宇宙是如何運轉的(3D版)丨如果把宇宙「切開」的話,裡面會是什麼樣...

2020-12-02 騰訊網

自古以來,人類一直對未知的天體感到好奇。這種強烈的好奇讓我們猜想星星是夜空中的部落營火,宇宙如同希臘天文學家託勒密所描述的那樣是平的,它位於一個巨大的龜殼之上,地球則是宇宙的中心。

早期的天文觀念大多來自於神話而非科學

古巴比倫人的宇宙將地球置於三層天堂與一層地獄之間。整個體系外圍被 「天國主海 」 (celestial ocean) 所包圍。

《宇宙是如何運轉的(3D版)》用壯觀的照片展示出了行星的本質和點綴夜空的恆星,帶你開啟宇宙之旅。你將會了解到和太陽一樣的恆星是如何形成和死亡的,發現黑洞的性質和結構,遇到圍繞著星系的神秘暗物質,了解我們在浩瀚宇宙中的位置。

科學家們認為,太陽系形成於46億年前。我們的太陽是銀河系中1 000 億 4 000 億顆恆星之一。這個數字是如此巨大,難道我們的太陽系是其中唯一一個擁有宜居行星的恆星系統嗎?

將我們的文明演化與世界的其他演變相比,你將完全明白,至少在現在,為什麼沒有比地球更適合人類居住的地方了。試想一下,如果我們生活的宇宙是古巴比倫人所想像的那樣,將會是怎樣的一種無聊,好像它有點——太小了;現在的問題是,我們目前知道的宇宙,可能不及它的1/100,因為它實在——太大了。

宇宙到底有多大?

科學家們估計宇宙中大概有2萬億個星系。聽起來好像也不是很大似的?要是你知道了銀河系不過是我們太陽系所在的棒旋星系,而這個星系包括1000~4000億顆恆星和大量的星團、星雲以及各種類型的星際氣體和星際塵埃的話,你能想像出來宇宙到底有多大了麼?銀河系、宇宙比作一滴水和海洋的話,似乎都過分「抬舉」了我們的銀河系

如果太陽「死」了,會變成啥?

太陽,首先是一顆恆星。對,這是一句大家都知道的廢話。那你為何還說?!既然是恆星,就決定了恆星必然會死掉。這才是我想說的重點。

當一顆恆星用盡了它的氫儲備後,便開始走向死亡。此時,恆星核心變成了一個氦球,反應開始停止。氦球保持明亮,直到它耗儘自身,然後核心會收縮。恆星的外層持續膨脹,直到變成一個紅巨星,最後才冷卻下來。

上面這段看似冷冰冰的話,其實說出了一個殘酷的現實:讓若恆星死掉,那麼恆星最後會吞噬掉其所在星系中的絕大多數物質,如果有生命的話,生命只能選擇全盤掛掉。你是不是和我一樣,感覺有種靈魂深處的顫抖?說實話,這一點非常嚇人。

太陽由氫和氦組成,太陽核心有著超乎尋常的高溫,會讓氫原子核互相融合,在低能狀態下,這些原子核互相排斥。

太陽中心的狀態會讓原子核克服斥力,發生核聚變。經過一系列核反應,每四個氫原子核會形成一個氦原子核。一旦質子+中子與另外一個這樣的集合碰撞,就會形成一個氦原子核,同時附贈質子兩個。這一切,看起來好完美啊:因為這樣就循環起來了,好像太陽的能量永無止盡一般。問題是,是這樣嗎?

一旦太陽中的氫儲備被耗盡之後,太陽就會開始走向死亡。也許有人說「沒關係,我帶兩罐氫氣就救太陽吧~」哇,少年,你好優秀!

恆星「自殺案」

恆星生命終點的爆發,是由於它極其沉重的鐵核已無法支撐自身的引力。當恆星內部核聚變不再可能時,它會自行坍塌,將剩餘氣體向外排出,然後它們在幾千年的時間裡不斷膨脹、發出光芒。被拋出的元素為星際介質提供了新的材料,使它能夠產生新一代的恆星。

我們戲稱它為「恆星自殺」,實際上,卻是即便它不想,也由不得它了。

恆星生命盡頭的爆發,非同尋常:它們的亮度會突然以幾何倍數似的增加,釋放出大量的能量,而這個過程就是超新星爆發。

左圖是超新星1987A 爆發之前的大麥哲倫雲的一部分。大麥哲倫雲是一個不規則的星系,距離地球17 萬光年。右邊這位「脾氣暴躁、亮度超高」的,就是超新星。那「太陽」呢?別傷心,在超新星之後,還會促使星際中產生新的恆星,也就是,一顆或者多顆的太陽,將被創造出來。

所以,現在你想想看,我們所說是「秋老虎」,看看烈日,是不是應該珍惜當下可貴的陽光呢?

宇宙中,還有其他更多未知的秘密,想要看到更多被「切開」的宇宙?有本書可以滿足你——《宇宙是如何運轉的(3D版)》

以上圖文,來自於《太空全書2》《宇宙是如何運轉的(3D版)》,紫圖圖書出品。

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