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宇宙有边界吗？ 如果有，宇宙的尽头是什么？ 你我所栖居的地球又在宇宙的什么位置？ 以光速离开宇宙137亿年以后是什么样？ 看完这个视频后你是否深感震撼？是否真切地感受到宇宙的浩瀚，生命的渺小？ 苏东坡的《前赤壁赋》中有一句“寄蜉蝣于天地，渺沧海之一粟。哀吾生之须臾，羡长江之无穷”。宇宙和星空的魅力是如此的令人无法抗拒，几千年来，人类的想象力、好奇心和求知欲一齐在其中肆意挥洒。 如果你看完这个视频后依然意犹未尽，不妨花几分钟追随《从粒子到宇宙》和《八堂极简科学课》这两本书的脚步，打开通往认知宇宙和星空奥秘的大门，发现一个更广阔的新世界。 《从粒子到宇宙》︱北天极 这张照片展示了夜空中星球运行的明显轨道，地球在它们之下转动。通过将相机对向夜空，静止在一个固定的支架上，快门保持几个小时的打开状态。天极是由于地球自转导致天空围绕转动的一点，位于中心，从这里，我们顺着地球自转轴线向外看向星空。 《从粒子到宇宙》︱螺旋星系M83 （NGC 5236） 在这张由英澳望远镜拍摄的照片中，螺旋星系M83看起来跟银河系很像，位于其平面之上2,000万光年的位置。跟银河系一样，它也是由亿万恒星和巨大的气体尘埃云组成，形成完美的螺旋状。年老的黄恒星集中围绕在中央核周围，而年轻的蓝恒星和发光的恒星形成物质组成螺旋臂。 《从粒子到宇宙》︱木星和土星移动到金牛座 距离我们星系遥远的星球自身发出光亮，固定地在天空中出现，但是其中有与太阳系邻近的行星，反射了太阳的光。图中金牛座中最亮的星体是木星，大约在8亿千米之外，明显邻近毕宿星团，其中最亮的星球是毕宿五，距离68光年外。第二亮的星体是土星（右），距离是木星的两倍远，看上去邻近昴宿星团，其中的星球大约在400光年外。 《从粒子到宇宙》︱南十字星座 南十字星座是南半球星座南十字座的俗称，作为一个独立的星座创立于1679年，是相对较新的星座，位于此图中心偏左处。其中最亮的星十字架二、十字架三、十字架四以及十字架一，以黄色星为顶端组成风筝的形状。它们的亮度比太阳高好几倍，距离地球88—460光年。左下角处的两颗亮星是南门二和马腹一，也被称为指极星，指向南十字星座。右下角处的亮星是海山二（属于船底座），组成了十字架形状的假十字底端。 《从粒子到宇宙》︱仙女座星系（M31，NGC 224） 仙女座星系距地230万光年，是能用肉眼看到的距离地球最远的物体之一，也是距离银河系最近的螺旋星云，体积和构成也与之相似。20世纪30 年代，美国天文学家埃德温·哈勃（1889—1953）把天空中许多模糊的形状看作与银河系相似的遥远星系，从那之后这些知识才被人们了解。仙女座星系包含1,000亿颗恒星，其数量之多同样不可思议。 《从粒子到宇宙》︱心宿二 心宿二是一颗巨星，位于520光年外，直径是太阳的500倍。如果它位于太阳系的中心，将会把地球完全吞噬。心宿二的年龄只有5亿年，但是它庞大的体积已经将其内核提供的氢燃料耗尽，当氢聚变反应停止，它将会变得不稳定，冷却膨胀成巨大的体积。内核中新的反应开始产生比较重的元素，比如碳以及碳化物，包括硅酸盐和二氧化钛。上升至表层后，它们凝结成细颗粒飘散，形成巨大的星云，反射心宿二的黄色光芒。这张照片使用联合王国施密特望远镜拍摄于英澳天文台。 《从粒子到宇宙》︱星暴星系 NGC 253 螺旋星系NGC 253位于玉夫座南部，距地仅100万光年， 是距离银河系最近的星系邻居之一。虽然它很明亮，但是它也被尘埃覆盖（此图中的黑色斑点即尘埃），并以惊人的速度生产恒星，是以命名为星暴星系。图中的NGC 253为侧向星系，形状细长，丰富的尘埃云使螺旋臂难以辨认。这幅图片拍摄于英澳天文台。 《从粒子到宇宙》︱银河系中心，银河 这幅银河系景象展示了银河系中心核球，星球聚集，更详细具体。尘埃只是巨大银河系中的一小部分，但是却对我们的观测有深远影响。最黑的云层后面就是银河系中心，称为人马座A源，位于25,000光年外，被一个黑洞主导。嵌在尘埃中的是无数红色恒星形成区，包括礁湖星云（M8），位于此图中心偏左位置。太阳系与银河系的其他螺旋臂一起围绕银河系中心转动，速度为每秒250千米，每2.2亿万年为一周期。 当我们仰头看到满天繁星的时候，你是否想过：宇宙是怎样诞生的呢？恒星的生命演变过程是怎样的？最终以怎样的形式消亡？ 或许《八堂极简科学课》一书能给你提供一些有趣而易懂的答案。 最后，多亏有广义相对论，我们的宇宙爆炸之谜终于有了一个答案。原来，星系并没有往外炸开；而是空间自身正在扩张，携带着物质与它一起扩张。 事实上，宇宙并不像是一个正在爆炸的炸弹，而更像是一个正在烘烤的水果蛋糕，蛋糕上的葡萄干就是各种星系。当水果蛋糕在烤箱中膨胀的时候，葡萄干相互之间的距离就会越来越大。如果不去看蛋糕，只看葡萄干的话就会觉得它们在炸开一样；但若是看整个蛋糕，你就能看到葡萄干实际上是跟随着蛋糕一起膨胀的。我们发现，空间完全不是空无一物的，它是所有创造背后的无形之力。 现在你知道了。夜空之所以是黑色的，是因为宇宙有个起点，而且直到今天仍在扩张中。 恒星是由原子构成的巨大簧火，燃烧原子喷出耀眼的光：最大号的恒星很夺目，但消逝得也非常快，最终以超新星的方式爆炸，从而制造出元素周期表中所有92种元素。它爆炸后的残骸会紧缩成一个由炙热的钻石构成的“白矮星”，或者密度超大的“中子星”，甚至会是恒星级的黑洞。 我们的星系——银河系看起来就像夜空中的一条光带，因为它是一个相对扁平的旋涡星系，们是从银河系的内部往外看的。我们的太阳系位于银河系中心到边缘约一半距离的地方，跟星系中的所有物体一样，太阳系也围绕着银河系中央一个超大型的、拥有太阳质量的400万倍的黑洞旋转着。 从广义相对论中我们得知，位于银河系中央的这个怪物般的黑洞，把它周围的时空扭曲成了一个深井，而我们，以及我们身边的恒星、气体、尘埃和旋转臂，都在这个弯曲的四维时空中做自由落体运动，就像浴缸中的水旋转地涌向下水管一样，我们也在加速靠近这个黑洞。 幸好我们离得足够远，而且运动的惯性足够大，所以我们不至于被它吞噬掉；但是，从符合相对论精神的角度来看，我们确实在落入一个超级巨大的黑洞中。 如果你还想进步了解关于宇宙和星空更多的奥秘，欢迎选购《从粒子到宇宙》和《八堂极简科学课》，前者以精美绝伦的图片为主，辅之以简要的科普文字说明。后者则以轻松幽默的文字，让你认识科学世界最生动有趣的一面。 《八堂极简科学课》《从粒子到宇宙》 点击左下方“阅读原文”可直接购买本书 |
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