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宇宙之旅:一个天文学家的夜空漫游指南

2021-9-5 21:34| 发布者: xxxxxxxxx| 查看: 33511| 评论: 0

摘要: UNIVERSE 书名:《一个天文学家的夜空漫游指南》 作者:郑春顺 导游:Sharry欢迎乘坐cx330号小星行,本次宇宙之旅即将开始,请您系好安全带,不要随意走动,不要回答外星人的电波,谢谢您的配合,祝您旅途愉快。第一 ...


 UNIVERSE
  书名:《一个天文学家的夜空漫游指南》
  作者:郑春顺  导游:Sharry
欢迎乘坐cx330号小星行,本次宇宙之旅即将开始,请您系好安全带,不要随意走动,不要回答外星人的电波,谢谢您的配合,祝您旅途愉快。



第一站:看不见的光


光将我们和宇宙相连

导游提问:光是什么颜色的呢?

答案公布:照亮我们四周,让我们看清世界的光,本身是不可见的。我们无法感知到光的存在,除非它与某个物体发生相互作用!

导游讲解:想要让光现身,它通过的路径上必须得有点什么,只有当光遇上玫瑰花瓣、画家调色板上的颜料、人眼的视网膜或者望远镜的反光镜,我们才能看见光,涨知识了吧。

导游提问:光是瞬时传播的吗?

答案公布:光不是瞬时传播的,到达我们身旁需要时间。导游讲解:不过,它在宇宙中已经用最快的速度尽力奔向我们:每秒30万千米。秒针嘀嗒一响的工夫,光已经绕了地球7圈!也就是说,我们的祖先还在非洲的丛林灌木里穿行的时候,仙女座星系的光就已经踏上了遥遥征程。

为什么天空是蓝色的

导游提问:为什么天空是蓝色的。

答案公布:那是因为空气里的每一个细小的分子和微粒都在一起合力散射出爱你的颜色。

导游讲解:宇宙本来的颜色是寂寞,因为你天空才变成了可爱的蓝色。由于在星际空间里,原先散射阳光、为我们织一片蓝天的微粒都不复存在,宇宙也就成了黑色。

导游提问:臭氧层喜欢什么颜色?

答案公布:蓝色啦!

导游讲解:阳光穿过臭氧层时,红光、橙光和黄光被大幅吸收,而蓝光可以自由通过。萦绕地球的蓝光来源于空气中各个分子对阳光的散射。大气层一旦消失,天空就只有漆黑一片。所以,这也是天空为什么是蓝色的原因之一。

一起去看黄昏吧

导游提问:从日落西山到夜幕降临,这之间的一个多小时里,天空的亮度会减弱约多少?以及为什么会有黄昏?

答案公布:减弱40万倍!

导游讲解:日夜交替是世间最动人心弦的现象之一。从日落西山到夜幕降临,这之间的一个多小时里,天空的亮度会减弱约40万倍。为什么会有黄昏?答案依然藏在大气层里。虽然太阳已经落到地平线之下,但由于光的散射作用,空气仍然能被照亮一段时间。在我们所处的纬度,太阳落到地平线以下6度时,人们就不能继续依靠自然光阅读了;到地平线以下12度时,我们周围物体的界线就开始模糊起来;到地平线以下18度时,我们就陷入了完全的黑暗。



第二站:月亮和时间







时间学会了自己偷偷长大

导游提问:一天变得越来越长还是越来越短了?

答案公布:越来越长

导游讲解:因为海洋与地壳的摩擦会使地球损耗一部分自转的能量,地球自转也就越来越慢。由于人们用地球自转一周所用的时间来定义一天,我们的一天也就越来越久。相对来说,一天延长的速度要比一个月增长的速度稍快些,所以在大约100亿年以后,一天就会和一个月一样长了。不过在那之前50亿年,太阳已经耗尽了氢氦燃料,成为一颗死去的恒星。所以啊,当时间漫长到一定的界限,也就没有所谓的时间了,那时永恒也许就是终结。

月亮站到了,

请下车的乘客收拾好行李,

左上角离场

总有一天月亮和地球也会离别

导游提问:月球正在远离地球还是正在靠近地球?

答案公布:渐行渐远

导游讲解:月球的轨道运动逐渐放缓,那也就意味着月球与地球渐行渐远。其实,她正以每年约3.8厘米的速度逐渐远离蓝色星球。幸运的是月球和地球说再见的那一天,大家已经看不到了,我们不用承受这场离别之苦。

流星是彗星的残片

导游提问:流星是谁的孩子?

答案公布:彗星

导游讲解:绝大多数陨星,都来自古老彗星的核(彗核),不过它们现在已经解体变成残骸了。这些残骸起初是聚在一起的,但随着时间的推移,它们会逐渐散布到整个彗星轨道上。由于地球公转的轨道在某个时刻会恰好与彗星的轨道交叠,我们就能在每年的同一时间在天空的同一个位置欣赏到一场流星雨。众多彗星残骸几乎同时燃烧,滋润了这场流星雨。在乡村(或者其他任何一个远离光污染的地方),8月中旬总可以欣赏到英仙座流星群献上的精妙绝伦的表演,演员就是英仙座方向上众多的陨星,它们燃烧自己,化成星雨。那时候,流星的数量特别庞大,出现频率极高(8月12日黎明时分会达到本次演出的高潮),几乎每分钟都会有流星从天空中划过。下次大家在看流星雨的时候,会不会有人能想起那颗彗星呢?

小知识:彗星是个内冷外热的星哦。虽然它离太阳最近,但是它内核是冰,外部是燃烧的残骸。

交警通知:没有驾照的小行星已进入宇宙大道

导游提问:在金星上,太阳从哪边出来呢?

答案公布:太阳从西边出来啦。

导游讲解:由于小行星不会开车,于是撞上了金星。金星的自转方向掉转了180度——在金星上,太阳西升东落;天王星直接被撞翻了,现在横躺着自转。地球也逃不过的啦。一颗重达20万吨,直径50米的巨型铁陨石狠狠地撞击了美国亚利桑那州的大沙漠,疯魔一般地释放出15兆吨的能量——是广岛原子弹威力的1000倍!——在地壳上凿出一个直径1.2千米的陨石坑。这就是巴林杰陨石坑。



第三站:我们都是恒星的孩子












我们从哪来,又要到哪去

导游提问:宇宙大爆炸时,我们就诞生了,对吗?

答案公布:好像也不能算错?

导游讲解:天文学家说,是恒星的尘埃塑造了我们,也塑造了所有生命,更塑造了我们周围的整个物质世界。宇宙形成之初的大爆炸产生了无数原子,随后形成的恒星又不断孕育出新的原子。正是这些原子塑造了你我每个人。我们每个人都有着同样的宇宙家谱图,生命可以回溯到138亿年前的那次大爆炸。草原上奔跑的雄狮是我们的兄弟,原野上盛开的薰衣草是我们的表亲,我们身上都印刻着宇宙的历史。

导游抒情:记得曾经看过一句浪漫的话,其实分别也没有这么可怕。65万个小时后,当我们氧化成风,就能变成同一杯啤酒上两朵相邻的泡沫,就能变成同一盏路灯下两粒依偎的尘埃。这样一想,好像也还不错。

距离和时间从来都不是问题

导游提问:发生过光子纠缠的两个光子,就永远属于一个整体,对吗?

答案公布:当然是对的啦。

导游讲解:如果光子A和光子B在过去曾发生过相互作用(称之为“光子纠缠”),这两个光子就永远属于同一个整体,即便它们偶然间被拆散,分列宇宙遥远的两端,它们的行为仍然会呈现出极高的关联性。也就意味着,不管A和B相隔多么遥远,即便身处茫茫宇宙的两个极端,也无须通过发送信号的方式告知彼此的状况,因为它们从本质上来说是一体的,从未分离。所谓的“此处”和“彼处”其实没有意义,因为此处也好,彼处也罢,其实都是同一处。物理学家把这一特征称为“空间的不可分割性”。所以啊,有情侣因为异地分手,很不理解,地球上短短的几千公里,放到宇宙中又算的了什么 。

休息区到啦,大家可以吃点宇宙点心补充能量

点心1:因为存在引力,宇宙中的所有结构,包括恒星和星系,都会相互吸引,最终朝着彼此身上“坠落”。

点心2:太阳跃过地平线18度为“天文晨光”;跃过12度为“航海晨光”;跃过6度为“民用晨光”。只要太阳的位置仍然低于地平线下18度,黑夜就始终严丝合缝地笼罩天空。太阳一旦越过地平线下18度这条线,“天文晨光”就开始了。所以,天文学家,航海家和我们看到的日出时间,并不是一个日出时间。

终点站:宇宙的尽头

故事剧场:

黑色的宇宙是一场光和天文学家的双向奔赴

光在宇宙中虽然以极尽所能的高速前行——每秒30万千米——依然需要一定的时间才能抵达我们的望远镜。因此,我们对所有天体的探索都带着一定的延迟,天体离我们越远,延迟的时间就越久。超过了某一距离之后,光需要花费比整个宇宙生命还要长的时间才能来到我们身边,我们自然什么也看不见了,夜空就成了黑色。宇宙在时间轴上是有限的,离我们最遥远的天体发出的光还没来得及拥抱我们。



最后的最后

时间再拉长一些,在虚无缥缈的100万亿年后,宇宙比现在老了10,000倍,所有的恒星都会熄灭,因为再也没有核燃料可用了。星系不再闪耀:氢气储备已经耗尽,不会有新的恒星诞生了。星系奇妙无比的炼金魔法将永久消失,不会再创造出新的物质。整个宇宙都会被无边黑夜笼罩。不过,这片冰冷的黑夜是会一直走到时间的尽头,还是会被世界末日般的炽热光亮——也就是地狱之火——所取代?宇宙的命运蕴含了这个问题的答案,我们现在还不得而知。



导游抒情时刻:

这是我天文学方面的启蒙书。以前从来没有了解过星空宇宙的我,看了这本书之后,去了天文馆。当我看到玻璃后的陨石时,第一次感到我离宇宙那么近。躺在座椅上看宇宙剧场的《迷离的宇宙》,我第一次意识到人类那么渺小,第一次意识在我们熟睡的夜晚,可能有一颗星星已经走到了生命的尽头,也可能有一颗星星正在诞生。抬头看不见星星的日子里,星星仍旧在宇宙里发光,这种感觉很奇妙。可能有一束光,花了比整个宇宙生命还要长的时间,才能落入天文学家的望远镜,这种双向奔赴实在是太浪漫了。

本次宇宙之旅到这里就全部结束了,谢谢您的观看。如想了解更多天文知识,

可以在微信读书上阅读《一个天文学家的夜空漫游指南》。

如想了解更多书籍内容,也欢迎关注硬壳蜗牛公众号,居住在cx330星系的Sharry导游

会不定期为您带来更多精彩内容~

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