语文新课标阅读丛书 宇宙大揭秘
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作者： 崔钟雷 主编
出 版 社： 哈尔滨出版社
出版时间： 2009-5-1字数：版次： 1页数： 217印刷时间：开本： 32开印次：纸张：I S B N ： 9787807536598包装： 平装内容简介
人类发展到今天，认知范围从人类自身、整个地球扩展到无穷宇宙。但是，越是探索越是疑惑重重 无限宇宙包罗无限秘密，今天的我们可以解答出来的不过是九牛一毛。地球的起源、奇异的外星信息、太阳系的秘密、宇宙的产生、黑洞的神奇、未来地球宇宙的变化……这些都等着人类予以破解。也许在今天看来很神秘的一切，在未来某一天将会显现出真实面目。
目录
宇宙篇
宇宙大爆炸说
宇宙的大小
宇宙的状态和样子
宇宙有限还是无限
宇宙的中心在何处
宇宙反物质之谜
宇宙中还有别的智慧生物吗
“宇宙子弹”
——物理学最大未解难题
神秘的太空信号
夜空黑暗之谜
隐秘能量
宇宙中的“黑色骑士”之谜
黑洞之谜
超级大爆炸
膨胀或脉动的宇宙
发现“太阳系”
生命的起源
宇宙的颜色
宇宙将会变得越来越暗
宇宙的末日
太阳篇
太阳的真面目
十字架
太阳中的元素
太阳的能量
日核
日珥、日食
太阳黑子
太阳耀斑
太阳系的起源
太阳系中的八大行星
太阳系中有第九颗行星吗
太阳系的运动
太阳系的新成员之谜
地球篇
地球的诞生
认识我们的地球
地球的年龄
地球内部的秘密
旋转的地球
地球水的渊源
还有一个“地球”吗
地球内部之谜
地球曾经有过光环吗
地球将来会有光环吗
地球受到过陨石撞击吗
遍体鳞伤的地球
地球最危险的敌人
保卫地球
地球生命的根源在宇宙中吗
生物为何突然大灭绝
地球如何面对灭顶之灾
地球上出现的四种外星人
用激光同宇宙人交换信息的计划
宇宙人卫星发来的奇怪信号
影响人造卫星的X线之谜
地球的各种现象之谜
月球篇
月球的起源
月球上的“建筑物”
探测月球留下的疑问
月球的神秘魔力
月球是个空心球吗
月球表面
古老的月球岩石
月球上的陨石年龄考究
月球上有固态水吗
月球的神奇辉光
月球背后的“故事”
月球难解之谜
星空篇
行踪难觅的水星
水星上有“冰山”吗
揭开水星的面纱
水星上的“海”
水星凌日——美妙的
“水日食”
明亮的金星
揭开金星的面纱
金星上城市的遗迹
太阳从西边升起
金星上有水吗
神秘的火星世界
火星上是否有生命
恒星到底有多热
书摘插图
宇宙篇
宇宙有限还是无限
三维空间
满足宇宙学原理（三维空间均匀各向同性）的宇宙，肯定是无边的。但是否有限，要分三种情况来讨论。
如果三维空间的曲率是正的，那么宇宙将是有限无边的。不过，它随着时间的变化而不断地脉动，不可能保持静止状态。这个宇宙从空间体积无限小的奇点开始爆炸、膨胀，体积膨胀到一个最大值后，反过来开始收缩。在收缩过程中，温度重新升高，物质密度、空间曲率和时空曲率逐渐增大，最后形成一个新奇点。许多人认为，这个宇宙在到达新奇点之后将重新开始膨胀。显然，这个宇宙的体积是有限的，这是一个脉动的、有限无边的宇宙。
如果三维空间的曲率为零，也就是说，三维空间是平直的（宇宙中有物质存在，四维时空是弯曲的），那么这个宇宙一开始就具有无限大的三维体积，这个初始的、无限大的三维体积是很难想象的（即无穷大的奇点）。大爆炸就从这个无穷大的奇点开始。爆炸发生后，宇宙开始膨胀，成为正常的非奇异时空，温度、密度和时空曲率都逐渐降低，这个过程将永远地进行下去。这是一种不大容易理解的现象：一个无穷大的体积在不断地膨胀。显然，这种宇宙是无限的，它是一个无限无边的宇宙。
三维空间曲率为负的情况与三维空间曲率为零的情况比较相似。宇宙一开始就有无穷大的三维体积，大爆炸发生在整个奇点上，爆炸后，无限大的三维体积将永远膨胀下去，温度、密度和曲率都将逐渐降下来。这也是一个无限的宇宙，确切地说是无限无边的宇宙。
临界密度
那么，宇宙到底属于上述三种情况的哪一种呢？宇宙的空间曲率到底为正，为负，还是为零呢？这个问题要经过进一步的观测才能确定。
广义相对论的研究表明，宇宙中的物质存在一个临界密度PC，大约是每立方米3个核子（质子或中子）。如果宇宙中物质的密度ρ大于PC，则三维空间曲率为正，宇宙是有限无边的；如果ρ小于PC，则三维空间曲率为负，宇宙是无限无边的。因此，观测宇宙中物质的平均密度，可以判定我们的宇宙究竟属于哪一种，究竟是有限还是无限。
此外，减速因子也可以帮助我们判断宇宙的有限或无限状态。从减速的快慢，就可以判断宇宙的类型。如果减速因子q大于1／2，三维空间曲率是正的，宇宙膨胀到一定程度将收缩；如果q等于1／2，三维空间曲率为零，宇宙将永远膨胀下去；如果q小于1／2，三维空间曲率是负的，宇宙也将永远膨胀下去。
有了这两个数据，我们就可以确定宇宙究竟属于哪一种了。观测结果表明，ρ1／2，这表明我们宇宙的空间曲率为正，宇宙是有限无边的、脉动的，它膨胀到一定程度会收缩回来。那么哪一种结论正确呢？要统一大家的认识，还需要进一步的实验观测和理论推敲。今天，我们只能肯定宇宙无边，而且现在正在膨胀！此外，还知道膨胀大约开始于100亿～200亿年以前，这就是说，我们的宇宙大约起源于100亿～200亿年之前。
宇宙的中心在何处
宇宙中心
宇宙的中心似乎应该存在，但事实上它并不存在。因为宇宙的膨胀一般不发生在三维空间内，而是发生在四维空间内。宇宙的空间不仅包括普通三维空间（长度、宽度和高度），还包括第四维空间——时间。描述四维空间的膨胀非常困难，但是我们也许可以通过气球的膨胀过程来尝试解释它。
膨胀的气球理论
我们可以假设宇宙是一个正在膨胀的气球，而星系是气球表面上的点，我们就住在这些点上。我们还可以假设星系不会离开气球的表面，只能沿着表面移动而不能进入气球内部或向外运动。从某种意义上说，我们把自己描述成为了一个二维空间的人。
如果宇宙不断膨胀，也就是说气球的表面不断地向外膨胀，那么表面上的每个点彼此间会离得越来越远。其中，某一点上的某个人将会看到其他所有的点都在退行，而且离得越远的点退行的相对速度也就越快。
现在，假设我们要寻找气球表面上的点退行的地方，那么我们就会发现它已经不在气球表面上的二维空间内了。气球的膨胀实际上是从内部的中心开始的，是在三维空间内进行的，而我们是在二维空间内，所以我们无法知道三维空间内的事物。
宇宙的膨胀不是在三维空间开始的，而我们只能在宇宙的三维空间内运动。宇宙开始膨胀的地方是在过去的某个时间，这一时间是不可知的，宇宙的中心也不可知，或者说，宇宙根本就不存在什么中心。
……
