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作品简介:

太阳是如何诞生的?宇宙是如何形成的?星系是如何演化的?大爆炸是如何发生的?时间会停滞吗?人可以穿越时空吗?外星人真的存在吗?从古至今,我们每个人都曾仰望夜空,对浩瀚的宇宙充满了好奇与遐想,对系外星球充满了关注与向往。

本文集通过50篇短小精干的短文,清晰简明地介绍了天体物理学中的基本概念、主要发现以及前沿知识。主要内容包括日心说、牛顿光学理论等天文学基本原理,宇宙的起源和演变,相对论、超大质量黑洞和多重宇宙等宇宙学核心概念,以及人类对类星体、行星和天体生物学认识的最新进展。同时,还介绍了矮行星、暗物质、宇宙大爆炸、恒星死亡等尖端科学。覆盖面广、信息量大,非常适合普通读者阅读。

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第1章 揭秘宇宙
1.揭秘小天体——小行星
朱啸宇;闻新
<正>木星的邻居木星的邻居是小行星,它们是亿万年前太阳系形成初期遗留下来的不规则形状天体。科学家们估计木星轨道附近的小行星数目应该达到数百万。最早发现的是小行星中最大的四颗,被称为"四大金刚"的"谷神星("Ceres 1)"、智神星"(Pallas 2)"、婚神星"(Juno 3)和"灶神星"(Vesta 4)。多数小...   详情>>
来源:《太空探索》 2013年第10期 作者:朱啸宇;闻新
2.日心说的创立
梁衡
<正>哥白尼是欧洲文艺复兴时期的一位巨人,他用毕生的精力提出了日心说,推翻了长期以来居于宗教统治地位的地心说,实现了天文学的根本变革。欧洲在古代沿着地中海岸确曾出现过一个灿烂的文明时代,出现过像阿基米德那样的伟大科学家。以后随着罗马帝国统治的确立,连年征战,亚里山大里亚等文化名...   详情>>
来源:《大众科学》 2013年第07期 作者:梁衡
3.开普勒定律在天体应用
潘武杰
二、哈雷吉星的运行根据开普勒第一定律(椭圆轨道定律)可知:蒙星和太阳系中其他天体一样,都是在太阳的引力作用下绕日运行.曾星运行轨道是圆锥.曲线:椭圆、抛物线、双曲线,太阳位于曲线的一个焦点上.香星围绕太阳运行一周的时间,称为“周期”.沿...   详情>>
来源:《现代物理知识》 2000年第S1期 作者:潘武杰
4.牛顿及万有引力定律
李良
牛顿及万有引力定律李良在开普勒行星运行三定律发现之后,一个非常引人注意的问题自然地摆在人们面前:行星为什么会这样运动呢?换句话说,是什么力量驱使行星绕太阳万古奔波呢?当时开普勒曾指出,太阳发出具有磁性的发散物,这种发散物以切线方向的力将绕日旋转的行星...   详情>>
来源:《天文爱好者》 1994年第06期 作者:李良
5.牛顿光学思想研究
焦金林
《光学》是牛顿在光学研究上的重要著作。通过光学,牛顿阐述了光的直射、反射、折射和拐折等现象,揭示了日光是由各种颜色的光混合而成,为光学的发展奠定了坚实的基础。牛顿对光的颜色理论的研究更是引起了科学历史上关于微粒学说和波动学说的大争论。笔者试图对微粒学说进行研究,来了解牛顿的...   详情>>
来源:《科技风》 2010年第22期 作者:焦金林
6.天文望远镜现状及发展趋势
郝钟雄
本文将通过对天文望远镜的分类的介绍,使大家了解各种天文望远镜的发展历史,现状和发展趋势。并通过对国内外几个著名天文望远镜的重点介绍来说明天文望远镜的各种先进技术以及发展焦点。通过本文的总结,使大家能对天文望远镜的过去和现状有更清晰的认识,能为大家了解和研究天文望远镜有所帮助...   详情>>
来源:《现代科学仪器》 2007年第05期 作者:郝钟雄
7.太阳探索史画之五 太阳常数·破解夫琅和费线之谜·太阳...
陈丹
接着在透镜和白光之间放置盛放过锰酸钾溶液的器皿,则光谱的颜色的一部分被吸收(见下图)破解夫琅和费线之谜夫琅和费线是从哪儿来的?它是怎样形成的?代表着什么意思?破解这些奥秘的是两位德国科学家。19世纪中叶,化学家本生(1815~1899)发明了一种...   详情>>
来源:《太空探索》 2005年第09期 作者:陈丹
8.多普勒效应及其应用
白明柱;莲花
介绍了多普勒效应的分类,重点讲述了超声波的多普勒效应,并且介绍了多普勒效应在各领域中的应用及多普勒效应的应用原理。   详情>>
来源:《内蒙古科技与经济》 2008年第19期 作者:白明柱;莲花
9.视差立体图像
汪明霓
本文叙述了视差立体图像的发展历史和其观察方法 ,阐述了视差立体图像的原理和设计方法 ,进而介绍了作者近年来的研究成果———视差立体动画 ,提出了视差立体动画的三种设计策略。   详情>>
来源:《杭州电子工业学院学报》 2000年第04期 作者:汪明霓
10.攀登宇宙金字塔
傅承启
<正>天有多高?数千年来,人类孜孜不倦地探索这一奥秘,企图找到问题的答案。从盖天说、混天说、地心说、日心说、银河系、大银河系,到现今的150亿光年的可见宇宙——宇宙金字塔的每一级台阶上都留有人类奋斗的足迹;而每登上一级新台阶,宇宙的尺度都会急剧扩大,人类的宇宙观也都会发生翻天覆地的...   详情>>
来源:《大自然探索》 2002年第10期 作者:傅承启
第2章 宇宙学
1.天文学上的奥伯斯佯谬
P.S.Wesson;何常
<正> 几乎谁都能得出一个观察结果,那就是夜晚的天空是黑暗的。可是为什么是黑暗的呢? 也许以为一个人如果站在地球背向太阳的一面,天空就必然是黑暗的。然而.即便是没有月亮的夜晚,星星还发出微弱而可以察觉到的光。比如考虑这样一种情况:假使有人生活在银河边缘的一颗行星上向着星际空间眺望...   详情>>
来源:《世界科学》 1992年第08期 作者:P.S.Wesson;何常
2.哈勃定律与哈勃常数
赵君亮
<正> 美国天文学家哈勃(E.P.Hubble)在星系天文领域做出了一系列杰出的贡献,他第一个证实了河外星系的存在,率先对星系按外观形态进行了科学的分类,并通过实测发现了以他姓氏命名的哈勃定律。哈勃定律的发现自河外星系本质之谜被揭开之后,人类对宇宙的认识从银河系扩展到了广袤的星系世界,一些...   详情>>
来源:《科学》 2008年第02期 作者:赵君亮
3.天体距离测定与宇宙距离尺度
赵君亮
测定天体的距离,是天文学研究中最重要、也是最困难的问题之一。几百年来,天文学家为了解决这一必须解决的难题可谓费尽心计,除了人们熟知的三角测量方法以外,在正确认识天体物理性质的基础上,不断引入新的测距途径,如光度距离、速度距离、尺度距离、宇宙学距离等等,从而使天体距离测定的范围...   详情>>
来源:《自然杂志》 2003年第04期 作者:赵君亮
4.宇宙大爆炸及宇宙演化
许弟余;焦善庆
给出了宇观天体和微观粒子质量、半径的统一计算式,计算结果与实验基本相符.认为宇宙大爆炸是"超微黑洞"(即前宇宙)的大爆炸,否定了点大爆炸的传统观点.爆炸后的宇宙背景是光子热平衡态和引力束缚态共存的系统,平衡态占优势则宇宙必然膨胀.暗物质、暗能量的本质是什么?它们会怎样左右宇宙的命...   详情>>
来源:《云南大学学报(自然科学版)》 2008年第06期 作者:许弟余;焦善庆
5.第二讲 宇宙微波背景辐射
章德海
简单介绍了近年来关于宇宙微波背景辐射在观测上取得的重大进展,以及有关它的解释、理论和意义.宇宙微波背景是我们了解宇宙奥秘的一个至关重要的窗口.在未来几年,它还将扮演更加重要的角色.   详情>>
来源:《物理》 2005年第05期 作者:章德海
6.宇宙大爆炸核合成
徐俊培
<正>何以宇宙主要由看不见的暗物质组成而又被暗能量所推开?问题的线索在于大爆炸后瞬间普通物质的形成--最近几年来天文学家发现,我们熟悉的所有普通物质只是宇宙中的微量组分,而宇宙主要的组成是未知形式的"暗物质"和甚至更充裕、更神秘的"暗能量"。因此看来我们连这一宇宙混合物的主要组成...   详情>>
来源:《世界科学》 2004年第10期 作者:徐俊培
7.探测宇宙反物质
唐孝威;张杰
在空间中直接探测宇宙反物质是一个有根本重要性的科学课题。本文评述了探测宇宙反物质的实验现况及其前景。   详情>>
来源:《物理学进展》 1996年第01期 作者:唐孝威;张杰
8.寻找宇宙中的暗物质
毕效军
宇宙中存在暗物质已经得到大量天文观测的证实,但关于暗物质粒子的本质我们仍旧一无所知。为了理解暗物质的性质,许多暗物质探测实验正在展开。直接探测实验探测的是暗物质粒子与探测器物质碰撞所留下的信号,而间接探测实验则寻找暗物质湮灭的产物,如高能伽马射线、高能中微子、正电子和反质子...   详情>>
来源:《科技导报》 2006年第09期 作者:毕效军
9.宇宙及宇宙膨胀
钱振华
<正>"宇宙"的观念源远流长。中文的"宇"及"宙"原意主要是指空间和时间。我国古代典籍《尸子》上就有"四方上下曰宇,往古今来曰宙"之说。今天,我们称宇宙是指天地万物,是自然界一切事物的总和。从相对论的观念来说,物质与时空是不可分割的,物质的总和,即物质与时空的总和。   详情>>
来源:《物理教学》 2012年第05期 作者:钱振华
10.暗能量
张鑫
最近的宇宙学观测表明,人类熟悉的原子物质(重子物质)只占宇宙总能量的4%左右,而剩下的能量成分都是看不见的暗物质和暗能量,其中暗物质占23%,暗能量占73%.当前,暗物质和暗能量的起源和物理本质都不清楚,揭开它们的神秘本质是现代基础科学所面临的最大挑战之一.暗物质虽然神秘,但是它所产生的...   详情>>
来源:《辽宁师范大学学报(自然科学...》 2011年第04期 作者:张鑫
第3章 超越时空
1.谈谈马赫原理
许梅
从牛顿“水桶实验”说起奥地利科学家马赫(ErnstMach1838—1916)关于惯性及惯性力起源于宇宙间物质的相互作用的观点被爱因斯坦称之为马赫原理(Machs'principle)。马赫原理概括了马赫力学思想的主要方面。他是在分析了有名的牛顿“水...   详情>>
来源:《天文爱好者》 1999年第01期 作者:许梅
2.时间、空间与运动——狭义相对论及其伟大科学意义
周奇
介绍狭义相对论诞生的历史背景,爱因斯坦创立狭义相对论的新思维和创造性,发现自然界两条基本原理及其建立新的相对性时空结构理论及新的运动学定律的思路历程.由此揭示和证明时空相对性结构是一切自然界定律对相对运动保持其不变性和对称性的基础,也是自然界因果关系成立的基础,最后介绍从狭...   详情>>
来源:《大学物理》 2008年第03期 作者:周奇
3.颠覆物理世界的广义相对论
姚丁杨
<正>1905年,26岁的德裔物理学家阿尔伯特·爱因斯坦发表了具有划时代意义的5篇物理学论文,这几篇论文奠定了狭义相对论的基础。在之后的10年时间里,爱因斯坦不断对自己的理论进行探索、研究和完善。1915年,爱因斯坦又提出了广义相对论,终于完成了一项具有划时代意义的伟大工程。由于广义相对论...   详情>>
来源:《百科知识》 2015年第15期 作者:姚丁杨
4.神秘的黑洞
闻新;施若馨
<正>黑洞是怎样产生的?天文学家预言,当一个质量较大的恒星耗尽所有燃料后,会因自身的引力而坍塌,渐渐形成黑洞。恒星内部的引力会变得如此巨大,以至于它的密度越来越大,同时也使得星体内的引力不断增强。随着引力的增大,恒星的半径将小于引力半径。一旦越过这一点,恒星就会消失不见,只剩下自...   详情>>
来源:《太空探索》 2014年第04期 作者:闻新;施若馨
5.方兴未艾的粒子天体物理学
吴中光
这两个学科间的关系是协同的,它们的结合不仅为粒子物理学研究中微子提供了机会,而且也为天体物理学家提供了基本信息,下面简介中微子天文学的发展情况。日本、美国、欧洲等几个天文观测站成功地收到来自超新星1987A的中微子,这件事可以看成河外中...   详情>>
来源:《现代物理知识》 2001年第01期 作者:吴中光
6.弦理论奏出美妙世界
曹玲
2006年6月19日,霍金在北京人民大会堂举行的"国际弦理论大会"上的报告引来6000名听众的热情参与,创下了国际物理学学术讲演会听众人数之最。卓别林曾经说过,人们为他欢呼是因为懂得他的艺术,人们为爱因斯坦欢呼是因为没有人理解他的理论。正如当年的爱因斯坦一样,霍金在中国也获得了空前热情的...   详情>>
来源:《科学世界》 2006年第07期 作者:曹玲
7.宇宙学的人择原理
钱振华;徐在新
<正>1965年发现的宇宙背景辐射,确立了大爆炸宇宙学标准宇宙模型的地位。从那时算起至今还不到50年,这半个世纪中宇宙学的发展是惊人的。今天我们已经可以清楚地描绘一幅令人信服的宇宙起源与演化的图景,从化学元素的合成到我们人类的出现。这一领域的研究所取得的成就是如此巨大,真   详情>>
来源:《物理教学》 2010年第08期 作者:钱振华;徐在新
第4章 星系
1.星系形态分类的研究进展
汪敏;孔旭
传统的哈勃星系形态分类法可以很好地对近邻的亮星系进行分类,但对低面亮度星系、矮椭球星系、矮旋涡星系以及高红移星系等都已无能为力。德沃古勒分类系统、叶凯士分类系统和范登伯分类系统是在哈勃分类法的基础上进行了发展和细化,利用光的中心聚集度或光度级等作为星系形态分类的参数。模型...   详情>>
来源:《天文学进展》 2007年第03期 作者:汪敏;孔旭
2.含有大量暗物质的星系团
许槑
<正> 波江座A是波江星座中的一个小星系团。美国普林斯顿高等研究院的安德鲁·古尔德研究了这个星系团,认为它含有大量的暗物质。巨椭圆星系NGC1407是该星系团中最亮的星系,与我们银河系的亮度不相上下。该星系由于宇宙膨胀而引起的离开太阳的退行速度为每秒1766千米。而位于其附近的NGC1400星...   详情>>
来源:《自然杂志》 1993年第02期 作者:许槑
3.宇宙的大尺度结构
刘永镇;邓祖淦
在宇宙的已观测的范围内,从尺度10~(10)cm直到10~(26)cm可视物质的分布是不均匀的。对星系三维分布的研究结果表明,绝大多数的星系集中在由星系的带、群和团组成的超星系团中;而在超星系团之间是几乎没有可视天体的巨洞。宇宙的大尺度结构(在尺度10Mpc—10~2Mpc上星系分布不均匀性的特征)似乎...   详情>>
来源:《天文学进展》 1984年第04期 作者:刘永镇;邓祖淦
4.射电天文学
杨建
<正> 我国广泛流传着一个后羿射日的神话。据说,在帝尧时代,天上有十个太阳,晒得庄稼枯死,民不聊生;英雄后羿就用神箭射下了九个太阳。事实上当然并没有这回事,天空中从来只有一个太阳。可是,人的眼睛如果既能接收光波,又能接收无线电波的话,那么将会看到一个奇怪的现象:天上竟有三个明亮的   详情>>
来源:《科学大众》 1963年第04期 作者:杨建
5.类星体
钟建业
类星体钟建业自从1963年类星体被发现以来,天文学家一直试图揭开这些位于宇宙外层空间的强光源如何产生出大能量的秘密。类星体还没有太阳系大,但要比由数千亿星体组成的星系亮得多。这些光就是类星体存在的证据,但就人类对它的了解而言,还仅仅只是一个开始。多少...   详情>>
来源:《飞碟探索》 1998年第01期 作者:钟建业
6.神秘的宇宙X射线
汪泓
<正> 从20世纪60年代开始对神秘的宇宙X射线来源的追踪,是现代天文学历史上最动人心的行动,最终牵扯出迄今为止宇宙里发现的最神秘的天体——类星体。   详情>>
来源:《百科知识》 2003年第05期 作者:汪泓
7.拍到大质量黑洞吞噬恒星
<正>天文学家第一次拍到特大质量黑洞撕裂吞噬恒星并喷射出喷流的壮观景象,这种罕见的景象是宇宙中最激烈的现象之一。这个堪称"太空怪兽"的黑洞位于一个遥远星系中部,距地球约40亿光年。这颗恒星   详情>>
来源:《初中生必读》 2012年第05期 作者:
8.星系的起源与演化
许梅
星系的起源与演化许梅在“银河系的的起源与演化”一文(本刊1994年第3期第28页)中,我们介绍了关于银河系的两种学说:气云凝聚说和混沌诞生说,这篇文章将向读者介绍星系起源与演化的气云凝聚说及近20多年来在此问题上的一些进展:每个星系并不是在宇宙创生大...   详情>>
来源:《天文爱好者》 1995年第02期 作者:许梅
9.引力透镜效应
艾米莉·博德
<正>根据广义相对论,引力透镜效应就是当背景光源发出的光在引力场(比如星系、星系团及黑洞)附近经过时,光线会像通过透镜一样发生弯曲,其程度主要取决于引力场的强弱。分析背景光源的扭曲,可以帮助研究中间作为"透镜"的引力场的性质。根据强弱的不同,引力透镜现象可以分为"强引力   详情>>
来源:《飞碟探索》 2009年第11期 作者:艾米莉·博德
第5章 恒星
1.基于自动聚类算法(AutoClass)的恒星/星系分类
严太生;张彦霞
自动聚类算法(AutoClass)是一种非监督的能对复杂数据进行精确的自动聚类的有效分类方法,可以事先设定好类别数目让AutoClass自动寻找,在寻找结束后,能够得到每一条数据分别属于每一类别的几率,这样可以根据专业知识,选出比较好的分类效果.描述了使用AutoClass对SDSS DR6的恒星/星系测光数据进...   详情>>
来源:《中国科学(G辑:物理学 力学 ...》 2009年第12期 作者:严太生;张彦霞
2.恒星起源之循环论
梁健
而原生物在动态的液态水环境中求生存,异养的属性不断完善,而自养的属性不断退化,逐渐进化而成为初级的浮游动物,初级植物为初级动物提供天然食物的同时也为自身的进化创造了自然条件,反过来也为初级动物的进化创造了自然条件,从而相互因果地由...   详情>>
来源:《大众科技报》 2009-04-26 作者:梁健
3.恒星的诞生
天狼星
<正>恒星其实是由其内部核体的核反应而点燃的一团巨大的发光氢气球。宇宙中的恒星不断地形成,也不断地衰亡。它们诞生于学名叫做星云的巨大气体云中。星云中的气体比地球上的空气稀薄25000兆倍。即便如此,它也有着足够使星云部分缩成颗粒的微弱引力。当这些颗粒越来越小时,它们也变得越来越热...   详情>>
来源:《中华少年(DK少年百科)》 2012年第03期 作者:天狼星
4.恒星之死
<正> 1987年,NASA 的哈勃望远镜以及钱德拉天文台共同发现了一颗超新星。他们的电脑合成了一张图像,画面上强烈的冲击波以及炽热的碎屑显示,这是有史以来发现的最猛烈的恒星爆炸,突然爆发的光亮相当于一亿颗太阳。到今天,在发现这颗超新星整整20年后,来自哈勃   详情>>
来源:《新知客》 2007年第06期 作者:
5.宇宙中的灯塔——脉冲星
齐锐
<正>脉冲星的发现 1967年7月,英国剑桥大学穆拉德射电天文台建起了一座新型射电望远镜。它是一个由2048面天线组成的阵列,占地12 000平方米,目的是观测太阳系行星际空间的闪烁现象。这个阵列昼夜不停地探测天区中的射电波,并把观测结果记录在纸带   详情>>
来源:《少年科学(中法合作版)》 2006年第06期 作者:齐锐
6.最壮烈的伽马射线暴
吴世亮
从发现之日起至今超过35年的时间里,伽马射线暴始终是宇宙中最激动人心、最神秘的事件。   详情>>
来源:《大科技(科学之迷)》 2004年第08期 作者:吴世亮
7.假如我们突然失去太阳
杨先碧
<正>假如没有太阳,也就不会有太阳系。如果地球还存在,生命是否存在就很难说了,因为在茫茫宇宙中,出现一个存在生命的星球是极其偶然的。当然,假如起初没有太阳,也就很可能没有我们人类存在,我们也就没有可能在一起谈论这样的一个话题。接下来我们继续猜想,假如我们突然失去太阳,地球将会怎样...   详情>>
来源:《科学24小时》 2014年第02期 作者:杨先碧
8.云层遮盖的系外行星
<正>科学家最近首次确定了一颗系外行星(即太阳系之外的行星)——"GJ 1214b"的大气层特点。"GJ1214b"是一颗超级地球(它的质量介于地球和海王星之间)。最近的研究表明,像"GJ 1214b"这样的行星是银河系中最常见的行星类型。以往对"GJ 1214b"的研究,对它的大气层产生了两个可能的解释:它的大气层...   详情>>
来源:《大自然探索》 2014年第04期 作者:
9.太阳系形成的设想
夕龙
又由于它的离去,太阳的引力相对增大,行星的半径缩短,行星速度增加,使得太阳系角动量分布呈现异常。有关太阳系起源的其他问题,有待我们继续探索。太阳系形成的设想@夕龙   详情>>
来源:《飞碟探索》 2001年第03期 作者:夕龙
10.智能遥感卫星系统
张兵
分析了当前遥感卫星系统存在的一些不足,论述了新一代"智能遥感卫星系统"的概念及其主要特点,对其中自适应遥感成像和星上数据实时处理两个核心部分进行重点介绍,并对其涉及的关键科学问题和关键技术进行阐述。设计了一套具有自适应成像和应用模式优化能力的智能高光谱卫星有效载荷系统。该系...   详情>>
来源:《遥感学报》 2011年第03期 作者:张兵
11.天体生物学概要
李一良
天体生物学研究生命在宇宙中的起源、演化、分布和未来。天体生物学在20世纪90年代初正式形成,是人类对地球上生命起源、演化的追问,对人类文明未来的思考,对环境变迁的忧虑,以及对空间和宇宙探索的结果。天体生物学整合了天文学、行星科学、地球科学、生命科学和空间探索技术等领域,并且一出...   详情>>
来源:《科技导报》 2011年第01期 作者:李一良
12.宇宙文明的命运——破解费米悖论
鲍福黎
<正>每个人在仰望璀璨的星空时,都会有各种不同的感受,一些人会体验到星空的震撼之美,一些人会沉醉于其中……美国物理学家恩里科·费米面对星空时思考得更加深远——"他们在哪儿呢?"费米所说的"他们"指的是外星人。他的意思并不是想知道外星人具体住在哪里,而是我们为什么到现在还没有发现外...   详情>>
来源:《大科技(科学之谜)》 2014年第10期 作者:鲍福黎
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