宇宙的边际有多大(精彩20篇)

“这是这样的热点环境第一次被重现。伯克利实验室化学实验部的穆萨希德·艾哈迈德博士说。“实验结果表明，DNA很可能诞生在这样一个热点地区，我们称之为“宇宙烧烤”。

生命可能在宇宙烧烤中诞生。科学家声称生命的基本组成部分之一可能来自炽热的恒星。

他们发现宇宙中靠近恒星的热点是产生含氮分子环的理想场所，含氮分子环是产生DNA的分子环。一旦得到证实，这项研究将对地球生命起源的研究圈产生重大影响。

哈勃太空望远镜恒星爆炸合成照片。哈勃太空望远镜恒星爆炸合成照片。

美国能源部劳伦斯·伯克利国家实验室和夏威夷马诺阿大学的科学家通过实验重建了一个富含碳的环境(热点)，其中包含衰变的恒星，以了解某些特定分子是如何形成的。

艾哈迈德博士解释说，几十年来，宇航员的望远镜一直在太空中寻找可能形成脱氧核糖核酸(尤其是喹诺酮)的分子痕迹。他们关注恒星之间的区域，也称为星际介质，但很少关注这些碳环所处的环境，理论上称为“主要位置”

因此，为了在恒星附近重现这样一个“黄金分割区”，艾哈迈德和他的同事使用了先进的光源(ALS)和伯克利实验室的热喷嘴，科学家用这些来证明煤烟是在燃烧过程中产生的。

在艾哈迈德的实验中，热喷嘴被用来模拟富碳恒星附近的压力和温度。研究人员将一种混合有氮、碳和氢的气体注入一个700开尔文(450℃或800℉)的热喷嘴，发现喷嘴中的气体被转化成一种含有喹诺酮和异喹啉的物质。

这个温度接近热恒星附近的理想温度，为DNA的形成提供了最佳场所。“转化反应需要跨越能量屏障。在自然空间中，这种障碍可以在恒星附近穿越，也可以在实验中完成。”“这意味着从现在开始，我们可以在恒星附近寻找这些生命分子，”艾哈迈德说。

脱氧核糖核酸，也叫脱氧核糖核酸，是人类和几乎所有其他生物的遗传物质。脱氧核糖核酸，也叫脱氧核糖核酸，是人类和几乎所有其他生物的遗传物质。

据研究人员称，喹诺酮和异喹啉在高温环境下产生，然后随着恒星风和星际介质释放出来。拉尔夫·凯泽博士补充道:“一旦释放到寒冷的分子云中，这些分子将凝结在寒冷的星际粒子上，然后被进一步加工和功能化。”。“这些过程可能会产生更复杂的具有生物特性的分子，如形成脱氧核糖核酸和核糖核酸所必需的碱基。”

宇宙过客

慧星是夜空中能看到的最美丽动人的天体之一。大慧星出现的时候，一连几个晚上，甚至几个星期都能看到慧星那明亮而飘逸的慧尾。那么慧星来自何处？为什么运行轨迹与众不同？

根据美国科学家通过“哈勃”太空望远镜发回的数据，发现了在海王星围绕太阳运行轨道平面上，存在着一个估计包含有 2 亿颗慧星的环带。这个环带的慧星没有慧尾，是主要由尘埃和冰组成的团块。这些团块，形状不一，大小不等。大的直径估计有几十千米，小的直径只有几米甚至几厘米。有的像冰山，有的像马铃薯。笔者认为这些团块是太阳系形成初期原始的星云物质演化而成的。

大约在 50 亿年前，原始星云中心物质不断收缩，引力不断增大，温度不断升高。氢氦和一些重元素在这种情况下形成太阳。原始星云的最外卷，温度最低，尘埃和一些所体只能靠自身引力，互相碰撞凝聚成由沙和冰组成的团块。它们散布范围广阔，估计有十几个天文单位。这个环带与土星环带有点相似，都是围绕主体星体运行，但不同之处是，土星环带只围绕土星运行，慧星环带绕着整个太阳系运行。为什么土星环带有时肉眼有够看见而慧星环带看不见？这主要是土星环带距离太阳和地球较近，且环带的冰粒与太阳距离近，密度大，容易反射太阳光，所以容易被人们看见；而慧星环带，距离太阳遥远，冰粒稀疏，密度小，反射太阳光微弱。所以不被人们看见，甚至连普通天文望远镜也难以发现。

通过“哈勃”太空望远镜的这个发现，证实 1951 年首次作为理论假设提出的“柯伊带”的下确性。这就解签了过去几十年间一直困扰着天文学家的穿行太阳系平面内的许多慧星的来源问题。1997 年 3 月下旬出现的海尔---波普慧星和 1995 年 7 月发生慧木大碰撞的苏梅克---列维 9 号慧星的

21  块碎块都来自慧星环带。那么，为什么有些慧星会离开慧得环带冲向太阳系运行？它运行的轨迹会突然改变？这主要是某慧星运行到某一位置时恰好经受某大行星的引力摄动工，或经受太阳和某一大行星的同一方向同一直线的合引力摄动，慧星才会偏离轨道向太阳中心方向运行，才会形成与九大行星不同的运行轨道。

慧星冲向太阳，会受太阳幅射热量和太阳风影响，使冰块融化成气体。气体激出荧光，在光压下甩向后方，形成长长的慧尾。慧星离太阳越近，受太阳热量和太阳风越多，慧尾越长，慧尾始终背向太阳。

从运行轨迹看，慧星可分为 3 类：

第一类，是在九大行星外围与九大行星同一平面绕着太阳运行的慧星，即在慧星环带内的慧星。其特点是：没有慧尾，温度低（估计温度在零下 250 度以下），数量极多，运行较慢。这环带内的慧星可叫“没尾巴的慧星”或叫“胚胎慧星”。

第二类，是受外力摄动的彗星。其特点是：离开环带，直接撞向太阳或直接撞向九大行星中的一颗行星。因体冰汽化，拖着长长的慧尾，这类慧星如果撞向太阳，会成为太阳的牺牲品，增加了太阳的燃炒，因太阳的引力强大，撞向太阳数量和机会较多，撞向九大行星的机会和数量都轻音乐和。估计每年撞向太阳的这类慧得有 3--7 个。前几年的撞向木星的苏梅克----列维慧星就是后一类慧星。这类慧星如果撞向地球，质量小的在高速运行中与地球空气摩擦，会形成流星，未落到地面已消失了。质量较大的会使地面大气波动，会造成局部地区的一些之灾害，慧星撞赂地球有弊有利，有利的是会增加地球大气和水分的来源。甚至有人说，地球的生命之水来自慧星。但它也可能带来死亡，所以第二类慧星可以叫做“死亡慧星”。

第三类，是离开慧星环带。绕过太阳、穿行于九大行星之间的慧星。这类慧星的特点是：质量较大，速度较快，慧尾最长。它每绕行太阳系一次，都受一次强劲的太阳风刮削一次。太阳风的高能、带电粒子流把慧尾的一部分尘埃和气体刮跑。所以慧星质量逐渐减小。它每绕得太阳一次，质量减小一次，慧星质量小的，绕过太阳一次以后会永不回来。只有质量足够大的慧星。如哈雷慧星，才会周期性地沿着非常扁长的椭圆轨道绕太阳运行。不过哈雷慧星终有一天，或在几千几万年后，因质量逐渐减小而消失。所以这类慧星可叫做“逐渐减肥的慧星”或叫“即将消亡的慧星。”

太阳系第二大行星——土星土星是太阳系九大行星之一，按离太阳由近及远的次序为第六颗。中国古代称土星为填星或镇星。在 1781 年发现天王星之前，人们曾认为土星是离太阳最远的行星。在望远镜中可以看到土星被一条美丽的光环围绕。土星还有较多的卫星，到 1978 年为止，已发现并证实的有 10 个，以后又陆续有人提出新的发现。土星在很多方面像木星，如它与木星同属于巨行星，它的体积是地球的 745 倍,质量是地球的 95.18 倍。在太阳系九大行星中，土星的大小和质量仅次于木星，占第二位。它像木星一样被色彩斑斓的云带所缭绕，并被较多的卫星所拱卫。它由于快速自转而呈扁球形。赤道半径约为 60,000 公里。土星的平均密度只有 0.70 克/厘米立方米，是九大行星中密度最小的。如果把它放在水中，它会浮在水面上。土星的大半径和低密度使其表面的重力加速度和地球表面相近。土星在冲日时的亮度可与天空中最亮的恒星相比。由于光环的平面与土星轨道面不重合，而且光环平面在绕日运动中方向保持不变，所以从地球上看，光环的视面积便不固定，从而使土星的视亮度也发生变化。当土星光环有最大视面积时,土星显得亮一些；当视线正好与光环平面重合时，光环便呈现为一条直线，土星就显得暗些。二者之间的亮度大约相差 3 倍。土星绕太阳公转的轨道半径约为 14 亿公里，它的轨道是椭圆的。它同太阳的距离在近日点时和在远日点时相差约 1.5 亿公里。土星绕太阳公转的平均速度约为每秒 9.64 公里，公转一周约 29.5 年。土星也有四季，只是每一季的时间要长达 7 年多，因为离太阳遥远，既使是夏季也十极其寒冷。土星自转很快，但不同纬度自转的速度却不一样，这种差别比木星还大。赤道上自转周期是 10 小时 14 分，纬度 60 度处则变成 10 小时 40 分。这就是说在土星赤道上，一个昼夜只有 10 小时零 14 分。土星大气以氢、氦为主，并含有甲烷和其他气体，大气中飘浮着由稠密的氨晶体组成的云。从望远镜中看去，这些云像木星的云一样形成相互平行的条纹，但不如木星云带那样鲜艳，只是比木星云带规则得多。土星云带以金黄色为主，其余是桔黄色、淡黄色等。土星的表面同木星一样，也是流体的。它赤道附近的气流与自转方向相同，速度可达每秒 500 米，比木星上的风力要大得多。土星极地附近呈绿色，是整个表面最暗的区域。根据红外观测得知，云顶温度为-170 ℃，比木星低 50℃。土星表面的温度约为-140℃。土星表面有时会出现白斑，最著名的白斑是 1933 年 8 月发现的，这块白斑出现在赤道区，呈蛋形，长度达到土星直径的 1/5。以后这个白斑不断地扩大，几乎蔓延到整个赤道带。由于这颗行星表面温度较低而逃逸速度又大（ 35.6 公里/秒）,使土星保留着几十亿年前它形成时所拥有的全部氢和氦。因此，科学家认为，研究土星目前的成分就等于研究太阳系形成初期的原始成分，这对于了解太阳内部活动及其演化有很大帮助。一般认为土星的化学组成像木星，不过氢的含量较少。土星上的甲烷含量比木星多，而氨的含量则比木星少。1973 年 4 月美国发射的行星际探测器“先驱者”11 号发现土星有一个由电离氢构成的广延电离层，其高层温度约为 977℃。观测结果表明，土星极区有极光。目前认为，土星形成时，起先是土物质和冰物质吸积，继之是气体积聚。因此，土星有一个直径 20，000 公里的岩石核心。这个核占土星质量的 10% 到 20%，核外包围着 5，000 公里厚的冰壳，再外面是8，000 公里厚的金属氢层，金属氢之外是一个广延的分子氢层。1969 年，一架飞机在地球大气高层对土星的热辐射作了红外观测，发现土星和木星一样，它辐射出的能量是它从太阳接收到的能量的两倍。这表明土星和木星一样有内在能源。后来“先驱者”11 号的红外探测证实了这一点，测得土星发出的能量是从太阳吸收到的 2.5 倍。1610 年，意大利天文学家伽利略观测到在土星的球状本体旁有奇怪的附属物。 1659 年，荷兰学者惠更斯证认出这是离开本体的光环。 1675 年意大利天文学家卡西尼,发现土星光环中间有一条暗缝,后称卡西尼环缝。他还猜测，光环是由无数小颗粒构成。两个多世纪后的分光观测证实了他的猜测。但在这二百年间，土星环通常被看作是一个或几个扁平的固体物质盘。直到 1856 年，英国物理学家麦克斯韦从理论上论证了土星环是无数个小卫星在土星赤道面上绕土星旋转的物质系统。(关于行星环）土星环位于土星的赤道面上。在空间探测以前，从地面观测得知土星环有五个,其中包括三个主环(A环、B 环、C 环)和两个暗环（D 环、E 环）。B 环既宽又亮，它的内侧是 C 环，外侧是 A 环。A 环和 B 环之间为宽约 5，000 公里的卡西尼缝，它是天文学家卡西尼在 1675 年发现的。B 环的内半径 91，500 公里，外半径 116，500 公里，宽度是 25，000 公里，可以并排安放两个地球。A 环的内半径 121，500 公里，外半径 137，000 公里，宽度 15，500 公里。C 环很暗，它从 B 环的内边缘一直延伸到离土星表面只有 12， 000 公里处，宽度约 19，000 公里。1969 年在 C 环内侧发现了更暗的 D 环，它几乎触及土星表面。在 A 环外侧还有一个 E 环，由非常稀疏的物质碎片构成，延伸在五、六个土星半径以外。1979 年 9 月，“先驱者” 11 号探测到两个新环──F 环和 G 环。F 环很窄，宽度不到 800 公里，离土星中心的距离为 2.33 个土星半径，正好在 A 环的外侧。G 环离土星很远，展布在离土星中心大约 10～15 个土星半径间的广阔地带。“先驱者”11 号还测定了 A 环、B 环、C 环和卡西尼缝的位置、宽度，其结果同地面观测相差不大。“先驱者”11 号的紫外辉光观测发现，在土星的可见环周围有巨大的氢云。环本身是氢云的源。除了 A 环、B环、C 环以外的其他环都很暗弱。土星的赤道面与轨道面的倾角较大，从地球上看，土星呈现出南北方向的摆动，这就造成了土星环形状的周期变化。仔细观测发现，土星环内除卡西尼缝以外，还有若干条缝，它们是质点密度较小的区域，但大多不完整且具有暂时性。只有 A 环中的恩克缝是永久性的，不过，环缝也不完整。科学家认为这些环缝都是土星卫星的引力共振造成的，犹如木星的巨大引力摄动造成小行星带中的柯克伍德缝一样。“先驱者”11 号在 A 环与 F 环之间发现一个新的环缝，称为“先驱者缝”，还测得恩克缝的宽度为 876 公里。由观测阐明土星环的本质，要归功于美国天文学家基勒，他在 1895 年从土星环的反射光的多普勒频移发现土星环不是固体盘，而是以独立轨道绕土星旋转的大群质点。土星环掩星并没有把被掩的星光完全挡住，这也说明土星环是由分离质点构成的。1972 年从土星环反射的雷达回波得知，环的质点是直径介于 4 到 30 厘米之间的冰块。地球是太阳系九大行星之一，它只有一个天然卫星，那就是月球。由于地球的质量比月球大得多，地球与月球相互吸引的结果，使得月球不停地围绕地球公转，在宇宙中形成一个很小的天体系统——地月系。月球距离地球平均约为 384,400 公里，它是宇宙中距地球最近的一个星球，也是迄今在地球以外人类所登临的第一个星球。月球绕地球公转一周的时间为 27.32 日，月球自转一周的时间也是 27.32 日；运转的方向，与公转相同，都是自西向东。地球的结构地球是太阳系九大行星之一，与太阳相距 149.6 百万千米。它的直径为 12,756 公里；密度为 5.52 克/立方厘米。地球只有一个天然卫星——月球。

地球的形状从人造地球卫星拍摄的地球照片来看，它像是一个标准的圆球。地球自转的方向是自西向东的，它同时围绕太阳公转。地球自转与公转运动的结合产生了地球上的昼夜交替和四季变化。地球自转的速度是不均匀的。同时，由于日、月、行星的引力作用以及大气、海洋和地球内部物质的各种作用，使地球自转轴在空间和地球本体内的方向都要产生变化。地球自转产生的惯性离心力使得球形的地球由两极向赤道逐渐膨胀，成为目前的略扁的旋转椭球体。地球的大气层在地球强大引力的作用下，大量气体聚集在地球周围，形成数千千米的大气层。大气层一直可以延续到距地面 6400 千米左右。大气中氮占78%，氧占 21%，氩占 0.93%，二氧化碳占 0.03%，氖占 0.0018%，此外还有少量的水气和尘埃。地球的公转与自转地球好比作一只陀螺，它绕着地轴不停地旋转，每自转一周就是一天。地球自转周期 23 小时 56 分 4 秒。地球的自转产生了昼夜交替的现象，朝着太阳的一面是白天，背着太阳的一面是夜晚。地球自转的方向是自西向东的，所以我们看到日月星辰从东方升起逐渐向西方降落。地球公转的轨道是椭圆的。地球自转和公转运动的结合产生了地球上的昼夜交替、四季变化和五带（热带、南北温带和南北寒带）的区分。地球公转的平均周期是 365 日 6 时 9 分 9.5 秒。

最亮的恒星是吴的团队用云南2.4米的丽江望远镜首次发现的，也是世界上唯一用2米望远镜发现的早期宇宙类星体。目前，天文学家已经发现了超过20万个类星体，但是离地球127亿光年的地方只有40个类星体。这个类星体不仅“年轻”，而且非常“大”。吴解释说，宇宙诞生于137亿年前，这颗恒星距离地球128亿光年，这意味着我们看到的是大爆炸9亿年后的样子。比如说，吴就相当于一个寿命长达100岁的人。你能看到的是他6岁时的样子。它的质量是太阳的120亿倍，相当于6岁孩子几百斤的体重。

吴说，它就像是遥远夜空中最亮的灯塔。它耀眼的光芒可以帮助我们了解许多我们以前无法理解的早期宇宙的信息。它巨大的黑洞质量也对早期宇宙中现有的黑洞形成和增长理论提出了巨大的挑战。最新的研究结果发表在2月26日的顶级国际科学杂志《自然》上。

中国科学院云南天文台丽江天文台类星体示意图

类星体是1963年发现的一种特殊天体。它们是以看起来像“类似恒星的天体”命名的，但它们实际上是遥远的天体，在银河系之外有巨大的能量，它们的中心是超大质量黑洞，质量超过1000万个太阳质量。尽管这些黑洞本身并不发光，但由于其强大的引力，它们会猛烈地吞噬周围的物质，而周围的物质会释放出巨大的能量，其方式类似于在快速坠入黑洞的过程中“摩擦生热”，使得类星体成为宇宙中最耀眼的天体。

中国科学院院士陈建生对这一发现发表评论说，中国天文学家能够用国产小型2米望远镜在世界上发现通常需要10米望远镜的天体，这表明中国天文学家充满了创新的想法。然而，由于我国没有大型望远镜，后续的深入研究不得不依靠国外的大型望远镜。因此，中国参与下一代国际30米直径巨型望远镜的建设对于中国天文学的未来发展是非常必要的。

根据《新科学家》杂志，科学家们终于发现了星系之间的连接物质。这一发现意义重大，因为这是我们第一次发现占宇宙大约一半的正常物质，而且先前对观测恒星、星系和其他明亮物体的怀疑已经得到了解释。

计算机模拟显示了一个巨大的“宇宙网”。从这张照片我们可以看到连接宇宙中星系的纠缠细丝，这个纠缠细丝是由重子组成的。

重子是由三个夸克组成的亚原子粒子。在现代粒子物理的标准模型理论中，重子这个术语指的是由三个夸克(或三个反夸克形成一个反粒子)组成的复合粒子。在这个理论中，它是一种强子。值得注意的是重子不是基本粒子，因为它们属于复合粒子。最常见的重子是构成日常物质核心的质子和中子。与反质子和反中子一起，它们被称为核子。天文学家已经发现了许多连接宇宙中星系的高温和散射“气体”，但他们不知道这些“气体”中有什么物质，目前的发现解决了天文学家的疑问。

虽然这些丝状“气体”的温度不够高，但它们不会释放出太多能量，所以很难用x光望远镜观察这些物质。然而，研究人员通过一种被称为“运动学SZ(sunyaev-zeldovich)效应”的现象证实了这些物质的存在，这种现象描述了大爆炸通过热气体时留下的光的状态。

你可能听说过对暗物质的探索。所谓的暗物质是一种神秘的物质，被认为遍布宇宙。我们可以通过重力间接地观察到这种神秘物质的影响。举例来说，为了给出一个直观的解释，根据目前观察到的情况，某处有一个单位的普通物质，但这次我们的计算机模拟宇宙模型观察到了两个单位的普通物质，所以双倍数量的“消失物质”是研究结果的关键。

由两个独立研究小组发现的“消失物质”——由称为重子的粒子组成，而不是暗物质。连接星系的细丝由重子组成。法国空间天体物理研究所的谷村秀树团队堆叠了26万个二进制数据，而英国爱丁堡大学的安娜·德·格拉夫团队使用了100多万个二进制数据。这两个团队发现了星系间气体丝的确凿证据。塔尼穆拉的团队发现气体丝的密度几乎是预测的正常宇宙物质的三倍，格拉夫的团队发现它们的密度是正常宇宙物质的六倍，这证实了这些区域的气体足够厚，可以形成丝。

“很明显，我们两个团队的观察结果有所不同，这是我们在观察前就预料到的，因为我们观察的距离不同，所以结果也不同，”谷村说。“如果克服了这个因素，我们的观察结果将与另一个团队的结果非常一致。”

两个团队都从斯隆数字天空测量项目中选择了一个双星系统进行研究。双星系统被认为是由重子连接的。他们将普朗克信号叠加在两个星系区域之间，这样就可以探测到弱重子。

“每个人都知道它的存在，但现在，我们两个不同的团队肯定发现了这种物质，”马萨诸塞州哈佛-史密森尼天体物理中心的拉尔夫·克拉夫特说。“重子的观察很好地证明了我们关于星系如何形成和宇宙历史的许多观点是正确的。"

2015年哈勃体积中的普朗克卫星微波辐射背景图。因为星系之间的气体非常扩散，所以它们产生的黑点太弱，无法直接在普朗克图上看到。

简要回答

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长期以来，行星岩石圈具有板块构造，这被认为是行星适合生命存在的必要条件。然而，美国的一项新研究提出了不同的观点，认为宇宙中可能有比想象中更多的可居住行星。

宾夕法尼亚州立大学的研究人员在最新一期的《美国天体生物学杂志》上报道说，即使行星没有类似于地球的板块结构，它们也可能在很长一段时间内保持合适的大气二氧化碳浓度，使气候温和稳定，适合生命生存。

二氧化碳的温室效应对地球气候有重要影响。当寻找外星生命时，大气中的二氧化碳含量是衡量地球可居住性的重要指标之一。过量的二氧化碳会使行星变得足够热，足以熔化金属，就像金星一样。二氧化碳太少会导致地球冻结成雪球。

大多数行星表面的岩石圈是一个完整的球形壳，称为“静态盖层”。地球是唯一已知的板块构造行星。岩石圈被分成几个独立的板块，地质运动特别活跃。板块构造引起的火山活动会释放二氧化碳，而岩石风化会消耗大气中的二氧化碳。两者之间的平衡将有助于保持二氧化碳的适当浓度。

先前的研究表明，行星必须有板块构造，才能有效地调节气候，发展成适合居住的行星。然而，宾夕法尼亚州立大学的研究人员发现，尽管静态覆盖行星的火山活动非常微弱，但如果内部温度和压力足够高，就会有足够多的二氧化碳从岩石中逸出。

研究人员使用计算机模型来分析这些行星的热量收支，包括出生时的初始热量和内部放射性元素衰变产生的热量。结果表明，特定类型和数量的放射性元素能够在行星内部产生足够的热量。通过释放二氧化碳，地球表面可以长时间保持温和的气候，允许液态水存在长达40亿年，这相当于地球的生命史。

这一结果缓解了行星的可居住性，也意味着行星的化学成分对其可居住性的进化至关重要。研究人员说:“地球未来的命运是由出生决定的。”

确实，有一些可敬的学者对“地球是宇宙中心”这一普遍被接受的论点提出过异议。古希腊哲学家费洛索菲·费洛拉斯首先提出了一个新论点，他认为地球不是宇宙的中心，它也是绕着某一个物体而在空间运动的星体，上述的“某物体”才是宇宙的中心。大约在公元前 450 年，他提出地球和所有的行星、太阳一起绕着一个看不见的亮点运动，这个亮点我们是看不到的，除非它可以反射太阳的光。他的论点既未被证实，同时也存在逻辑问题，因而未引起人们的重视。

一个世纪以后，公元前 350 年，古希腊天文学家海瑞克莱第斯提出了一个较切合实际的设想。他注意到了水星和金星的运动规律，即水星和金星在运行中总与太阳保持一定的距离，有时远离太阳一点，而后又返回来。当它们运行到太阳的另一侧时，又远离太阳一点，而后又返回来，周而复始，规律依旧。于是他提出，观察到的现象说明水星和金星在绕着太阳旋转，而太阳和水星、金星又一起绕着地球转动。这个观点给人们许多启示，但对多数的古希腊天文学家来说是无法接受的。这些天文学家信奉着地球中心学说，他们固执地认为所有的星球都围绕着地球转动，这是天经地义的，毫无例外。

约公元前 260 年，古希腊的另一位天文学家阿里斯塔克提出了一个更激进的设想，这个想法是他试验计算太阳与地球间的距离时猛然想到的。当月亮处于半月状的时候，月亮、地球、太阳间的位置正好组成一个正三角形，它们分别处在正三角形的顶点上（这一点在后面的论述中还要做详细的解释）。这恰是我们三角学所研究的三角形的一种，如果你知道了这个三角形的三个角的度数，你就可以利用三角原理算出太阳距月亮有多远。可惜的是阿瑞斯塔修斯没有工具，无法准确地量出这三个角的角度，所以这个计算没有完成。尽管如此，他仍认定太阳到地球的距离是月亮到地球距离的 20 倍，而太阳和月亮在空中看起来大小相同，因此，太阳大小肯定是月亮的 20 倍。

依照这种计算，他估计太阳的直径是地球直径的 7 倍。尽管这个结论的误差非常大，但还是可以说明硕大的太阳是围绕相对来说十分渺小的地球旋转这一观点，该是多么地荒谬。而事实也正相反，地球和所有的行星围绕着太阳转。

阿里斯塔克是第一个提出太阳为宇宙中心的人（我们称这一论点为“宇宙日心说”）。由于其他天文学家未能严肃地对待这一论点，他也没得到普遍的承认。

然而，几个世纪过后，天文学家们对那些复杂的数学问题变得有些不知所措了，于是他们认为需要重新理解一下“地心”学说了。1252 年卡斯泰勒国王阿方索五世研究了新的星系结构，提出了以自己名字命名的星系排列理论：“阿方索排列”，他激昂地说：“即使万物之灵降临于人世时向我发问，我也会坚持这个单一的宇宙体系。”到 1500 年，波兰天文学家尼克洛·哥白尼也发现了宇宙的这个单一体系——即阿里斯塔克的日心体系理论。

阿里斯塔克只不过将日心学说公式化了，他在具体研究上并没做什么工作。卡波奈库茨不但继承了这一理论，而且用日心学说解释了行星之所以逆行的原因，对星星或明或暗现象也做了完满的解答。更重要的是，日心学说使行星位置的计算变得更简单了。

在当时，是否发表这一研究成果，哥白尼是犹豫不决的。因为他知道，一旦宣布了他就会陷入困境，会遭到宗教势力的强烈反对。因为他们曾经扼杀过日心学说，他们信奉上帝，《圣经》在支持他们。哥白尼的手稿在天文学家的手里传来传去，在他去世的那一年，即 1543 年才公诸于世（即使是在日心学说中，地球也是中心的理论还残有一席之地，至少月亮是围着它转的）。

第一位使用日心学说计算行星位置的是德国天文学家埃若斯莫茨·瑞索德，他的计算结果于 1551 年公布于众，并得到普鲁士公爵阿尔伯特的支持和推广。为此，后人称它为“普鲁士排列”。尽管这一体系比“阿方索排列”先进得多，而且历史也向前推进了三个世纪，但不少人仍不愿意放弃陈旧的观念。他们当中的一些人坚持认为，日心说理论虽然能产生更好的行星排列，但不过是一种灵巧的数学计算而已，它并不意味着地球真的围绕着太阳旋转。这种争论持续了近半个世纪，直到伽利略和他的望远镜问世才算终了。1610 年伽利略观察到了木星，在他的望远镜里木星成了一个小亮球，这一结果第一次说明了木星也可能是一个世界，它四周还有四个较小的星球环绕它转。正如月亮环绕着地球旋转一样。像这样附属的星体我们称之为“卫星”（“卫星”来自于拉丁语，语意是指那些对头面人物阿谀奉承的人）。月亮就是地球的卫星。伽利略发现了木星的四颗卫星。

这一发现的重要性在于，不是所有的星球都是绕着地球旋转，如木星的四颗卫星，它们绕着木星旋转。这意味着地球绝非万物围绕的中心。

当然，有关这一点也还有争议，有人可能认为木星连同它的四颗卫星一起环绕着地球旋转。后来，这一说法也被伽利略的新发现否定了。伽利略对金星做了深入的研究，他指出，从旧的地心学说来看，一个不发光体的光亮应来自反射光，而金星的位置正介于太阳和地球之间，那它就总是以新月形的形象出现在天空。如按日心学说来理解，那么金星就应该像月亮一样在空中出现各种盈亏形象，即从新月形到满月形。事实表明，金星的形象正如伽利略所描述的那样，它有盈有亏。

这个发现奠定了日心学说。行星，包括地球一起环绕着太阳旋转，所谓“行星”只限于绕太阳旋转的星体。因此，太阳不是行星。月亮也不是行星，它只是地球的一颗卫星。而地球呢，毫无疑问它是一颗行星。由此可得出结论：到当时为止，至少有六颗行星以太阳为中心，它们依次是水星、金星、地球（和月亮）、火星、木星（和四颗卫星）和土星。所有这些星体组成在一起，构成了人们常说的太阳系（sol 是拉丁语，语意是太阳）。

那些旧学说的信奉者们极力争辩：如果一个人能从望远镜里观察到什么东西，这个人的视觉肯定有毛病。其实这些人只能引起人们的嘲笑。 1633 年天主教皇采用了强制性的手段，强迫伽利略说地球是静止不动的，伽利略在酷刑下认可了。但教庭拿不出证据来证明他们是对的。有关由行星（包括地球在内）组成了太阳系，它们以太阳为中心旋转着这一事实从伽利略开始就被受过教育的人们普遍接受了。当然，日心学说也引出了一些问题：似乎太阳在空中也有一定的运行路线，并与地球的赤道呈一定角度，因而才产生四个不同的季节。用日心学说怎么解释它呢？如果地球的地轴绕太阳旋转的平面是垂直的，那么太阳在天空中的位置刚好在赤道上空。实际上，地轴相对于旋转平面的垂线呈 23.5°，这个倾角在行星绕太阳旋转的过程中永远保持不变。这意味着地球是绕轨道运行的，有一半的过程是地球的北半部正对着太阳，使得太阳在中午的时候直射在赤道以北的区域里；而另一半的过程是地球的南半部正对着太阳，使得太阳在中午的时候照在赤道以南的区域。这一事实很明确地解释了太阳升降和四季轮回的原因。

这样，对时间单位的理解，就可以按真正的天文意义来定义了：即“一天”是指地球以它的轴旋转时的周期，“一日”指的是月亮绕地球旋转的周期，“一年”指的是地球绕太阳旋转的周期。

银河系周围的矮星系

黑暗力量长期以来被认为是一种在宇宙层面撕裂时间和空间的力量，但现在看来它也将在银河层面发挥作用。如果是这样的话，它可以解释为什么围绕银河系运行的矮星系比预期的要少。

自20世纪90年代末以来，天文学家一直用暗能量来解释宇宙膨胀正在加速的发现。但到目前为止，这些研究仍然停留在整个宇宙的宏观层面上。

密歇根州立大学的斯蒂芬·许说:“大多数人认为暗能量在相对较小的距离内没有影响或者完全察觉不到。”。在短距离内，包括重力在内的其他力被认为足以抵消暗能量的排斥力。

在原子、分子水平上，甚至在太阳系和银河系内，情况都是如此。但是许和他的同事想知道暗能量开始在离星系中心多远的地方流行。

“当我们看到结果时，我们都很惊讶，”许说。“事实上，这非常令人兴奋，而且以前从来没有人发现过这一点。”

他们的计算结果表明，每个星系都有一个临界半径，在这个距离上，星系质量产生的重力影响和暗能量形成的排斥力达到平衡。

银河系的直径是10万光年。对于这么大的星系，临界半径是160万光年。换句话说，暗能量对较大的星系影响不大。

但是对于较小的矮星系，它们的质量比银河系小四个数量级，它们的直径可能只有几百光年，它们的临界半径大约是75000光年。

图片中的红色区域是大狗矮星系。

通过这种方式，天文学家有机会验证这样一个想法，在这样的距离，如果有暗能量，矮星系周围的气体云应该比没有暗能量时旋转得慢。徐说，“我希望天文学家能找到一些可以用来测量暗能量影响的系统。”

俄勒冈大学的詹姆斯·朔姆伯特说这是一个聪明的想法，但是他觉得大多数现有的观察结果都不同意这个想法。但他说，“这是一个可以测试的想法，这是值得称赞的。”为了验证这一想法，需要非常灵敏的望远镜，如即将投入使用的大型综合测量望远镜和平方公里阵列。

如果发现这种效应，不同类型的暗能量可以通过研究气体云围绕矮星系运动的方式来区分。例如，许和他的同事假设暗能量是爱因斯坦的宇宙常数，因为每一个空间和时间单位所包含的暗能量是相同的。然而，如果暗能量不是一个常数，而是与重力相互作用，那么临界半径将会变短，它对矮星系的影响将会显现。

暗能量对星系的影响也能解开长期困扰天文学家的失踪卫星之谜。天文学家发现，围绕银河系运行的矮星系离银河系比他们预测的要远得多。但根据许的计算，暗能量将阻止临界半径之外的任何物体围绕银河系旋转——这解释了为什么我们没有发现任何围绕银河系旋转的卫星。

“所谓的失踪卫星之谜可能是由于暗能量的排斥力，”许说。

(原文转载自newscientist.com，原作者:阿尼尔·阿南塔斯瓦米，蝌蚪王编译。)

对于爱因斯坦，想必大家都不会陌生，爱因斯坦是20世纪最伟大的物理学家之一，他的的相对论理论，奠定了现代物理学的基础，在相对论的基础之上，人类物理学又一次迎来了快速发展的时期，所以爱因斯坦对于人类而言，无疑是具有着巨大贡献的。

而在民间一直都流传着爱因斯坦的一句话，说宇宙是被设计好的，这是一句典型的唯心论的话语，但是严格来说，像爱因斯坦这样的顶级物理学家，应该是纯粹的唯物论者才对，事实上，爱因斯坦并没有说过这样的一句话，但是却说过类似的，而且在爱因斯坦的晚年时期，也慢慢地接受了"宇宙是被创造出来的"这样的一种世界观。

爱因斯坦为什么会这样认为了，明明他提出的相对论理论，表示出了宇宙世界的本质，为什么爱因斯坦还会存在这宇宙是被创造的这样的世界观呢？这其实就是研究物理学过深产生的一种情况，因为物理学研究的最终结果和宇宙本身的结果发生了冲突，导致了这些物理学的世界观发生了崩坍，爱因斯坦是如此，而牛顿也是如此。

这其实涉及到了宇宙世界和物理学的本质问题，大家应该都知道，现代物理学的真正起点从牛顿开始的，牛顿的《自然科学的数学原理》问世之后，为物理学的发展打下了一个坚实的基础了，因为这直接表明了，所有的自然科学都必须也能够通过数学原理的方式，表达出来，而数学原理的方式得到的最终结果是确定的，这也就决定了物理学理论的本质，让宇宙世界充满着确定性，让宇宙世界有唯一的确定性。

要知道，在牛顿之前，人类的世界是充满着不确定性的，因为当时的人类很难去解释各种神奇的事件，也很难去解释各种天灾人祸，而在这样的情况之下，不过是东方还是西方，都将这一系列的问题归结于宗教，而宗教本身就是充满着不确定性的，但是宗教能够给予人类一个确定性的结果，而人类本身是趋向于寻找确定性的。

很显然，牛顿的出现改变了宗教的方式，让人类更加接近物质世界的本质，同时也让人类对于天灾、奇异都有了一个可以确定的情况，因为通过数学原理的方式，人类只需要经过复杂的计算，就能够得到一个简单而又通俗的结果，这就让宇宙世界在很大程度上面，充满着确定性。

所以在这样的基础之下，整个物理学世界，便开始朝着一个方向共同努力，因为在这些物理学家原本的世界观当中，宇宙世界是可以被认识和征服的，整个宇宙世界是能够确定的，而宇宙当中存在的基本法则，也最终能够被人类发现和利用，而这些法则是不会发生变化的，比如牛顿三大定律等等，这些定律最终都被人类确定了下来。

这些定律都是宇宙的终极定律，而很显然，身为牛顿物理学理论集大成者的爱因斯坦，自然也是认同这样的世界观的，而且在他的物理学研究过程当中，使用的就是这样的世界观，所以他的相对论理论，在很大程度上都是为了致力于寻找终极物理学的定律，而在爱因斯坦的下半生，基本上都是在相对论的基础上面，在不断寻找这样的物理学终极定律。

如果从我们现在的理论来看，爱因斯坦注定是失败的，因为我们现在基本上都非常的清楚，宇宙世界的本质其实是不确定性的，从微观的角度上面来说，电子本身就存在这测不准原理，而光子更是非常的神奇，人类的主观观测都会影响光子的系统，所以人类基本上不能将微观时间定义为可确定性的。

而在宏观上面，任何的物质都不会呈现一个直线发展的趋势，因为时间概念的存在，物质处于不断运动的过程当中，所以会使得原本简单的系统变得非常的复杂，从而也加剧了物质的不确定性，所以我们现代物理学上，基本上都认定宇宙世界是充满着不确定性的。

但是上个世纪的爱因斯坦的世界观是不是这样的，他们认为宇宙世界是可以被确定的，而在研究的过程当中，最终却走到了不确定性的领域当中，最终世界观发生了崩塌，于是也就有了牛顿和爱因斯坦晚年研究神学的事情出现！

龙珠超宇宙大猩猩怎么打 无伤碾压大猩猩攻略

《龙珠：超宇宙》是由DIMPS开发、Namco Bandai发行的一款格斗竞技类游戏，日版于2015年2月05日在日本发行。为《七龙珠》系列游戏。那么龙珠超宇宙大猩猩怎么打?下面给大家带来《龙珠超宇宙》无伤打大猩猩方法，无需等级!就算1级也能打。

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所需准备，单人即可，熟练使用抓取(防御键+气弹攻击键)，时刻准备3格气。

巨猿出场后，锁定巨猿的尾巴，绕后，呆在尾巴旁边(不能太近，因为巨猿有一种攻击是尾巴两边甩)。

注意巨猿的攻击姿势，一旦巨猿打算攻击，立刻使用方向键+按一下Shift键 突进到尾巴旁边，对尾巴使用抓取。(因为是巨猿攻击的时刻，所以是破绽攻击，必定抓取成功。)减少巨猿45%左右的体力。3次成功抓取必定破防。

破防之后立刻对尾巴甩一个究极技。然后到尾巴旁边用抓取，1级也能秒巨猿。

《沙丘》是著名科幻作家弗兰克·赫伯特的长篇系列小说。它还提到了该系列的第一本书《沙丘》。这是弗兰克·赫伯特的代表作。

《沙丘》系列以阿拉卡西斯沙漠之星为背景。它不仅获得了星云奖和雨果奖，还被读者评为“历史上最富想象力的作品”。不安全和压力是我们生活的世界中战争、猜疑和仇恨的结果。这是沙丘最重要的主题。《沙丘》系列规模非常大，是一部科幻史诗。

内容摘要

沙丘的背景设定在遥远的未来，那时人类已经超越了地球，建立了星际帝国。整个社会由三种力量控制，一种是垄断星际运输的宇宙协会，另一种是星际帝国政府，另一种是控制星球领土的地方皇帝(大公)。这三股力量共同统治着整个星际帝国。

在许多当地的皇帝中，有一个叫崔帝的公爵。崔棣家族在帝国中一直占据着很大的地位。也许是因为他的强大力量，国王觉得他会威胁到他的统治，所以他找了个借口把阿特雷特的封地移到一个荒凉的星球——阿拉喀斯。

崔棣公爵被流放到远离他统治中心的阿罗齐斯星。让国王放心是合理的，因为阿拉喀斯大部分是一片荒凉的沙漠。然而，阿拉克斯星生产的是一种类似香料的物质，是一种治疗老年病的特殊药物。拥有这种物质意味着拥有最大的财富。

这引起了崔迪的敌人哈康宁男爵的嫉妒，他想尽一切办法从崔迪手中夺取这个星球。他说服国王借他无敌的沙都卡军队向阿拉喀人发起猛烈攻击。虽然崔棣和他的军队尽了最大的努力去抵抗，但是没有胜利的希望，最后崔棣自杀了。阿拉卡西斯星被军团占领后，成为哈肯尼男爵的领地。在这一转变中，受到弗里曼人尊敬的半弗里曼行星生态学家利特-凯恩也被哈肯尼谋杀了。

崔迪的儿子保罗和他的母亲谢哈在一场混战中逃脱。保罗仍然是一个少年，但他的心中充满了复仇的意志。他们逃进了沙漠，遇到了弗里曼，一个生活在沙漠中的自由人。

自由人，这些自由人，可以说是帝国法律之外的人。他们有很强的战斗力，是一个团结精神很强的国家。他们在沙漠里住了很长时间。他们在沙漠腹地建造了许多洞穴，并住在地下。

年轻的保罗做了很多努力，让弗里曼夫妇接受他为他们中的一员。当第一次接受一个古代的自由人仪式时，保罗的预知能力被完全激发了，所以他可以准确地预测未来的一切。这种特殊的功能使保罗成为预言之子。人们见证了先知吉维兹·哈迪亚克，一个连接时间和空间的救世主。谢赫也被尊为教母，而弗里曼人视保罗为他们的领袖。

保罗在成长过程中，掌握了控制沙漠中大型沙虫的能力，这在黑色素的生产中发挥了重要作用。保罗和行星生态学家利特-凯恩的女儿佳妮·查尼相爱并结婚，成为弗里曼人的一员。他们把战斗技能从比吉斯姐妹传给了所有的弗里曼部落，这使得弗里曼人更加有效。

在成为弗里曼人的领袖后，保罗·阿特雷迪将他的名字改为保罗·莫雅迪。他开始计划改变阿拉克斯星的气候，希望为沙漠获取水源。有了水，整个经济和生态将会改变，这给基尼人带来希望。

保罗·莫雅迪的存在逐渐为人所知。他的力量与日俱增，威胁着帝国。哈肯尼首先感到这个死敌的存在威胁到了他对阿拉克斯星的统治，然后与国王一起策划了一个新的阴谋，要求再次派遣沙杜卡军团去占领弗里曼人。

这一次，国王亲自出去了。他领导了萨杜卡军队，开始了对阿拉喀人的残酷血腥镇压。由于激烈的战斗，沙都卡军队被击败，全军覆没。阴谋家哈肯尼也被消灭，从而改变了整个帝国的局势。萨杜卡团失败后，保罗成为最强大的弗里曼军队的领袖。他控制了强大的米兰基武器，也控制了帝国的经济和帝国的命脉。在这种情况下，弗里曼军队开始进军宇宙，以开展圣战。

《沙丘救星》的第二部仍然以保罗为主角，他的弗里曼军团是不可战胜的。在圣战中，他成为整个宇宙的领袖，人类世界最终完全统一在马特奥的宗教统治之下。然而，在这个过程中无休止的血战让弗里曼很沮丧，他尽了最大努力来恢复这个极度混乱的宇宙的正常秩序。

然而，一旦掌握了权力，腐败将不可避免地随之而来。在不到12年的时间里，帝国内部的腐败与旧势力的野心结合在一起，给保罗留下了很多危机。在这场生死之战中，保罗失去了他的视力和预知能力，但凭着他先前准确的预知能力，他选择在完成剩下的任务后独自踏上沙漠之旅。他的职位将由下一任马特奥接任。保罗正走向自己的死亡，但人类的进步并没有随着他的死亡而结束。相反，人类正在走向一个理想的未来。

这部小说是为了阐明生命的意义。然后，《沙丘》提供了一系列问题的答案，比如:什么是人？什么是人类？人们怎么能真正被称为人类呢？像哈肯尼这样的邪恶的人能被称为真正的人吗？这些问题仍然在第三部沙丘小说《沙丘的孩子》中提出。当保罗的儿子莱托二世变成一只长着人脸的大沙虫时，他也被认为是一个人？什么是人？赫伯特一直在寻找答案，在他的小说中，他一再用人性来回答。然而，这是一个永恒的问题，人类必须始终探索人性的完美。

如果第一部小说《沙丘》以保罗为主人公，描述了这位15岁的年轻英雄是如何奋斗并最终成为阿拉奇斯的救世主，那么第二部小说《沙丘救世主》就有点像电视剧，通过情节取胜，以及圣战是如何一步步击败帝国的。保罗成为领袖后，他最终放弃成为神，与人一起结束了自己的生命。在《沙丘之子》中，莫兰吉的生命创造者扎胡路，也被称为永恒之父，而保罗的孙子勒托成为了永恒之父。“人变成上帝，上帝变成人，人和上帝互相改变”，这让人们感到尴尬和困惑。

第四部小说《沙丘之神》表明，无论人们多么有能力，他们都无法预见所有变化的结果。在阿拉奇引入水和湿气后，肯人破坏了马兰热的生态。当然，阿罗汉星只是宇宙中的一颗小星星。它膨胀到很大的尺寸。就整个宇宙而言，没有平衡人类如何生存？赫伯特的主张是:不要干涉人类！

如果你必须想出一个救世主，也许这就是死亡的错误！结果，人们伤害了自己，一切都失败了。

说明:“沙丘系列”由两部三部曲和六部小说组成。这本书叫做《沙丘》，是第一部三部曲的第一部分。整个系列的开头也被普遍认为是最好的作品。它分为三章——“沙丘”、“摩阿迪”和“先知”。

作者简介

赫伯特是一位杰出的作家。他的《沙丘》是科幻小说的杰出成就。到目前为止，还没有人像他一样创造出如此传奇的真实小说世界。因此，《沙丘》包括雨果奖和星云奖也就不足为奇了。不幸的是，他于1986年2月11日突然去世，这是科幻世界的一大损失。赫伯特把他一生的杰作贡献给了世界，因为读者永远不会因为这部伟大的科幻小说而忘记他。

这个世界上能让我们吃惊的东西越来越少，能让我们吃惊的书也越来越少。我面前真的有这样一本书，久违的感觉真是难以言表。如果我再告诉你一次，让我震惊的是这本书是一本畅销书和科幻小说，你能相信吗？

望远镜是人类的千里眼。没有望远镜，我们无法清楚地看到宇宙。

最近，俄亥俄州立大学的天文学家团队发布了迄今为止最详细的报告，表明美国航天局正在计划的“宽视场基础设施观测望远镜(WFIRST)”有望为人类提供历史上最大、最深、最清晰的宇宙图像，并进一步揭示宇宙的奥秘。

每次美国宇航局“上升到新高度”，它都会吸引全世界的关注。主角WFIRST的杀手锏是什么？

用不同的波段描述宇宙的“轮廓”

在谈论天文望远镜的任务之前，有必要弄清楚它在哪个波段工作。

我们知道电磁波可以根据波长从短到长分为伽马射线、X射线、紫外线、光线、红外线、微波和无线电波。“中国之眼”FAST在无线电波段工作，而著名的阿塔卡马大型毫米波望远镜阵列(ALMA)覆盖微波光谱末端的短波。

工作在红外波段的望远镜包括WFIRST、spitzer太空望远镜和退役的赫歇尔太空望远镜。通常，光学望远镜可以同时工作在红外波段，只要它们装有红外信号接收器，如詹姆斯·韦伯太空望远镜和哈勃太空望远镜中国科学院上海天文台研究员刘庆辉在接受《科学技术日报》采访时说。

与上面提到的众所周知的望远镜相比，短波望远镜相对较小。如费米伽马射线太空望远镜、硬x射线调制望远镜(HXMT)等。"一般来说，望远镜的波长越短，这个项目就越困难."刘庆辉说。

为什么你想让望远镜在不同的波段工作？"不同的覆盖带有不同的科学目的."中国科学院国家天文台的研究员戴宇告诉《科学日报》，用不同波段的望远镜观察天空，会看到不同的内容。

例如，我们发现了一个新的天体。借助光学望远镜，我们可以获得它的光辐射，并发现它的外观。通过红外望远镜，我们可以知道它不同部分的温度。射电望远镜捕捉到这个天体发出的无线电波，而X射线和伽马射线望远镜观测到它的高能。“最后，我们可以获得关于这个天体的各种信息，以便更深入地了解它和它周围的环境。”戴宇解释说，红外望远镜，如红外望远镜，主要观察尘埃辐射。

就像盲人触摸图像一样，每个望远镜只能“触摸”天体的一面。戴宇说，天文学家的理想是用所有波段的望远镜“扫描”感兴趣的天空或天体，以达到“全信使和多波段”的效果。

一次拍摄大约是一百次哈勃观测。

不同波段的望远镜接收信号的原理不同。

因为可见光可以被人眼直接看到，所以通过光学望远镜看到的物体的外观就是人眼看到的。红外望远镜需要一个红外接收器来观察物体发出的红外光。

斯皮策望远镜是历史上第一台红外太空望远镜。它做了一次空中旅行，帮助人类首次获得银河系的尘埃分布图，并看到太阳系以外的行星。由于“斯皮策望远镜的使用时间已经远远超过了计划的年限，仪器的性能也开始下降，许多在观察和操作斯皮策望远镜方面有经验的科学家也参与了WFIRST的早期研发和科学设计。”戴宇告诉记者，从这个意义上说，WFIRST是斯皮策望远镜的继承。

但WFIRST和spitzer并非没有区别。根据波长的长短，红外也可分为近红外、中红外和远红外波段。斯皮策主要覆盖近红外和中红外，而WFIRST主要覆盖近红外。戴宇说:“在近红外波段可以观察到尘埃、气体和恒星，而尘埃的热辐射主要在远红外波段。通过对尘埃的温度和能量的分析，我们可以推断出它的热量来源、状态和结构

除了波段上的细微差异和科学设计上的差异外，WFIRST最大的特点是它与其他红外望远镜相比视野更大。

WFIRST的主摄像机WFI的视场为0.28平方度。“正方形的视野意味着五个满月。0.28平方度的视场可以同时看到1.4个并排的卫星，这是一个相当大的区域。”戴宇告诉记者。

公共数据显示，国际天文望远镜能够观测到比哈勃更大的空间，其观测范围是哈勃的100倍。这意味着哈勃望远镜只能拍摄一个区域的一两张照片，而哈勃望远镜要花数百次才能完成。"这将大大减少我们游览天空的时间."刘庆辉说。

WFIRST的广阔视野将帮助科学家揭开暗能量和暗物质的神秘面纱，或者发现太阳系以外适合生命发展的行星。WFIRST计划在其服务期间覆盖2000平方度的天空区域。

在天空升起之前，仍然有许多困难的问题需要解决。

不同的工作波段使望远镜适合不同的位置。波长较长的望远镜可以在地面上工作，而波长较短的望远镜在太空中更好。

因为望远镜在地面观测时会受到地球大气层和电离层的影响，所以它们可以在太空中获得更清晰的图像。哈勃太空望远镜的直径为2.4米，但它比直径为10米的地面望远镜看得更清楚刘清会告诉记者。

地球的大气层只有七个狭窄的红外线“窗口”，所以红外望远镜经常被放置在高海拔地区。世界上大多数更好的地面红外望远镜都集中在美国夏威夷，这是世界上红外天文学的研究中心。紫外线、X射线和伽马射线望远镜必须在太空中工作。

将望远镜放入太空并不容易，尤其是大口径望远镜，因为它们的设备会非常大。“詹姆斯·韦伯望远镜，被称为下一代最强的望远镜，耗资近100亿美元，迄今尚未成功发射，因为一些研发工作尚未完成。”刘清会告诉记者。

在同一波段工作的望远镜具有较高的分辨率和较大的孔径。WFIRST的口径为2.4米，分辨率很高。美国国家航空航天局表示，首飞希望达到与哈勃相同的分辨率。

“事实上，拍摄最大、最深、最清晰的宇宙图像可能是一种宣传策略。不同波段的望远镜都可以声称自己的波段也是如此。”戴宇说，世界红外光谱分析系统的分辨率有望与最好的光学望远镜相媲美。

然而，与技术困难相比，世界首协会目前面临的最大困境是资金短缺。WFIRST于2018年5月开始规划，预算约为32亿美元。几天前，美国政府宣布了新一年的联邦预算草案。国家科学基金会的预算削减了12%。据国外媒体消息，由于预算削减，WFIRST可能计划取消。

“科学卫星不像通信卫星、导航卫星和气象卫星那样与人们的日常生活密切相关。如果资金紧张，科学卫星就容易受到攻击。”刘清会说。

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电影《安德的游戏》根据奥森·斯科特·卡德小说改编，由《X战警前传：金刚狼》导演加文·胡德执导，哈里森·福特、阿沙·巴特菲尔德、海莉·斯坦菲尔德、维奥拉·戴维斯、阿比吉尔·布莱斯林、本·金斯利等联袂主演。

影片于2013年11月1日登陆北美，2014年1月7日登陆中国大陆。

故事讲述了为了抵抗外星虫族的攻击，人类成立了国际舰队，并在孩子们的身上安装了监视器，最后一名叫安德鲁·安德·维京的小男孩被选入到学校培训，哈里森·福特饰演的上校开始训练安德，使其变成一个领导力极强的指挥官

安德的游戏剧情

在遭受了一场来自虫族的毁灭性攻击后，人类花费数年时间培养出新一代天才，并将其训练成战士以抵御虫族的再次攻击。地球上最出色、最聪明的年轻人被挑选加入建立在轨道空间站上的战斗学校，在那里，他们将相互竞争，为成为国际舰队的指挥官而努力。他们在一个充满暴力及紧张竞争的环境下，进行先进而又严格的模拟训练，每个人都深知只有一个人能被挑选成为领袖。

安德·维京（阿沙·巴特菲尔德饰）在一众优秀的学员中同样展现出了杰出的天份。机智、同情心和卓越的战术运用都让他成为班里的佼佼者，在零重力战斗教室里进行的激光训练也都证明他拥有非常出色的战术及体能。安德的特殊才能也激起了其他新学员的嫉妒。战斗学校的指挥官格拉夫上校（哈里森·福特饰）将安德与其他孩子隔离开，以便磨砺他独特的领导才能。

起初安德很受排挤，但凭借对人性不可思议的理解力，他逐渐与队友打成一片，不久即晋级到位于遥远星球的军官学校深造，那里曾经被虫族用来当做入侵地球的前沿阵地。在多年前曾打败虫族、才华横溢的指挥官马泽·雷汉（本·金斯利饰）的严格训练下，安德的能力很快得到提升，带领他的队友在模拟战中对抗敌军。

格拉夫和雷汉都确定虫族即将发动另一次攻击，他们相信仅剩几周的时间可以训练安德，让其有能力领导国际舰队为地球的生存而战。但是当安德为终极测试而做准备时，却不知道所谓的终极测试，却是真正的战争他胜利了，几乎消耗了全部舰队，最终摧毁虫族生存的星球。当他们赢得了最终的胜利后，却被告知这不是游戏

安德的游戏影评

1、原著的科幻内核是“战斗模拟室”，包括安德训练的场所和最后的指挥场所。这是小说事件发生的主要场景。“战斗模拟室”是一个有些老旧的科幻内核，即使在1985年的美国也是这样。好在原著并不是一部靠技术细节取胜的硬科幻，而是一部软科幻作品。卡德也不是靠“战斗模拟室”这个概念获得双奖的。小说的重点有两个，一是主角安德在一个构筑的社会中的社会化过程，以及该过程中安德的人性挣扎和成长；二是关于智慧种族间冲突中反应的道德问题，或说“超道德”问题。这两个重点有机地结合在安德的成长过程中，他逐渐面对这些问题，并最终建立自己的自由意志。而这些都在安德的内心独白和心理描写中有体现，也成为小说中费笔墨最多的地方。所以，改编的第一个问题就是，如何将这些文学语言有效地转变为电影语言。

2、电影中最大的一个问题是两处关键位置的突兀。首先，安德重伤邦苏后，他极为悔恨，退出太空舰队，回到地球。格拉夫领着安德的姐姐劝说安德回归。一个热情的拥抱后，安德留下一行眼泪，重返太空。电影进行到这里，差不多是中段的位置。按照好莱坞的套路，这里是主角经历重大挫折的阶段，此后一个突发事件改变了原来的轨迹，主角卷土重来。可是在电影中，安德并没有卷土重来之感，似乎也不能算经历重大挫折。而没有挫折就没有转折，也难以体现剧本的层级和丰富。为什么会这样？究其原因，是电影主创删减了很多安德的内心独白和相关描写，而又没有找到一个最合适的解决办法。在影片的前半段中，那些安德独白仅仅成为一个剧作意义上的“阐释段落”，起到解释剧情的作用，而对安德内心活动塑造的帮助很小。另，影片删减了几个重要的环节的戏份——安德对彼得的复杂感情，以及对姐姐的爱。这里多说一句，原著中只是很简单的交代了安德对姐姐的感情，并有一些姐姐出场的段落，已经足够清楚明白；而电影用安德发给姐姐的电子邮件来串起他和姐姐的感情，起到的情感效果却不大。这就是文学语言和电影语言的区别。然后说彼得，彼得的作用不仅是构建安德的仇恨，更重要的其实是构建安德的柔软。电影删去了柔软这部分，从一开场就着力于安德的自我保护意识——也难怪电影中安德痛打邦苏后出现愧疚感时显得不那么自然、姐姐一个拥抱的力量就使安德重返太空显得有些生硬。原著中安德多次的自问、反问般的思考在电影中不见踪影，这样，安德的成长就显出一种“跳跃式”的怪诞。

3、第二处关键位置的突兀是临近结尾的高潮，安德有些”背叛“的意味，他独自完成和虫族的交流。基于上面说的理由，由于电影的前期铺垫没有做好，安德此刻的行为有一丝脱离人类之感。小说做的更好，是因为卡德的描写使安德成为一个英雄，一个使者，他的”反人类“情感正是他身上最具人味的部分。电影就差了几个档次，安德变得有些符号化，成为了类似《阿凡达》中美军司令的人——可人家卡梅隆聪明啊，电影的主角就TM是外星人，一开始就确立了一个站在”相反视角“表现人性的基调，美军司令便只是一个反派丑角形象，无可厚非；再者人家是配角——而安德是主角啊，主角不能这样处理啊。没有大量的内心戏份，主角的行为就没有说服力啊。阿凡达里有多少主角逐渐爱上纳美世界的细节啊，可《安德的游戏》电影只有一个小游戏体现啊。水平比卡梅隆差不止一点点啊。

4、上面说的主要是戏份问题，其实改编过程中还有其他的问题。小说中的战斗模拟室根本不算个事，只是一个外壳，一个形式，但变成影像就会遇到挑战，作为一部大制作商业片，不得不大力展现战斗模拟室的外观，同时还得让1985年的旧内核变成2014年的新玩意。而这点似乎真的挺难。观众早已见怪不怪了，对于这类技术细节实在有些疲劳。

5、总的说来，《安德的游戏》有两大缺陷，一是戏份轻重缓急的分配问题，涉及到剧作；二是影像如何凸显小说的精华，这很大程度上是调度问题。电影做得还算及格，有不少漂亮的安德面部特写，巴特菲尔德的面部”微相学“表演也十分出色，但摄影风格很成问题，均衡构图实在是多了点，而且导演没有充分利用画外空间——傻了吧，那场午餐时间学员纷纷离开伯纳德投靠安德的调度挺失败的，一看就有些糙。个人认为电影应该摈弃过于静止的机位，多一些手持或是摇镜头，否则太死板了。再看看那场黑人中士登场的段落，毫无新意——不过话说回来，有《全金属外壳》开场戏的珠玉在前，也难为加文胡德了。

简介:月球围绕地球旋转，像地球这样的行星围绕太阳旋转，太阳和大约2000亿颗其他恒星围绕银河系中心旋转，方向与银河系盘状星团大致相同。

所谓的静止是相对的，事实上，所有的星星都在移动。

月球围绕地球旋转，像地球这样的行星围绕太阳旋转，太阳和大约2000亿颗其他恒星围绕银河系中心旋转，方向与银河系盘状星团大致相同。这种情况就像水族馆里的沙丁鱼在一个大的圆形水池里游泳一样。如果你仔细观察沙丁鱼，不难发现整个鱼群的游泳方向和速度基本相同，但每条鱼都必须根据自己的意愿做出各种动作。类似地，围绕银河系运行的恒星也有它们自己的“运动”，这被称为内在运动。

我们称恒星群为银河系。宇宙中有无数这样的天体。为了将它们与我们的银河系区分开来，我们称这些天体为“银河系”。仙女座星云和中国南部夜空中的其他星云是离我们最近的星系。银河系喜欢形成群体，包括仙女座星云。我们的银河系里约有20个星系。它们在相互引力的作用下运动，所以宇宙中没有静止的恒星。

根据外国媒体的报道，宇宙可能会在引力波过去很久之后“记住”它们。引力波是空间和时间中非常微弱的波纹。人类直到最近几年才发现它们。引力波经过后，它们可能会留下一个稍有变化的区域，换句话说，它们可能会留下一些关于它们经过的“记忆”。

研究人员称这些变化为“持久的引力波可观测”。它们比引力波本身更弱，但它们的影响可以持续更长时间。由于引力波，物体可能会轻微地移动到不同的位置，粒子在空间中漂移的位置也可能会改变，甚至时间本身也可能会稍微不同步，在地球的不同地方以不同的速度短暂运行。

这些变化如此之小，以至于科学家几乎无法察觉。研究人员在论文中写道，观察这些效应最简单的方法可能是让两个人“携带小型引力波探测器”——这当然是个笑话，因为探测器非常大。然而，研究人员可以通过其他方法测试这些“宇宙记忆”。最明显的方法是找到现有引力波探测器反射器的位移。

现在，科学家们可以通过建造探测器来搜寻引力波，这些探测器可以远距离发射稳定的激光束。当光束轻微摆动时，它代表引力波通过的信号。通过研究这种摆动，物理学家可以测量引力波。第一次发现是在2015年。从那以后，这项技术不断得到改进。目前的探测器可以每周探测一次引力波。

这些引力波来自大规模的宇宙事件，如黑洞和中子星在遥远的深空碰撞和合并。然而，当这些涟漪到达地球时，它们变得非常微弱，几乎无法被探测到。它们的长期影响更加难以察觉。

然而，检测器上反射镜变化的测量非常精确。随着时间的推移，由引力波引起的镜面位移可能变得足够重要，以至于研究人员能够发现它们。研究人员提出了一个数学模型来预测每一个引力波通过时镜子的位移。

检测这些长期效应的其他可能方法包括原子钟和自旋粒子。如果两个原子钟相距一定距离，它们将会经历不同的引力波，包括它们的时间膨胀效应。由于一个原子钟比另一个慢，引力波读数之间的细微差别可能揭示了引力波在本地宇宙中的“记忆”。

最后一种方法是观察微小的旋转粒子，它们的行为在引力波经过前后可能会改变。我们可以把它悬挂在实验室的一个小空间里，测量它的旋转速度和方向。然后在引力波通过后再次测量它。粒子行为的差异将揭示宇宙中引力波的另一种“记忆”。

我们对于时间本质的认识，总是和我们对宇宙结构的认识密切相关的。按照哲学家玻普耳（Karl Popper）的说法，宇宙学的问题，是一个任何有思考能力的人都会感到兴趣的问题。宇宙的大尺度结构，也就是星系层次以上的结构，应该用爱因斯坦的广义相对论给以适当的描述。

这是因为，在这样的尺度上距离变得如此之浩翰，使得牛顿的引力理论不能再适用了。虽然宇宙中的物质平均密度极其低，时空的平均曲率也非常小，但是由于距离非常大，许许多多小的局部曲率总起来就产生了非常可观的影响。爱因斯坦的广义相对论方程，第一次让物理学家们能够系统地研究这个世界的真实面貌，并且冷静地以科学的方式思考宇宙的起源问题。

观测天文学日益积累的观测资料，使我们得以运用它们去对照验证广义相对论的宇宙学模型。然而，我们在宇宙中占据的是一个无足轻重的位置。我们的太阳是一个典型的中年星（它的年龄大约是 46 亿年），质量平常，位于离银河系中心 30，000 光年处。银河系像一只巨大的旋涡状圆盘，百分之九十的物质形成大约 2000 亿颗恒星，聚集在它的几条旋臂上，其它的物质则为气体或尘埃。

我们的太阳系处在一条主旋臂的一个小分叉上。由于我们所处的位置已经被限定，并且探测宇宙其余部分的手段也相对薄弱，这使得可用的有关宇宙的天文观测数据极其有限。但这种资料的缺乏却给宇宙学家提供了更为自由的天地。有些科学家打趣说，宇宙学还不如算命。确实，宇宙给我们提供了一个巨大无比的实验室，但这是一个与众不同的实验室。通常的实验方法，是要能够系统地控制实验现象，这样才可能鉴别出潜在于大自然中的规律性。但是，天文学家的实验室却不受人的控制。我们只好根据天外飞来的信息，去推测天上究竟是怎么一回事。

1月14日，国家天文台北京-亚利桑那巡天（BASS）团队和暗能量光谱巡天（DESI）国际合作项目团队联合发布最新巨幅宇宙二维天图，为即将开始的新一代宇宙学红移巡天铺平了道路。

近代天文观测研究发现宇宙在不断地膨胀，而且处于加速膨胀状态。驱动宇宙膨胀的力量被天文学家称为暗能量。暗能量至今还是一个谜团，它占宇宙组成约68%，剩余物质为暗物质和普通重子物质。通过对宇宙中大量星系的光谱观测，人们能够准确获得星系的退行速度，也就是红移，从而获得天体的距离。大规模星系的红移测量能够准确刻画出宇宙物质的三维分布，精确勾勒出暗能量对宇宙膨胀的影响。

DESI巡天是新一代宇宙学红移巡天项目，通过大量星系的红移观测研究宇宙结构增长和膨胀历史。该项目是由美国能源部和美国自然基金会支持的国际合作项目，牵头单位是美国能源部下属单位劳伦斯-伯克利国家实验室（LBNL），参与国家包括中国、法国、西班牙、英国、澳大利亚、加拿大、墨西哥、瑞士、韩国和哥伦比亚等。

DESI项目成员、国家天文台副台长赵公博提到：“DESI被称为继斯隆光谱巡天之后的第四代宇宙学巡天项目，计划利用5年的时间，获取数千万星系的红移，构建当前最大的三维宇宙，有望揭露暗能量的神秘面纱。”

BASS巡天项目实际负责人、国家天文台副研究员邹虎说：“在开展DESI光谱红移巡天之前，研究人员需要获得比以往面积更大、更深的宇宙二维图像来满足大规模光谱观测的需求。”经国家天文台和DESI国际合作团队近200名科研人员的不懈努力，历时6年进行联合观测和数据分析，对观测的图像拼接，打造了巨幅宇宙二维天图。

法国原子能和替代能源委员会的宇宙学家、DESI新闻发言人Nathalie Palanque-Delabrouille评价说：“在收集和处理这些数据方面我们取得了重大的成就。没有这些数据，DESI巡天项目就无法开展。”

“这是目前我们测量获得的最大的宇宙天图。该天图覆盖了两万平方度的天空，约为全天球面积的一半，容纳了10万亿数码像素，包含了20亿天体。”来自LBNL、DESI的项目科学家David Schlegel表示。

在构建的巨幅宇宙二维天图中，国家天文台联合美国亚利桑那大学开展的BASS巡天贡献了北半球的星空。BASS巡天联合了国内高校和国外合作单位组建了专门的观测队伍，前往美国亚利桑那州基特峰进行巡天观测。

自2015年开始经历了5年时间，超过90人次参加BASS巡天观测，培养了大批青年观测人才。BASS巡天观测已于2019年3月圆满结束。针对图像巡天的数据获取，研究人员开发了自动化观测和质量控制软件，能够实时获取最优观测的图像，并自动制定观测计划。

国家天文台巡天观测和三十米望远镜技术研发团组首席研究员薛随建说：“BASS巡天总共获得亚利桑那大学Bok望远镜的观测时间为387天，这是国内天文学家使用国外望远镜观测时间最长的纪录。此外，中国天文学家以BASS巡天作为贡献成为了DESI项目创始成员。”

“BASS数据团队独立开发了数据处理软件，在国家天文台和阿里云的战略合作框架下利用阿里云的云计算资源进行大规模的数据处理和分析，发布了三个国内版本的数据产品。”国家天文科学数据中心副主任兼中国虚拟天文台负责人崔辰州说道。

作为DESI项目董事会的成员，邹虎补充说道：“BASS巡天团队作为DESI国际合作团队的成员，联合为DESI光谱选源发布了8个数据产品。此次公布的数据经过项目合作团队1年半的精心处理，为最终的DESI光谱选源输入数据产品。包括了最大面积的观测图像和最准确的天体测量信息。该巡天数据是DESI项目顺利实施的保障，也将成为全球天文界的数据遗产，发挥更广泛的科研应用价值。”目前，基于DESI图像巡天数据目前已经发表超过200篇论文，其中单独引用BASS数据的论文超过80篇。

宇宙中存在大量暗物质星系

英国科学家最近指出，人类所能观测到的那些色彩绚丽的壮丽星系可能只占宇宙的一小部分，宇宙中还存在大量看不见的“影子星系”，它们基本上由暗物质构成，恒星和星际尘云的含量极少甚至没有。

英国皇家天文学会发表的新闻公报说，剑桥大学的 3 位天文学家认为，宇宙中暗星系与普通可见星系的数量比例可能高达 100 比 1。他们还根据天文观测指出，一个名叫 UGC10214 的星系附近可能存在着一个这样的暗星系。

科学界已经发现，宇宙中约有 90%的物质以看不见的“暗物质”形式存在，它们在电磁波谱的各个波段都是不可见的，普通可见星系中就有大量的暗物质。剑桥大学的科学家说，除此之外，应当还存在许多完全由暗物质构成的暗星系。

科学家说，根据广义相对论，光线在经过巨大质量的天体附近时会发生弯曲，如果一个暗星系全都由基本粒子构成，它将能起到引力透镜的作用，使遥远可见星系的光芒发生扭曲，观察这种引力透镜效果将能探测到暗星系的存在。

科学家指出，他们发现 UGC10214 星系里存在一股向外流的物质流，仿佛受到附近一个大质量天体的强烈引力作用，但是天文学家在这股物质流所流向的终点却什么也没有观察到，这意味着那里可能存在一个暗物质组成的星系。

一组天文学家在一项新的研究中发现了一些最古老的星系。他们发现，当宇宙刚刚6亿8千万岁时，这些天体就已经完全形成了。这些天体或许可以告诉我们宇宙醒来的时间和形成过程。

通过把光淬火氢原子转化为电离气体，紫外线光在这个过程中形成了叠加，其间充满了电离氢气体的巨大气泡贯穿了早期的宇宙。图源：NASA, ESA,V. Tilvi(ASU)

对于我们的宇宙来说，第一批星星的诞生是一个重要的时刻，但是对于科学家来说，这一刻是难以捉摸的。

不过新的研究表明，一个天文学家团队确认了一些从未被发现的古老星系。据科学家的发现，这些星系在宇宙只有6亿8千万岁的时候就形成了，同时科学家们也证明了这些星系的周围放射出极强的紫外线辐射。

古老的螺旋星系。图源：Google

然而正是那样的环境，得以形成了巨大的气泡，从而给中性的气体提供能量并使之电离，同时也给了天文学家第一幅宇宙中一次主要转换纪元的直观图像。

黎明之前

很久以前，纵观宇宙，还没有一颗发光的星体出现。在我们的宇宙早期，一切都是那么的相同：各处的密度都几乎相等。说真的，有那么一点点无趣。

同时介质的性质也是令人感到压抑的中性，和宇宙的第一天大相径庭。更早之前，在大爆炸之后的最初几百千年的里，我们的宇宙热得烫手，等离子体的密度也十分浓稠；摩肩擦踵的碰撞把各个原子撕成了曾组成他们的电子和原子核。

被认为是创世起源的宇宙大爆炸（Big Bang）。图源：NBC News

但是当宇宙到了380,000岁，足够成熟的时候，这场混沌就结束了。这时候的物质已充分地传播开来，温度也足够低了，从而电子得以和他们的原子核家族结合并形成了第一个氢原子和氦原子。当这些事件发生的时，大量的辐射被释放，而这些辐射直到今天仍被我们知晓与热爱着，它就是宇宙微波背景辐射。

宇宙微波背景，来自宇宙早期的残余微波辐射，图中颜色代表温度。图源：Space

上百万年以来，宇宙始终保持着中性的状态。但是随着宇宙的扩展和冷却，小的种子开始萌芽；出于宇宙中的随机性，一些气体的密度逐渐比他们周围的物质更大。这种微弱的增加给了它们一个很小的重力边缘，从而将周边的物质慢慢吸引。因为他们吸引物质后质量增大，所以获得了比上一次更大的重力影响，继而又吸引了更多的物质材料他们而来，以此类推……

一点一点地，终于在万古亿年之后，第一代恒星与星系在静寂、黑暗、中性的宇宙中诞生了。

迄今为止拍摄到的最深邃的天文图像之一，描绘了天空中一个比满月小100倍的区域内1万多个星系，包含一些目前已知的最暗和最遥远的星系。图源：NASA; ESA

在破晓中觉醒

我们不了解第一代恒星形成的准确时间，但是我们知道它们诞生时一定是无与伦比地璀璨夺目。因为宇宙就是从这一刻起不再呈中性——而是电离的了。

我们日常生活中接触的大多数物质是由完整的原子组成的；每一个原子核都被电子层恪尽职守地围绕着，它们在原子核周围翩翩起舞，以被称作“化学”的优美复杂华尔兹旋转着、相互合成着。

一般的原子基物质，电子围绕着原子核旋转。图源：Flexbook

但是从宇宙中看，这种情况却是独一无二。到目前为止，宇宙中绝大多数物质是等离子体，就和宇宙很久很久以前一样，电子和原子核都自顾自存在着。太阳是什么？等离子体。其他的恒星呢？等离子体。星云呢？等离子体。恒星和星云之间的物质呢？还是等离子体。

等离子体球。电浆体（Plasma)，又叫做等离子体，是除去固、液、气外，物质存在的第四态，是由原子被电离后产生的正负离子形成的物质状态。它广泛存在于宇宙中。图源：The Plasma Universe

当我们的宇宙还只有38万岁的时候，它从等离子体转化成了中性气体。在130多亿年以后的今天，宇宙几乎又充满了等离子体。这其间一定发生了什么事；一定有什么东西把宇宙中的原子撕裂了。考虑到我们现能观测到的最年轻宇宙都充满了电离物质，不管是什么造成的这次“再电离”，都一定发生在早期，也就是在第一代恒星和星系登场宇宙舞台之前。

年轻的宇宙假想图。图源：James Webb Space Telescope

天文学家认为被第一代恒星（以及它们消逝时的超新星爆炸）放射出的极强紫外辐射将我们的宇宙由变回了等离子体。但令人沮丧的是，我们并不知道确切的时间。即使是最先进的望远镜和目前最深入的研究都没有能力窥视那样久远的宇宙。我们可以清晰地看见宇宙微波背景辐射，我们也可以清晰地看见现在的宇宙，但是中间的部分仍是现如今宇宙学的谜。

我们不知道这个被天文学家称为“宇宙黎明”事件的第一代恒星是什么时候出现的，也不清楚接下来的“再电离纪元”会什么时候开始。

一个新发现的星系CR7是已知的最亮的星系，可能包含了宇宙中一些最古老的恒星。图源：ESO/M. KORNMESSE

吹泡泡

但是那种情形开始了转变。通过搜寻一个比一个更古老的星系，并伴随着对他们周围气体的研究，我们努力地了解着这段处于重要青春期时期的宇宙的演化过程。一个国际研究团队发现了三个极端微弱的星系，他们遥远到了令人难以置信的程度。

古老的三重星系。图源： Space

这些微小星系在宇宙680百万岁的时候就已经充分形成了。这并不令人感到惊讶——我们曾发现过比他们还要古老的星。但是在这项研究中，研究人员有了一项新的发现：通过检测从这个三重星系发射出来的辐射信息，他们发现宇宙已经在它们周围吹起了等离子体的泡泡。

宇宙中星系旁的等离子泡泡是再电离纪元的明显信号。图源：Universe Today

换句话说，从星系中迸射出来的辐射已经开始改变在他们附近的宇宙了，就像少年额头长出来的青春痘。这也是再电离纪元开始发展的第一个明显信号。此外，天文学家推断出宇宙在其第一个十亿年生日的时候就完成了再电离，没有人想到这个过程发生得这么早。

宇宙历史时间表：140亿年前宇宙大爆炸，新生的宇宙充满了电离气体；诞生约30万年后进入黑暗时期，变得中性；诞生约5亿年后第一代恒星和星系诞生，带领宇宙进入再电离纪元；宇宙诞生约10亿年后再电离完成，成为我们现在所看到的宇宙；诞生90亿年后太阳系形成；宇宙诞生140亿年后的今天，天文学家们把上面说的都搞清楚了！

这些星系为即将推出的詹姆斯韦伯太空望远镜提供了完美的目标，而这台望远镜也是为探索这个时期的宇宙历史所特别设计的。如果方案可行，加上有更多的“再电离”的例子被找到，我们最终有可能理解发生在宇宙初期的世纪革命，一段恢弘而壮烈的历史。