最早来自宇宙的“天外来源说”（简称米勒实验装置示意图“天外说”）。他认为，地球上的原始生命，起源于宇宙中的一种生命力极其顽强的“孢子”，它们能耐受宇宙太空中的严寒，孢子外面的膜则可抵御宇宙射线的侵害，因而它们能够在光压的驱动下，越过遥远的距离来到地球……

1997年，科学家在3000多米的地层深处，发现了一种难以想像的“地狱杆菌”。更出人意料的是，在绝无生命生存的月球上，一些极其普通的细菌也能“韬晦”良久。1969年，美国“阿波罗12号”的登月宇航员康拉德和比恩，曾从2年多前降落于月球表面的“勘测者3号”无人飞船上取回了一架照相机，放进实验室后，科学家们竟然发现，在该相机内有一些链状细菌在活动！于是，“天外说”重新得到了一些人的青睐。

此外，20世纪60年代，人们发现星际分子、彗星中含有有机分子，陨石内含有氨基酸，这也为“天外说”提供了有力的依据。1985年，英国科学家还为此做了一些实验，他们把一些枯草杆菌放9入模拟的星际空间环境中（-263℃、4/10大气压的高真空及强辐射），实验的结果表明，在这样严酷的条件下，至少10%的杆菌能存活几百年之久，而实验中若加进一定的水和二氧化碳（相当于宇宙中气体分子云的状况），它们便可长时间保持生命的活力。现在有一些天文学家相信，地球上最初的有机物甚至是最原始的生命，很可能是彗星或者是陨星送来的。

地球生命究竟是土生土长，还是发端于冥冥太空？说不定现在的读者可能会在将来揭开这个谜。

“外星人”早就到过地球了吗

1968年，一个名为厄里希·丰·丹尼肯的美国人出版了他的第一本“奇书”。1981年，上海科学技术出版社出版了它的中译本《众神之车？——历史上的未解之谜》。在那本书中，他第一次比较完整地提出，“外星人”在古代时就已经多次驾驭着“宇宙飞船”光临地球。他认为，今天地球上的人类文明，都是那些“外星宇航员早已安排的结果。”那些分布于世界各地奇特的、一时难以解释的古代文物和遗迹，理所当然成了印证“外星宇航员”降临地球的“铁证”。由于丹尼肯非常善于制造悬念，在书中头头是道地引经据典，加上敢于信口开河，因此，此书轰动一时，很快风靡世界。到20世纪80年代为止，该书至少已被32个国家翻译成28种文字，销售了5600万册以上，据称读者超过了5亿。

当然，丹尼肯的观点与科学上的“天外说”毫无共同之处。

在《众神之车》大获成功后，丹尼肯又连续写了《神的奇迹》、《众神之金》、《追寻巨石文化之谜》、《外星文明和宇宙》、《我们都是诸神的孩子》、《斯芬克斯的眼睛》等20多本书，形成了引人瞩目的关于UFO和“外星人”的系列丛书。此后，类似的著作在西方市场上层出不穷。

丹尼肯提出的那些惊世骇俗的结论，或者是用“推测”、“设想”，或者是以“假定”、“可《众神之车？——历史上的未解之迷》一书的封面能”来做论证，极不严肃，逻辑也十分混乱。有时，丹尼肯视而不见一些本来早已十分清楚、并有定论的人类的起源史，硬要把他的离奇看法强加于人。

科学毕竟不是神话，在国际学术界，丹尼肯的这些观点遭到了科学家的无情揭露和彻底批判。1993年，美国麻省理工学院颁发的“可耻诺贝尔奖”的得主就是丹尼肯。

“外星人洞”的故事

丹尼肯的著作也曾一度影响了一些中国人。某书作者断定青海省巴音诺瓦山脚下的托素湖畔发现的铁质“管状物”就是“外星人遗址”。青海托素湖畔的“外星人洞”

其实，人们曾在此湖畔发现过大量的文物：兽骨、石器、陶器、青铜器甚至人类的衣物等。这充分说明，远在3万年前，托素湖地区就已有人类活动的踪迹。为了弄清真相，中国科学院专门派出了一支科学考察队，于2001年5月来到了托素湖畔进行综合考察他们取下了一块“管状物”样品，通过高科技的化验拨开了迷雾，“管状物”与陨石及月球物质没有丝毫的共同之处，其中所谓的“不明元素”，实际上是我们常见的金属钾、铝、钠等。通过研究分析，考察队还对它成为“管状”的原因做出了合理的解释——在上百万年前，由洪水的激流把一些铁质元素冲刷到托素湖一带，然后沉积在砂岩之中，再经过岁月沧桑的演变，就成了让人一时感到扑朔迷离的东西。

类似的故事还有不少。2000年秋，在新疆北部阿勒泰山脉南侧，青和县西北的一个山沟中，发现了一个散落面积达数千平方米的铁陨石群。有人便认为，这些陨石上刻有的许多“岩画”，很可能就是与“外星人”有密切联系的文物。还有人认为，四川广汉三星堆文明与外太空神神秘的“管状物”秘宇宙有着密切联系。但是，这些都是没有科学依据的妄想。

从丹尼肯到海尼克

如果说，丹尼肯是“外星人”来到地球的始作俑者，那么把此推向登峰造极，使世界几亿人为之如痴似醉的，则无疑是“UFO权威”海尼克了。

海尼克的全名是约瑟夫·艾伦·海尼克，他生于1916年，自小就聪明非凡的他很早就成了科学家，历任美国西北大学天文学系的教授、天文台长、天文馆主持人、天体物理观测台台长、卫星跟踪计划领导人，实用物理实验室监督人、天文研究所所长等，后来还在“蓝皮书计划”（见下节）中担任科学顾问达20年之久。海尼克曾亲自调查过许多重要的UFO案例，处理过美国政府有关UFO的档案，批评过一些典型的UFO事例，所以一向被人认为是“美国对UFO知道得最多的人。”

而不知什么原因，后来他的态度竟突然来了个180°的大转变——从UFO反对者一下子变成了狂热的支持者，很快被人们捧称为“UFO之父”。不久，他与一些“志同道合”者一起创建了“不明飞行物研究中心”，他们对于“蓝皮书计划”所否定的那些案例，几乎都提出了相反的意见。

那么海尼克的“不明飞行物研究中心”都做了哪些工作呢？

据说，他们曾对12600个“UFO事件”重新作了独立的调查研究。可他们发现，其中的绝大多数不是UFO，而是IFO——身份明确的飞行物。在事实面前，海尼克本人也不得不承认，在他经手过的几万份UFO目击报告中“至少有95%不是真的UFO。”而剩下的5%“也由于目击者的文化素质不同，观察判断事物的能力不一，还需要作进一步的筛选”。

更让他们感到气馁的是，其中还有研究UFO权威人士海尼克不少是明显的“伪劣产品”，这让海尼克也感到不胜烦恼。

1967年，51岁的海尼克在一篇文章中信心百倍地说：“如果UFO确实存在的话，那么在开始执行（他所提出的）方案一年之后，我们就肯定可以得到有关的照片、电影、光谱图。如有着陆事件，则还会有石膏压痕模型、详细的大小尺寸以及亮度、速度等定量值。”现在，时间已经过去了近40年，那些UFO专家依然是两手空空。

实际上，西方对于UFO的狂热也在不断降温，英国一个“UFO社”的创始人，已届古稀的普朗凯特在2001年曾对《泰晤士报》哀叹地说：“我对飞碟研究的热情是一如既往，但问题是我们现在处于一个长长的低谷期，由于UFO大量减少，以至于再进行结社研究就失去了意义。”这个已有50年历史、鼎盛时期拥有1500名会员的“飞碟社”终于宣告解散了。

关于飞碟的科学结论

最早有关UFO的报告出现于1947年，自此之后，各种飞碟报告就像潮水般地涌来，仅到1968年，美国政府有关部门收到的UFO报告已经有12618起，平均每天2起。面对压力，并出于国家安全的考虑，美国当局于1947年设立了“优先件—211A”的专门机构。1948年，美国空军也展开了“符号计划”专门调查这类事件；1950年，它又改称为“吝惜计划”；最后于1952年正式确定了名称：“蓝皮书计划”。

一个专门的“特别委员会”对每一件UFO报告进行了广泛的调查取证，剖析研究。特别委员会中的成员不乏很有造诣的科学家、声誉卓著的社会学家和心理学家等。终于，他们在1968年12月公布了结论：几乎所有这些UFO现象，都可以用自然现象加上人类的幻觉、人为的骗局等原因予以说明。他们还对所收集到的全部报告（12168起）进行了比较科学的分类，并对其中的11917起（占94.4%）都做出了令人满意的解释。所有资料已于1976年7月解密，向世界各国科学家公开，今天任何人都能到位于亚拉巴马州的美国国家档案馆去查阅这些资料。

天空中出现UFO可能有很多种原因：如人造卫星、飞机、气球等物体可以让人误以为是UFO；那些流星、亮星等天文现象曾被渲染过是UFO的例子更是不胜枚举；而某些大气现象、地质现象也有客串的可能；而近年更发现有许多案例是人为的因素，有的是幻觉错觉的心理缺陷，还有不少是蓄意招摇撞骗……

可是有时说真话不一定受人欢迎，“蓝皮书计划”的权威结论就遭到了一些人的强烈反对，令人不解的是，持这种盲目态度的不仅是那些“目击者”或者一般的UFO迷，而且还有一些科学家，其中最著名的就是海尼克博士。

在强大的舆论压力下，美国政府不得不于20世纪50~60年代重新组建科学小组来继续进行研究。但他们的研究结果仍然肯定，90%以上的UFO事件都可以从天文学、物理学、生物学、地质学及人类活动中找到答案。1968年，由37位著名科学家组成的联合调查小组又对59起当时影响最大的飞碟事件作了深入的研究。一年之后，他们发表了综合报告《UFO的科学研究》，明确指出UFO与“外星人”无关。

不少人总认为，有关UFO的各种报告如此之多，怎么能被轻易地否定呢？问题在于所有的UFO事件始终只有“目击者”的陈述，至多加上一些模糊不清的照片，或一小段闪烁晃动的录像。各种形状的UFO

美国有家《国民询问》的报纸曾向UFO学者叫板，他们愿意出100万美元奖赏第一位能拍摄到无可非议的UFO照片的人；英国也有一家企业悬赏百万英镑，奖励首位能确证“外星人”来访的人。常言说“重赏之下必有勇夫”，可这次奇怪了，好多年过去了，这些巨额奖金却从未有人去申领过。这也从另一个侧面证明了UFO与“外星人”无关。

但是，在众多的UFO报告中毕竟还有大约5%的案例至今未能找到确切的科学解答。因此，也有一些人认为，即使与“外星人”挂不上钩，UFO还有一定的研究价值，正如一位先哲所言：“先不要说不可能吧。”

飞碟坠毁事件是真实的吗

2006年8月29日，英国《每日快报》报道说，英国飞碟研究专家、英国国会上议院UFO研究组织高级顾问蒂莫西·古德在其新书《必须知道》中披露，美国政府掩盖了至少10起飞碟坠毁事件。

古德说，大多数飞碟目击和坠毁事故都发生在20世纪40~50年代——人类科学家研究发明原子弹的时候。

1947年7月8日在美国新墨西哥州罗斯维尔发生的飞碟坠毁事件，是历史上最著名的飞碟疑团之一。美国军方后来向媒体声称他们找到的是一个气象气球。

1950年，美国记者弗兰克·斯库利采访了一起飞碟坠毁事件，这架飞碟在1948年3月25日坠毁在新墨西哥州的法明顿市附近。据目击者描述，那架坠毁飞碟的直径足有30米，它具有巨大的金属环，飞碟机身上没有任何铆钉、螺钉或焊接过的痕迹。

美军调查人员当时将一根长竿通过飞碟残骸表面的一个破洞伸了进去，结果触动了一个按钮，飞碟舱门打开了，在里面发现了16个只有1米高的外星生物尸体。

1953年，一架飞碟坠毁在美国亚里桑那州金曼市附近。坠毁飞碟上的外星人大约1.2米高，有两只眼睛、两只耳朵、一个小圆嘴，它穿着银色的金属服装，戴着金属帽。

1965年12月9日，美国宾夕法尼亚州凯克斯堡有数百人目睹了一起飞碟坠毁事件。那个神秘的飞碟颜色像青铜，上面没有任何窗户、门或接缝，表面却刻有类似古埃及象形文字般的记号。

1974年5月17日，美国新墨西哥州阿尔伯克基市科特兰空军基地的监控设备突然扫描到了一处巨大的电磁能发射场，这一能量是如此之大，导致空军基地的电磁监控器指针全都超标瘫痪。

根据电磁信号来源，追踪到了新墨西哥州奇里里市附近的一个地区，在那儿发现了一个直径18米的圆形金属物。

古德的新书中列举了大量的人证，但是，这些事件都是真实的吗？这有待于美国政府的正式回复。

地外文明究竟在何处？

“火星人”企图奴役地球

1988年初冬的一个周日，美国新泽西州一个名叫麦尔丘里的小镇热闹非凡，因为那儿有1000多位居民与来自全国各地的游客，正在举办一个“火星人登陆50周年纪念会”。晚上全国公共广播电台还专门播放了50年前曾经引起轩然大波的那个广播剧《大战火星人》。

人们很早就知道，在地球的轨道之外，有着我们的一个“近邻”——火星。因为它在许多方面与地球十分相似，故素有“袖珍地球”、“太空中的地球模型”等美称。火星离太阳的平均距离是地球的1.5倍，接收的阳光强度相当于地球的40%左右；它的半径为3395千米，相当于地球的53%，质量则是地球的1/10；火星自转一圈的时间只比地球长41分钟，所以火星上的一天是24小时39分35秒，而火星自转轴的倾角与地球也只有半度之差。这样，火星上面也必然会有四季之别、“五带”之分。加上天文学家很早就发现，火星上有两个白皑皑的极冠，其大小会随火星上的季节变化而此长彼消，所以科学家早就断定，至少在火星的极冠中一定有水存在！美国一位天文学家见到的火星上的“运河网”

1877年，意大利天文学家斯基帕雷利发现，火星的表面上有一些似有规律性的“线条”（Canali），哪知消息到了某些记者手里，竟变成了“运河”（Canal）！虽然这两个英文单词只有细微的差别，可真是“失之毫厘，谬之千里”。“火星运河”激发了很多人的热情，甚至一些天文学家也兴奋不已，后来竟发展到一些人说见到了纵横交叉、高度发达的“运河网”。

在地球上居然能够看见远在5000多万千米外的“火星运河”，这说明“火星运河”规模之大，决非地球上的运河可以比肩。于是，当时的舆论几乎一致认为，火星上肯定存在着另一个文明世界。19世纪末，法国一个富豪的遗孀曾经带了一张10万法郎的支票，要法国科学院悬赏第一个与“外星人”取得联系的人，但是，她提出了一个附加条件：火星人应除外。1900年，法国科学院果真在悬赏中作了特别说明：与火星人的联系即将实现了，故而不在悬赏之列。在那时，人们只要检测到暂时来源不明的无线电“讯号”，首先想到的就是：莫非这是“火星人”的来电？于是不少人会废寝忘食、千方百计地想破译其中的奥秘。

从19世纪末开始，欧美的一些文学作品中开始出现“火星人”，而且，凡刊有各种奇形怪状“火星人”故事的杂志、报纸的销售量都很好。尤其是英国著名科幻小说作家威尔斯的《宇宙战争》出版后，“火星人”更成了妇孺皆知的“常识”，后来美国人把它改编成电影《大战火星人》。《大战火星人》讲的是科学技术极为发达的“火星人”为了寻找一个水源充足的“生命乐园”，决定要征服地球，生性残忍的“火星人”的先遣队到达地球后，立即凭借它们手中的先进武器对人类大开杀戒，而仓促组成的联合国部队是那么不堪一击。正当人们一筹莫展的危急时刻，这些“火星人”却莫明其妙地一一倒毙了，原来是地球上的病毒在这千钧一发的时刻拯救了人类。对此没有丝毫免疫力的“火星人”可以在人类面前不可一世，却奈何不了小小的病毒！威尔斯设想的“火星人”如章鱼

1938年10月30日正好是星期日，晚上8时，由《大战火星人》改编的广播剧由美国哥伦比亚广播公司播出。逼真的艺术效果，夹杂着“目击者”的报告，加上正在进行的二次大战的阴影，竟让很多听众信以为真，真以为“火星人”已经在新泽西州的麦尔丘里登陆了。还有人添油加醋地声称，他们亲耳“听到了”炮弹的呼啸声，“闻到了”硝烟与瓦斯味。于是，大批人员弃家外逃，也有好奇者四面八方赶来“先睹为快”，道路严重阻塞，交通事故不断，骚乱频频发生，甚至有人吓得自杀了。最后政府不得不出动了附近3个州的正规部队，才把事态逐渐平息下来。“火星人”已在新泽西州登陆

百年争不休的“火星生命”

然而，到了20世纪90年代，“火星生命”竟出现了“柳暗花明”的转机。1996年8月，美国航空航天局宣布，他们在一块编号为“ALH—84001”的火星陨石中“发现了火星上过去存在过生命的确凿证据。”事实上，“ALH—84001”其貌不扬，长不过10厘米，重不到2千引起巨大争论的火星陨石“ALH—84001”克，而且自1994年在南极发现后一直默默无闻。可“不鸣则已，一鸣惊人”，原来那陨石中含有两种非同小可的物质：多环芳香烃（化石）和磁铁黄铁矿形成的铁化合物。通常认为，前者是一些简单的有机物腐烂时产生的，可看作是微生物的遗骸，后者则是只有在生物的作用下才会生成的产物。现在它们同时出现在一块陨石的深层内，岂非说明火星上曾经有过生命存在！不久，英国科学家说，他们在另外一块火星陨石“η—79001”中，也发现了有着有机化合物之类的“生命的遗迹”。

尽管对此结论有众多异议，但它后来仍被评为“1996年十大科学成就”之首，重新激起了人们对火星探测的热情。于是，1996年美国发射了“火星全球观察者”与“火星探路者”两艘无人飞船，俄罗斯则实施了“火星96计划”（可惜功亏一篑）。进入21世纪后，美国又有“奥德赛”（2001年）、“勇气”与“机遇”（2004年）飞船前往火星考察，欧洲空间局则有带着“猎兔犬2”的“火星快车”（2004年）上天。“火星快车”发现，火星南极地区有大量固态水“火星探路者”曾把一辆6轮小车“旅居者”送到了火星上，证明至少在它的考察区内，史前时期的火星上的确存在过大量的水。“奥德赛”则在火星的南半球上发现了大面积的冰层，其范围之大，从南极一直延伸到南纬60°处。众所周知，水在生命活动中起着特别重要的作用，如果火星上至今真的还有地下水在汩汩地流动，那么，将来登上火星的宇航员，一旦真的在上面找到了某些“火星生物”，也就不会让人感到意外了。

其实在21世纪初，美国南加州大学的一位核生物学家约瑟夫·米勒曾提出过一个惊人的论断：1976年登上火星的“海盗号”飞船已经得到了火星上存在微生物的证据！可惜当时这个信息却被忽视了。1999年，当米勒准备重新研究这些资料时，却发现它们已不知去向，等他费了九牛二虎之力找到时，也只能恢复其中的1/3左右。

火星上究竟有无生命？或者说，火星上是否存在过生命？虽然本身还是一个未解之谜，但其意义却远远超出了科学界。

金星上有没有“原始森林”

金星是地球轨道内侧的芳邻。如果说火星与地球是神似的话，那么金星与地球则只能算是形似了。从表面看，它们确实很像一对“孪生姐妹”。金星的“身高”与地球只有4.8%的差别，“体重”也有地球的81.5%，一个50千克的宇航员到金星上仍有43.8千克重（到火星上只有19千克，到月球上为8.25千克）。而且早在1761年，科学家就发现了它有着相当浓密的大气层——这也是除地球外人类所知的第一个有大气的天体。加上它又是全天空最为明亮的星星，所以西方称它是美丽与智慧女神维纳斯，而我国古代则称其为“启明”与“长庚”。从外形看，金星与地球很相似

金星与众不同的是它的自转与其他行星的方向相反，在它那儿每天见到的太阳确确实实是从西边出来又向东边落下的，而且由于自转的速度极为缓慢，因此金星上的一天不是24小时，而是相当于地球上的117天！

金星的大气像一条厚厚的面巾挡住了人们的视线，让人无法看到它的庐山真面目。由于它离太阳更近，所以人们估量，在金星上，一定是个闷热异常的热带世界，茂密的阔叶林遮天蔽日，湿漉漉的大地上水气缭绕，奇花异草争奇斗艳，巨蟒怪兽穿梭不绝，“金星人”则特别热情好客……

这是真的吗？

科学是无情的，愿望不能代替现实。后来人们知晓，金星的大气比地球浓密100倍，而且几乎不含氧，96%以上是二氧化碳，3.5%是氮，此外还有一些可怕的盐酸、硫酸、氢氟酸等腐蚀性极强的酸类！浓密的大气使它表面上的气压大得吓人——88个大气压，相当于地球海洋中900米处的压力。在这样的压力下，一个篮球将被压得如乒乓球那样小，所以如果真有什么“金星人”，非得有强功率的呼吸机才能“吐故纳新”。再说大量的二氧化碳所造成的极强的温室效应，使得它表面不断地升温，以致达到了难以想像的465℃~495℃，而且无论是赤道还是两极，不管是白天还是黑夜，处处都是400℃以上的高温。所以，那些熔点不高的金属如铅、锡，在金星上都会被熔化成液体流来淌去。在这样宛如太上老君八卦炉般的炼狱中，显然任何生命都是无法驻足的。

正是因为它的高温与高压，才使得美国与苏联早先发射的许多艘飞船，一路正常地飞驰，可一旦进入金星的大气后，就再也没有了下文。

最早抵达金星表面的苏联飞船“金星4号”也只坚持了一个半小时就再无声息。真正揭开金星神秘面纱的探测器是1989年美国发射的“麦哲伦号”。经过一年多的飞行，它于1990年8月抵达金星轨道后，就开始绕金星飞行，成为它的一颗人造卫星（绕转周期189分钟）。它离金星最近时只有249千米，能看清250米以上尺度的细节。在4年“麦哲伦”所见到的金星火山活动时间里它绕金星转了几千圈，获得了金星表面99%区域的三维图像，最清晰的图像分辨率达到了120米。

粗略一看，金星表面似乎与地球相差不大，有平原，有高山，也有深沟。最高的麦克斯威峰高达12000米，但一般星球上比比皆是的环形山在那里并不太多，也有迹象表明，金星上至今还有活火山。从资料分析，在最近的3亿~5亿年间，金星上曾发生过一次全球性的大灾变，因为它所有表面地形的平均“年龄”只有4亿岁，这与它46亿年的“高龄”显得很不相称。

天王星真是大海啸的罪魁祸首吗

2004年12月26日，圣诞节的欢乐气氛还未散去，一场震惊世界的大灾难却悄然袭来。印尼苏门答腊岛附近海域所发生的强烈地震引发了一场罕见的大海啸，10多米高的滔天巨浪席卷了印度洋沿岸的7个亚洲国家和1个非洲国家，15万活生生的生灵顷刻之间葬身海底，数百万人失去了可爱的家园，一些风光旖旎的旅游胜地也被破坏得千疮百孔，所造成的经济损失难以估量。

地震会引发海啸，历史上并不鲜见。据统计，仅是在20世纪的百年中，发生在世界各地的大海啸至少有10次之多。其中1964年3月28日发生的阿拉斯加湾大海啸引起的海浪更是高达70米！但因涉及范围不大，所以造成的损失没有印尼海啸带来的损失惊人。

对于这样惨重的天灾，人们不禁要问是什么原因造成的。除了各种科学观点外，也有一些骇人听闻的说法出笼。例如有人猜测，这可能是某个超级大国在试验一种秘密的生态武器引发的，而印度的一个网上则散布是“外星人”一手制造的，目的是为了“纠正地球摇摆的自转”。

接着德国媒体也报道说，这场可怕的海底大地震的罪魁祸首竟是遥远的天王星！据说天王星有一个奇特的“四极磁场”，正是这个磁场的作用，使地球的地壳板块变动，从而导致了地震的发生。

这真是奇谈。天王星是太阳系的第七大行星，也是人类首次发现的行星，发现者英国人赫歇耳因此从一个嗜好天文学的乐师一跃而成了精通乐理的天文学家。天王星的发现让人们大开眼界，导致了后来小行星及海王星的发现，这是科学史上的一段佳话。

天王星的“个头”约是地球的4倍，但质量是地球17倍多，所以它的平均密度只是水的1.24倍（地球是5.52倍），它的内部结构显然与地球、金星等会有很大的不同。其实，天王星最与众不同的是它的自转方式——侧着身体好像是躺在轨道上打滚。1985年美国发射的“旅行者2号”飞船来到了它的身边，于是人们对它有了更深切的了解：它有一层厚达1000千米的大气层，其中80%为氢，15%是氮，还有5%是甲烷与氨：在大气下面并非是厚实的大地，而是一个深达8000千米的大海，即使把火星投入也会全部沉没；由于承受着2万个大气压的巨大压力，这个大海的温度竟高达3000℃以上！“旅行者2号”还证实，天王星也有着“环带”相绕，天王环共有20条，它们各有不同的色彩，有的偏红，有的却呈蓝色，这表明组成环内的物质各有不同。它的卫星现在已增加到24颗之多。不过这些卫星大多数是又黑又小的小不点，最大的天卫四半径也只不过只有815千米，还不到月球半径的一半大。它们黝黑的原因是其表面上都蒙有一层厚厚的如炭黑那样的有机物质。“旅行者2号”近探天王星

那么天王星会对地球产生什么影响呢？这早已有了定论。天王星离太阳几乎比土星远一倍，是日地距离的19.2倍！在这样遥远处的天王星，尽管其质量不算太小，但其影响总是鞭长莫及的了。计算表明，9天王星对地球潮汐力的作用极小，只是月球的3/10！这好比是大象与蚂蚁力量的差距。另外，据飞船发回的资料，天王星的磁场强度并不大，最多是木星磁场的1/20，如果真有磁场在捣鬼，也还论不到天王星，因为木星磁场对地球的影响至少要比天王星强300多倍。

冥王星为何被贬黜

2006年8月，国际天文学联合会在布拉格召开大会，其中有两项议程是讨论行星的有关问题，提案本身几易其稿，争论非常激烈，最后于24日进行了投票表决。冥王星终于失去了端坐76年之久的“行星”宝座，同时遭遇不幸的还有差点就能看到曙光的谷神星和半路夭折的“第十大行星”2003UB313（齐娜）。天文学家们为这些被清理出行星门户的天体设立了“安慰奖”——它们被叫做“矮行星”。谷神星、冥王星、赛德娜及2003UB313等成为太阳系的第一批矮行星。行星世界从此有了新的章程。

事实上，关于冥王星的归属一直让人头疼不已。在20世纪30年代发现它之前，几个天文学家从理论上算来，它的质量应是地球的2~7倍。但发现它之后，观测表明，其质量只与地球相当。几经起落，在1971年前它被公认为是地球质量的0.8倍，半径为3200千米，可是由此算出的平均密度竟达35克/立方厘米，比铅还重2倍，让人难以置信。为此1971年做了修正：质量为地球的0.11倍，半径为3000千米，平均密度为5.8克/立方厘米。这虽可勉强接受，但仍然存在着无法将它归类的矛盾：按大小、密度似乎应与水星、金星、地球、火星一起属“类地行星”，可这类行星都在太阳附近，它却在最外面；如按距离则应与木星、土星、天王星、海王星为伍，归入“类木行星”，可它又小又密，一点也不合拍。这真像伊索寓言中的蝙蝠，因为它有双翅而不为兽类所容，但鸟类却又因它有可爬行的四肢，无情地把它扫地出门。

加上冥王星绕太阳运行的轨道又是那么的出格，特别扁长、倾斜，与其他8颗行星明显地不和谐，所以始终有人对它与地球等大行星“称兄道弟”耿耿于怀。在发现了“赛德娜”与“齐娜”后，对它的异议也就更为厉害了，一度有人提出，要把小行星的“老大”谷神星以及“赛德娜”与“齐娜”等一起称为大行星，也就是把行星的阵容扩大到12颗。

除了太阳系不断有新成员发现外，天文学家在其他恒星周围也发现了许多“地外行星”。截至2006年，地外行星已经超过了200颗。这些发现，都使得行星这一概念远远超出了长期约定俗成的范围。因此，提出一个合理的行星定义，不仅是解决太阳系新天体“身份问题”的需要，也有助于我们对太阳系以外的类似天体进行分类。

根据2006年通过的两个决议，太阳系内绕太阳运转的天体有（大）行星、矮行星与太阳系小天体三大类。行星共8颗；矮行星目前为4颗：冥王星、谷神星、赛德娜及齐娜；而原先的绝大多数小行星、彗星及大多数柯伊伯带天体，都属于“太阳系小天体”的范畴。

“新地平线号”飞向冥王星

2006年1月19日14时（北京时间1月20日3时），在美国佛罗里达州卡纳维拉尔角发射场上，一枚形似钢琴、重454千克的探测器——“新地平线号”呼啸升空，揭开了一项耗资6.5亿美元的冥王星探测计划的序幕。“新地平线号”以每秒16千米的巨大速度飞离地球，但由于冥王星离我们至少有60亿千米，实在是遥远之极，所以即使一切顺利，它到达目标时也已经是2015年7月了。“新地平线号”的主要任务是探测冥王星及它的3颗卫星，同时还将对更为遥远而神秘的“柯伊伯带”进行研究。这将对最终揭开冥王星及太阳系的成因提供重要的“证词”。“新地平线号”探测器长2.1米，重量接近1吨，由美国约翰·霍普金斯大学应用物理实验室设计制造。

由于“新地平线号”将远离太阳，无法以太阳能作为动力，因此它将携带10.9千克钚丸，利用其放射性衰变释放出的能量发电。这些钚丸装在坚固的放射性同位素热电发电机内，钚丸本身也经过特别设计，以限制其放射性向外扩散。“新地平线号”的飞行路线示意图

运送“新地平线号”的“宇宙神—5”型火箭拥有3级发动机，速度惊人。具体来说，“新地平线号”可以在9小时内飞过月球，而当年美国发射的“阿波罗”系列飞船需要用2天半时间。以这样的速度，从地球到木星，“新地平线号”仅要13个月。借助木星的巨大引力，这个探测器还将进一步提速，飞向遥远的冥王星。

冥王星是原九大行星中名副其实的“老幺”，也是迄今为止惟一没有飞船探访过的大行星。它的“体重”只有地球的1/5000。它的直径只有2300千米，这比月亮还小得多，一个月亮打碎了就可以团成5颗冥王星！

正因为它是那么不起眼，加上它的轨道又极为扁长，极为倾斜，离太阳最近时有45亿千米，最远时则达75亿千米，所以太阳上发出的每一束光，至少得经历4个多小时才能姗姗抵达冥王星。从冥王星上见到的太阳也只是一个星点，与满天的繁星相仿，只是比其他的星星亮得多而已。

冥王星是一个严寒彻骨的世界，即使在阳光普照下，其地表的温度也在—223℃左右，而到夜晚，则会降到—253℃，在这难以想像的严寒中，许多东西的性质都会发生奇妙的变化，如平时很易破碎的鸡蛋，这时会变得像皮球那样，摔在地上会跳得老高，而真正的皮球却早已碎裂成细末……它常年处于昏暗的低温下，把它称为冥王星是最贴切不过的了。

冥王星被发现得很迟，1930年3月，美国年轻的天文学家汤博不畏艰辛，从1929年1月到1930年3月，在一架新仪器上花了7000多个小时，检查了3.222亿颗星象，好不容易才把它请了出来。“新地平线号”之所以选择在2005年发射，其中有一个原因就是纪念它的“75岁生日”。冥王星绕太阳转一圈需要249年，从发现至今它在轨道上运行冥王星及其最大的卫得卡戎了还不到1/3圈，人们过去对它知之不多也是情理中的事。如果不是“哈勃”太空望远镜的神威，或许我们至今也不能目睹它的芳容。“哈勃”太空望远镜的观测资料告诉我们：冥王星的表面上有一些平行于赤道的“纹带”，两极地区也可能有极冠似的冰帽，还有12个黑白反差甚大的区域，科学家们估计，暗的部分是甲烷冰区，亮的地方则是氮的冰区。

按计划，“新地平线号”将在2015年靠近冥王星，展开为期5个月的探测。在此期间，“新地平线号”与冥王星的最近距离将只有不到1万千米，距离冥王星主要卫星冥卫一的最近距离为2.7万千米。“新地平线号”还将探测“哈勃”太空望远镜新近发现的冥王星的另外两个较小卫星。

除此之外，“新地平线号”还有一个重要的任务，就是研究柯伊伯带内的情况，尽管这里与该带还有不小距离，但毕竟比距离地球近多了。可以肯定的是，处于太阳系边缘区域的柯伊伯带内，存在着很多由冰与岩石构成的天体，也是众多彗星的“老家”。人们普遍认为，在这些天体上面，很可能至今还保留着太阳系当初的原始物质，通过对于它们的研究，有望能帮助科学家揭开太阳系形成的诸多奥秘。“新地平线号”在漫长的飞行中，为了节省能量，它上面的一些科学仪器与设备，多数时间将处于“冬眠”的状态，只是为了保险起见，科学家们会每年把它“唤醒”50天左右，并对它们进行必要的性能测试，以保证在投入使用时万无一失。当飞船驶近到离冥王星约100万千米时，它会自动地睁开所有的“眼睛”，全神贯注地投入紧张的工作……

好在八九年的时间并不长，让我们静候它的佳音吧！

还能飞得更快吗

虽然“新地平线号”的飞行速度可以高达每小时5.76万千米，是人类有史以来发射的最高速飞行器之一，但它也要花9年时间才能完成人类对太阳系内所有行星进行初步探测的愿望。还有什么办法让飞船飞得更快吗？

2005年6月，美国的“宇宙一号”飞船首次使用太阳帆（太阳反射器），通过太阳光辐射所产生的“光压”作用力将飞船送入太空。“宇宙一号”被安放在卸掉弹头的一枚洲际导弹的顶部，然后利用俄罗斯潜艇发射的洲际弹道导弹将其发射升空。按原先的计划，20分钟后，“宇宙一号”就会被送入轨道，37分钟后，太阳帆展开。每个帆长14米，8个三角帆组成风车形状。100天后，它的时速将达到惊人的1.6万千米。进行远距离太空探索时，太阳帆完全可以取代使用化学原料的火箭，因为太阳帆在不停地加速，速度越来越快。如果设计合理，太阳帆飞抵冥王星只需要2年时间。而传统的宇宙飞船完成这段太空之旅则需要9年。

可惜，发射6分钟后，曾捕捉到飞船的信号，显示飞行速度。紧接着，负责这次发射任务的官员透露说，太阳帆可能没有与助推火箭分离。15分钟后，当飞船引燃发动机要进入地球轨道时，信号中断，飞船与地面失去了联系。

这次“宇宙一号”的试验虽然没有成功，但人们并没有就此偃旗息鼓。因为这次失利纯粹是某一技术环节出的问题，并不是它的理论根据不行。从理论上说，太阳帆的最高速度可以达到光速的2%，果真如此，星际航行将成为可能。届时，给这种宇宙飞船提供动力的将不是太阳，而是安装在卫星上的功率巨大的激光器。太阳帆的另一个优势是，它不需要燃料，也没有发动机，所以可以携带更多的科学仪器和货物。

它真是“第十大行星”吗

在冥王星被除名之前，太阳系有九大行星，当时，太阳系内到底是不是只有九大行星历来都是有争议的话题。当年海王星的发现者之一，法国天文学家勒威耶曾为追寻“水内行星”耗费了几十年的时间和精力，结果仍是“事出有因，并无实据”，两手空空，含恨而逝。爱因斯坦的相对论也宣判了它的死刑。

但人们对于在冥王星外是否存在这个“老十”却总是心有不甘。2004年3月15日，美国航空航天局（NASA）向世界宣布，加利福尼亚理工学院的行星天文学副教授迈克尔·布朗与其同事，利用在太空运行的一架望远镜，发现了太阳系中的“第十大行星”。据称，这颗新发现的第十大行星已被命名为“赛德娜”——因纽特神话中的“海洋女神”。2004年发现的“赛德娜”

他们还测定出，“赛德娜”是一个由冰团与石块组成的天体，直径在1280~1760千米，其表面温度为-240℃，而它的自转周期也长达40天。它距离太阳128亿~1340亿千米（相当于85.3~893.3天文单位），沿着扁长轨道绕太阳公转，公转一圈的时间长达10500年。

2005年7月29日，布朗等人又宣布，经过2年时间的观测研究，他们认为那颗早已于2003年发现的编号为2003UB313的天体，应当就是太阳系的“第十大行星”，并称其为“齐娜”。按照他们的估计，齐娜的直径约为3000千米，比冥王星还大30%，其表面温度则在-248℃左右。它绕行太阳一周得花560年。“齐娜”（2003UB313）的轨道示意图“赛德娜”与“齐娜”真能成为“第十大行星”吗？这涉及到行星的定义。以前的天文教科书上认为：行星是“环绕太阳运行的天体。本身不能发光，能反射太阳光。”但是，这个传统意义上的定义显然已经跟不上科学的进展：现在人们已经知道，如木星、土星也在“发光”——只不过它们发出的是人眼不能看到的红外线与电磁辐射。而且现在更发现了许多环绕其他恒星运行的天体，甚至还有在宇宙问自由自在飘荡的天体！

我国多数天文学家对布朗的说法很不以为然。他们有的认为，在冥王星外存在有一个“柯伊伯带”，“赛德娜”和“齐娜”只是柯伊伯带中的两个质量较大的天体，将其列为第十大行星的科学依据是不成立的。还有的认为，尤其是“赛德娜”，它应属于小行星、小天体，把它称为“海王星外天体”更准确一些。

事实上，国外也有一些天文学家并不打算把“齐娜”算作传统意义上的大行星，比如华盛顿卡内基研究所的行星形成专家艾伦·博斯就建议把这个新天体称为“柯伊伯带行星”，而夏威夷大学的著名行星科学家大卫·朱伊特则把新天体看作一个大个头的柯伊伯带天体。

有时传统的力量是十分巨大的，正如电流明明是电子从负极流向正极而形成的，但因当初人们认为是从正极流到负极而形成的，今天的人们也就接受了这种说法。

离奇的“天狼星人”

1862年，美国名不见经传的克拉克父子用他们研制的一架折射望远镜证实了天狼星确有一颗小星相伴，它实际上是一对双星。从此美国人的望远镜声誉雀起。更重要的是，人们从此发现了一种名为“白矮星”的新型恒星。因为从天狼伴星的大小及质量不难算出，它的密度竟超过了地球上任何东西把那儿一个粉笔头大小的东西搬到地球上将重100多千克，一般人根本拿不动。以至于当年几乎没有人相信这样的事情。荣获1907年诺贝尔物理学奖的迈克尔逊接到一个在美国威尔逊天文台工作的朋友的电话，告诉他关于天狼伴星发现的事情，迈克尔逊惊讶地问：“你说是物质的密度能比铅还大一些吗？”当他得到肯定的回答时，就斩钉截铁地说：“那不可能，一定是这个理论在什么地方出了毛病！”当然，后来的事实表明，出错的却是这位一时脑筋转不过弯来的大科学家。

在众多有关天狼星的故事中，最轰动一时的莫过于“‘天狼星人’访问了非洲”的新闻了。这是20世纪50年代，两位法国人类学家格雷奥勒与达特莱在论文中发表的震惊世界的消息。这两位法国人类学家曾于20世纪30年代到达非洲达贡地区（现属马里，当时是法国殖民地），他们为了科学，摒弃了殖民主义的偏见，克服了难以想像的各种困难，并与当地土著居民一起劳动、狩猎、生天狼星有颗神秘的伴星（下方的活，为达贡人治病，在共同生活了20年小点）后，他们终于取得了土著居民的充分信任。在他们回国前，达贡人的长老们向他们二人讲述了部落的“最高机密”——达贡人所了解的天文知识：地球和其他5颗行星一样，都在椭圆轨道上绕太阳运行；月亮则是一个干旱与死寂了的星球；木星有4颗卫星；土星有美丽的光环；天狼星是由一大一小两颗星组成的，小星绕大星转一圈需50年。长老们说：“这颗小星是世界上一切事情的开端和归宿，它也是天上最小又是最重的星，在我们地球上还找不到密度有这么大的物质……”

格雷奥勒与达特莱听说后难以置信，连文字都还没有的达贡人，尚处于刀耕火种的蒙昧时代，他们从哪里知晓了如此丰富的天文知识？他们从哪里了解到有关肉眼根本看不见的天狼伴星的情况？

这个美丽的故事很快传遍了西方世界。20世纪60年代，美国考古学家坦普尔循着他们的足迹到了马里，他有目的地在达贡地区寻访，在8年时间里，他多次与长老及祭司们交谈，四处搜集有关的资料和实物，在回国后即写下了《天狼星的奥秘》，书的副标题是：来自天狼星伴星上的智慧生命访问过地球吗？在书中，他绘声绘色地讲述了当年“天狼星人”降临地球的情景。

坦普尔因为此书而名利双收，很快成了当时的一个风云人物。

但是，天文学家很快发现了其中的破绽，因为达贡人的那些“先进的”天文学知识，即使在格雷奥勒与达特莱刚到达贡地区的20世纪30年代，也已显得陈旧过时了，当时人们已经知道了九大行星，木星的卫星也达到了9颗，此外还发现了火卫、土卫、天王卫与海王卫，达23颗之多。而且从天体演化的角度看，天狼星的伴星不会超过4亿岁，在这样短暂的时间内，其旁边即使有类似地球那样的行星，也根本来不及演化出生命，更不要说是比人类更高级的生命。

合理的解释是：很可能在格雷奥勒和达特莱到达之前，已有一些欧洲的传教士到过达贡地区，他们带去了天文知识，达贡人又加进了自己的神话故事，这才促成了离奇的“天狼星人”。

白矮星有何特别之处

前面讲到，天狼伴星是一颗白矮星。白矮星是一种很奇特的恒星，它们表面温度很高，可以达到近30000℃，而光焰无际的太阳，其表面温度只有5500℃左右。

在银河系内，人们已知的白矮星有几千颗。而天狼伴星（也称天狼B）是最早发现的白矮星，也是所有白矮星中离我们最近的一颗。据现代技术测定，它的半径只有5080千米，比地球还小了1300千米，而它的“体重”却与太阳差不多。如此一算，它的平均密度竟高达38亿千克/立方米，是水密度的380万倍。也就是说，天狼B上一块山核桃那样大小的物质，在地球上将重达380吨，没有大型起重机休想搬运它。

白矮星还有一个让人匪夷所思的禀性，我们知道，一般的恒星，其大小与质量并没有特别的限制，质量比太阳小一些（或大一些）的恒星，其半径可以比太阳略大（或小）一些，也可以大（或小）几倍。而在白矮星的世界里，一颗颗白矮星就像工厂中生产出来的“标准化”的“钢球”，凡是半径相同的白矮星，“体重”必然完全相等。

更不可思议的是，人间工厂生产出来的钢球总是越大的球越重，可在“宇宙工厂”中生产出来的白矮星却是反其道而行之，白矮星的质量越大，其“个头”反而越小！例如质量是太阳0.6倍的白矮星，其半径是7700千米；与太阳质量相仿的白矮星，其半径为6510千米，这与地球差不多；而质量是太阳1.2倍的白矮星，其半径就只有火星那么大，约3500千米。科学家们还由此算出，它的“体重”达到一定程度后，其半径将变为0。换句话说，白矮星的质量有一个不白矮星的质量越大，半径反而越小，（图上数字为太阳质量的倍数）能逾越的“上限”——所以至今人们没有发现有质量是太阳1.44倍以上的白矮星。

研究表明，白矮星可能有两种不同的产生方式，一种是通过“超新星”的爆发，它掀掉了正常恒星的外层物质，将剩下的核芯部分极大地压缩，这样就有部分残骸形成了这种奇特的天体。

另外一种可能的产生方式是，很多不经过“超新星”爆发的中、小恒星，它们的内部一直在进行着氢聚变为氦的热核反应，以维持恒星源源不断地发出大量光与热，尽管恒星质量巨大无比，而且恒星上至少3/4的物质都是氢，但毕竟是“坐吃山空”，终有“资不抵债”的时候，这时它们就“和平演变”为美丽的行星状星云。在抛却表面物质的同时，也对内部施压，结果也变成了白矮星。行星状星云——猫眼石星云，中间是一颗白矮星

白矮星是恒星到了垂死阶段的一种状态。白矮星也是没有能量补充的天体，所以它们将变得越来越暗，最后消失在茫茫太空中……

“宇宙小绿人”的召唤

1967年7月，英国剑桥大学建成了一个新型的射电望远镜阵，24岁的研究生贝尔小姐负责新仪器的观测与资料处理工作。不久贝尔小姐就发现，在过去的3个月中，她的记录中有一个非常奇特而神秘的无线电（也称射电）讯号，它总是极其有规律地发出同样的脉冲信号。她还查明，这个神秘的“太空电台”正好位于狐狸星座的方向上。11月，她向自己的导师休伊什做了汇报，可休伊什却以为这只是一种外界的干扰，委婉地叫她“不必理它”！

幸而贝尔小姐很有主见，这次她没有听从导师的劝告，决定一个人继续研究下去。11月28日，她分析出这个脉冲讯号的频率极为稳定，为1.337秒。这时休伊什刚看完一本科幻小说：在某个星球上有着一种高度发达的“小绿人”，它们可以利用自己绿色的肌肤直接进行光合作用，所以可以“不吃不喝”……于是他灵机一动，把贝尔小姐发现的那个射电讯号记为“LGM-1”——第一个“宇宙小绿人”的讯号，并孜孜不倦地探求起来，希望从此架起与外星文明沟通的桥梁。

可是到1968年的1月间，贝尔小姐发现，她收到的类似脉冲讯号至少有4个，它们来自不同的方向。这使她大惑不解，这么会有如此之多的“小绿人”同时向我们呼叫呢，而且它们竟会使用同样的频率？这只能说，她所面对的可能是一种过去从不知道的新型天体。

后来经过深入研究，这是一种“射电脉冲星”，简称“脉冲星”，并规定用“PSR”后加其座标位置作它的名字，贝尔小姐最早发现的那个讯号就称为“PSR1919+21”。

1968年2月，休伊什正式宣布了这个发现，后来它被列入了“20世纪60年代天文学四大发现”之一，休伊什因此荣获了1974年度的诺贝尔物理学奖。但是，休伊什的获奖引起了巨大的争议，不少人为贝尔小姐受到了不应有的忽视而不平。

后来发现，脉冲星实际上就是20世纪30年代人们所预言的“中子星”，在这种天体上，所有脉冲星就像宇宙中的灯塔的原子壳层已经全部被压碎了，电子被挤入了质子之中，二者原来所带的正电与负电正好抵消，全部变成了不带电的中子。

脉冲星的脉冲周期就是其自转周期，现在所知的几千颗脉冲星的周期都在0.03~4.3秒之间，也就是说，它们快的每分钟会转上2000圈，慢的也能转14圈。研究还表明，脉冲星的质量比白矮星大，可是其直径却比白矮星小得多，大约在10~20千米之间，由此可知它的密度之大是白矮星望尘莫及的。1立方厘米的中子星物质可能有1亿吨重，哪怕是黄豆大小的一粒东西，也得由万吨巨轮来载运。不过如果真把这颗“黄豆”运到地球上，它将没有“立锥之地”，因为它的巨大压强将压破地壳，向地球的中心飞坠而去。

与白矮星一样，脉冲星也是质量越大反而直径越小，所以它也有质量的上限——太阳质量的3倍。同样，脉冲星也是没有能源补充的垂死恒星，绝大多数的脉冲星已不再发光，只是发出很强的射电波，由于极为强大的磁场的约束，这种射电波只是集中于它的两个磁极地区（上图中的锥形区）喷射出来，所以到达地球时变成了一个个的脉冲讯号。

脉冲星的脉冲讯号极为稳定，可以与最好的原子钟媲美。例如，有一颗脉冲星的脉冲周期为0.03309756505419秒，准确度达到小数点后面14位，即百万亿分之一秒。

关于黑洞的遐想

出身贫寒的拉普拉斯曾是拿破仑身边著名的科学家。1798年，49岁的他提出了一个极为“荒诞”的观点：“宇宙中最明亮的天体，可能是我们无法看见的。”他说，如果一个恒星的直径比太阳大250倍，而密度与地球相当，那么这颗恒星所产生的万有引力将会如此之大，以至使它所发出的光也会被全部“拉回来”，让人们再也无法见到它。

我们知道，要让飞船脱离地球就要克服地球的引力，必须要使飞船的速度18世纪大科学家——拉普斯达到“第二宇宙速度”（又称“逃逸速度”）——每秒11.2千米。而这种“逃逸速度”取决于天体的质量、半径，而在“拉普拉斯星”上，这种速度正好是光速——每秒30万千米，所以在那颗奇特的星上，连光也无法逃逸出来，没有光发出，当然人们就不能见到它了。

事实上，宇宙中并没有这种“拉普拉斯星”。但是令人称奇的是，从爱因斯坦广义相对论却可以推断出，一个热核反应完全中止了的星体，将无法抵御万有引力而会一直坍缩下去：最先变为白矮星；当电子进入质子时就形成了脉冲星；若原先星体的质量超过太阳3倍时，这种坍缩还会继续进行，所有的物质就会集中在一个没有了大小的“奇点”上面，形成了人们常说的“黑洞”。

正像“孙悟空跳不出如来佛的手心”一样，黑洞中的任何物质包括光与所有的电磁波，都再也不可能跑到黑洞的外面来，人们对于黑洞绝对是“视而不见”。

黑洞是宇宙中最不可思议的怪物，也是最贪得无厌的“巨兽”，不管什么物体，一旦接近到黑洞附近，就会被它不可抗拒的引力吸进洞内，再也没有了“出头之日”，而只要进入黑洞内，不论是星体还是飞船，不管是活人还是仪器，都会被无穷大的潮汐力撕碎。在黑洞内，时间与空间倒置了过来：时间已经“凝固”不再流逝，但空间却在不断地伸长，永不返回。

可能有人会问，既然黑洞是绝对看不见的，那科学家又怎么能找到它呢？

科学家当然有的是办法。对于恒星级大小的黑洞，最有希望的是在双星中寻觅。如果有一对双星，无论用多好的仪器也只能见到其中之一，而从那可见星的运动中能算出另一星的质量在太阳3倍以上，而且那一对双星又发出很强的X射线（因为黑洞在吸入天体时，必然会发出这种电磁波），十有八九，那颗看不见的“星”就是黑洞。经过几十年不懈的努力，现在科学家已找到了几个黑洞。

另外，在宇宙中还可能存在着质量达几十万倍太阳质量的“星系级黑洞”。1992年“哈勃”太空望远镜就在室女星系的中心区域发现了一个质量达26亿倍太阳质量的巨大黑洞；1994年它又发现在M87星系内也有一个巨大的黑洞。而在银河系的中心，也极有可能存在着一个250万倍太阳质量的大黑洞。

黑洞对地球存在威胁吗

科学家最初认为人类无需有黑洞吸引着周围的一切，使时空发生扭曲任何恐慌，因为黑洞被认为是固定不动的。但科学家后来找到确实的证据，证明银河系中存在流浪的黑洞。

庞大的银河系中存在着数十亿颗恒星，每一颗都处于生命周期中不同的点。

如果按常规推测，每天死亡的恒星至少有一颗。一些质量巨大的恒星在其生命的最后阶段会发生塌陷并最终演化为黑洞。拥有巨大引力的黑洞相当于无形的宇宙真空吸尘器，吞噬所到之处的一切物体，就连光线也无法逃离它的魔爪。巨大的黑洞引力实在是太可怕了！

科学家是怎样发现黑洞的呢？

黑洞并不能直接观察到，科学家主要是根据它周围的星团及恒星的运动状况判断出黑洞的存在，并根据黑洞对周围星团及恒星的引力，计算黑洞的质量等物理参数。

幸运的是，黑洞朝地球进发进而吞噬人类的可能性极低。

黑洞来袭是有征兆的，最初的征兆是夜晚天空中会发生微妙变化。黑洞引力将扭曲地球的轨道，随即其他行星以及银河系中恒星的轨道也会发生变化。黑洞距离地球越近，地球轨道遭扭曲的程度也就越严重。最终，地球将冲出它的轨道脱离太阳系，或是朝相反方向飞向太阳，致命的高温将地球上的一切生灵化为灰烬。

法国科学家在2006年宣布，在太阳系所在的银河系的中心“天马A黑洞”附近又发现了第二个黑洞。

这个黑洞是一个中等大小的黑洞，其质量只有“天马A黑洞”的1/2000，相当于太阳质量的1300倍。新的黑洞距离它的哥哥“天马A黑洞”为3光年，并以每秒280千米的速度以螺旋方式围绕“天马A黑洞”旋转。

当代爱因斯坦——斯蒂芬·霍金

说到黑洞，不能不提到20世纪的一位奇才——斯蒂芬·霍金。

1981年，梵蒂冈教廷科学院在一次宇宙讨论会结束时，教皇约翰·保罗二世接见了与会的科学家，当一辆轮椅载着一个精瘦的中年人缓缓驶来时，教皇竟匆匆离开了自己的宝座，跪到了这辆轮椅前，惊得在场的人目瞪口呆。坐在轮椅上的人就是大名科学奇人霍金鼎鼎的“科学奇人”斯蒂芬·霍金。

1942年1月8日，是意大利天文学家伽利略逝世300周年纪念日，也正在那一天，霍金诞生于一个英国医生之家。霍金在中小学时代的成绩并不太好，以至有两个同学曾为他将来是否能成才而打起赌来。其实霍金有自己的特长：善于思考，想像力丰富，记忆力极佳。

正如西方谚语所说，“上帝像是精明的生意人，在给你一份天才的同时，一定会搭配上几倍的灾难。”就在霍金在牛津大学上三年级时，他感到手指不太灵活，接着，有一次竟从楼梯上摔了下来。在过完21岁生日后，医生告诉他已患上了一种罕见的“ALS”病，这是一种不治之症，称为“肌肉萎缩性脊髓侧索硬化症”。虽然这种病不会影响思维活动，但会让神经细胞渐渐瓦解，使呼吸肌肉僵化，全身瘫痪窒息而死。医生预言他很可能活不到25岁，但在心爱的女友的鼓励下，霍金没有消极地坐以待毙，而是全身心地投入了他的研究工作。

在1974年后，霍金渐渐不能动弹了，终日躺在轮椅上的他，后来竟发展到全身只有左手上一个指头和脸上少数几块肌肉尚能活动，他那模糊不清的话语只有妻子才能猜个大概。可是连这点可怜的语言能力也未能保持多久，1985年的一次肺炎使他永远失去了说话的能力。多亏一位电脑专家专门为他设计制造了一种软件，可以让他只用头部及眼睛的动作来控制开关，把想说的话输入到“语言合成器”中，以每分钟15个单词的速度“说出来”，也可以把话存入磁盘中。霍金每做一个小时的演讲，事先的准备工作至少要花10天时间！

霍金不仅创造出大大超过医生所说的生命极限的奇迹，还在1974年提出了震撼天文学界与物理学界的“黑洞物理学”。这是一门极其深奥的理论，它把广义相对论、量子力学、热力学等有机地结合起来。它的一些理论推导，往往一个公式或方程式就要写上几十页，让人看了发怵。但正是这个神奇的理论，使黑洞研究进入了崭新的阶段，不但为人们寻找黑洞指明了方向，也生动地描绘出了宇宙极早期的“大爆炸”和“暴长宇宙”的新图像。霍金也理所当然地获得了1978年理论物理学界的最高奖——“爱因斯坦奖”。霍金在北京做科学报告

根据霍金的理论，宇宙中不仅有恒星级那样的黑洞，也应有大小达0.03光年、质量达几百万倍太阳质量的“巨黑洞”，还可能存在着只有“基本粒子”那样大小、质量在10万亿千克（相当于地球上的一座山）的“微黑洞”。

霍金于1988年所写的科普名著《时间简史》风靡世界，也受到了中国读者的喜爱。2002年8月，他应邀来到了中国，做了多次科学演讲，一股“霍金热”很快席卷了神州大地。

超新星——生命的“元始天尊”

现代天文学告诉我们，所有质量比太阳大10倍以上的恒星，它们最后的归宿就是变成惊天动地的超新星，猛烈地爆炸开来，那颗恒星原先的外层物质全部灰飞烟灭，变成飘浮在星际空间的星云。有人比喻它所发出的强光是恒星在临死前的“回光返照”。

超新星爆炸的规模是如此之大，它所产生的能量竟可与整个银河系中千亿颗恒星一年中发出的能量相当！因此，超新星的亮度可以陡增几亿倍，就像原先是一只小小的萤火虫，顷刻间却变成了一盏特大号耀眼的探照灯。

1572年11月11日，在仙后座内出现了一颗这样极为明亮的超新星，这使丹麦的一个贵族后裔青年第谷·布拉赫着了迷，他在日记中记下了这样的一段话：“今天我发现了一颗不寻常的星，它的光是如此耀眼，竟使其他星星都黯然失色……我的知识告诉我，这个天区中以前并没有什么亮星，更不要说像现在那样明亮的星了。”为此他还特地让他的仆人、马车夫来看星空，直到他们也指出了这颗天上最亮星的方位后，他才确信这并非是他的幻觉。从此他违背家庭的意愿，义无反顾地走上了献身天文学的道路，后来还成了著名的“星学之王”。1987年爆发的超新星1987A

超新星（或新星）的名字，完全是因为当时人们的误解造成的，他们以为这是新出现或新诞生的恒星。实际上它们一直存在于宇宙之中，只是因为以前太暗淡了，人们用肉眼无法看见而已。在公元2~17世纪的1500年漫长的岁月中，银河系内一共才发现了7~8次超新星。迄今为止，在发现者的名单上，也仅有美国、澳大利亚、德国、日本、英国、法国、意大利、中国和加拿大9个国家。值得自豪的是，我国国家天文台的一些年轻科学家竟能在1996~1997年的两年内连续发现了6颗超新星。

西方由于受宗教的影响，一直坚信天穹是最圣洁、最神圣的，不会有任何瑕疵与变化，因而在第谷之前，找不到任何有关超新星的古代记录。历史上发现的那7~8次超新星，却都能从我国的史书中找到相应的宝贵信息，如公认的世界上第一颗超新星——185年半人马超新星，其有关记录就出现在《后汉书·天文志》中。网状星云——史前某颗超新星爆发后留下的遗迹

真应感谢超新星

对于那些大质量恒星而言，超新星那一爆，无疑是一场灭顶之灾。从此之后，它们将不再有恒星那样的辉煌，但对于我们这个大千世界而言，超新星的爆发又未尝不是一件大好事。

我们知道，世界万物无不是由90多种不同的元素组成的。但在“宇宙大爆炸”之后，世界上最早出现的仅仅只有氢与氦两种最轻、最简单的原子，这也就是为什么今天所有恒星主要是由氢与氦组成的原因所在。那么，其他的元素是从哪里来的呢？红巨星结构示意图

现代研究表明，这个制造各种元素的“八卦炉”，就位于恒星最深层的内部，尤其是那些质量很大的恒星的内部。因为核聚变（热核反应）需要极高的温度与极高的压力，而这两个条件只有在恒星内部才可能具备。例如太阳表面的温度只有5000℃左右，但在太阳的核心区，温度竟在1500万℃以上，压力也达到几百亿到几千亿个大气压，一种由氢聚变为氦的核反应（也称核燃烧）的进行，就能让恒星源源不断地发出光和热。

可是，恒星内部的氢必然会有“入不敷出”的一天。这样，其外部就会膨胀开来，变成一种体态很大的红巨星，而红巨星的内部却又同时被压缩，形成了更高的温度与压力，使氦被点燃，氦的核聚变生成了两种新的元素：碳与氧。

对于质量更大的恒星，类似的过程会进一步让碳燃烧起来，它将生成氧、氖、钠、镁等。这种生成更重的新元素的反应，一直可以继续到生成铁为止。于是形成世界万物的各种元素也就积存在恒星的核心区内。

现在真是“万事俱备，只欠东风”了，如果没有超新星那么爆发一下，各种元素就只能永远地被禁锢在那儿，永无出头之日。今天的世界可能都不会存在，从这个意义上说，把超新星称为大千世界的“元始天尊”是一点也不为过的。

让我们衷心地对超新星说一声谢谢吧！

试读结束[说明：试读内容隐藏了图片]

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