天文随心听｜讲述宇宙与人的故事

人类文明能遍布银河系吗？我们能在这个小小的蓝色星球之外的广袤星系建立殖民地吗？这个问题还挺吓人的。银河系有3000亿颗恒星左右，从一边到另一边的距离是160000光年。现在为止，我们就发送了一艘宇宙飞船到太阳系外，以0.006%光速缓慢前行。以那个速度，得花不止25亿年才能横跨一个星系。然后就有了这个人类生存的问题。

说到地球上生命的来源，你可能会想到地球本身亿万年的演化过程，还有生命进化的曲折，但这只是所有故事的一部分！我们可以追溯到更早的时期，想一想组成地球元素的来历。我们经常能听到恒星中会融合出碳、氧、硅，硫，以及相当多的铁/镍/钴，超新星爆发会形成比铁更重的元素，那么问题来了：生命中重要的磷、钠、氯、镁、钙、钾、铜、锌，这些元素是怎样形成的？

古希腊伟大的哲学家亚里士多德曾经对时间有过定义，他认为：“时间是关于前和后的运动的数”，因为运动有连续性，因此先后表示了时间流逝的本质！同时他也认为“时间既不是运动，也不能脱离运动”，事实上亚里士多德对于时间的认识是非常深刻的，从他的观点来看，时间并不能脱离空间存在，因为运动需要物质和空间的支持！

科学家已经研究黑洞很多年了，但事实上科学家对于黑洞的了解还是非常片面的，比方说宇宙中最普遍的恒星级黑洞，根据科学家的研究，恒星级黑洞在宇宙中分布非常广泛，只在银河系中，恒星级黑洞的数量就在上亿个，不过目前科学家却只发现了20个左右，由此可见，我们对于黑洞的研究还有很长的路要走。

木星是距离太阳第五近的行星，同时也是太阳系中最大的行星。木星是一个气体巨行星，它的质量为太阳的千分之一，但它同时也是太阳系中所有其他行星之和的2.5倍。木星自古以来就被天文学家所知晓。它以罗马神话中的众神之王——朱庇特命名。当人们从地球上观看时，木星足够明亮，使其反射的光投射出阴影。平均而言，木星是夜空中排名第三的最明亮的自然物体，仅次于月亮和金星。

当我们说一年中最长的一天会在每年冬至左右来到时，这并不是白天，而是从太阳正午（太阳在中天的时刻）或正午到下一个正午之间的间隔，在冬至这天，地球相对正午太阳自转一周的时间比平时长大约半分钟。

土星是太阳系八大行星之一，按照距离太阳的远近来排名，土星处于第六位，远离太阳光的照射，非常的寒冷。土星和木星一样，同属于气态巨行星，通俗点来讲，土星就是属于个头比较大，气体非常多的一个行星，虽然比木星要小一点，但是也足够让人类叹为观止了。根据天文学家们对土星的观测研究，土星的大气层主要是由氢组成，它的外围有很多层金属氢和气体包裹，此外，土星最吸引人的地方是它有一个非常美丽壮观的土星环。

在北半球夏季的夜空中，如果观测条件非常好，通过肉眼很容易就能看到一条白色的光带横跨整个天空，这就是银河系的盘面。人马座方向的银河看起来最厚最明亮，因为那是银河系中心的方向，恒星分布比较密集。那么，银河系的结构究竟是怎样的呢？

恒星遍布宇宙之中，夜空中肉眼所看到的星点基本上都是恒星。虽然那些星星看起来只是不起眼的亮点，但它们实际大都比太阳还大，例如，冬季大三角中的南河三，它的质量是太阳的 1.5 倍，半径是太阳的 2 倍。

我们观测到行星、小行星、彗星围绕着太阳轨道进行公转，卫星会围绕着行星、小行星进行公转，但是，我没有印象听过有星球围绕卫星（月球）旋转。那么问题来了，卫星也会拥有自己的卫星吗？如果卫星不会有自己的卫星，那又是为什么呢？

在宇宙中，没有什么东西能够完全绝对静止下来，小到原子、电子，大到行星、恒星以及星系。我们所在的银河系也不例外，它也在宇宙中不断运动，并且相对于一个坐标系在快速运动，速度高达630公里/秒，将近230万公里/小时。那么，天文学家如何知道银河系在星系际空间中高速运动？银河系最终会去往何方呢？

我们从地球进入太空，从太空到月球，然后一步步到了火星乃至太阳系内所有的行星，到后来我们甚至开始探索矮行星和小行星，我们对我们的太阳系知道的不少了，可是我国古人有一句话叫“不识庐山真面目，只缘身在此山中”在太阳系外探测太阳系是什么样的呢？太阳系外的世界是什么样的呢？于是带着人类梦想的旅行者1号和旅行者2号出发了。

曾经有这样几句话形容理论和实验物理界的科学家：“理论物理废纸，实验物理费钱，理论和实验物理费米”，当然这是褒奖费米同志是二十世纪最后一位理论与实验物理兼备的罕见人才，费米这样的科学家实在难得。但我们今天要说的却是一位连费米都仰望、二十世纪物理界的超级大佬：爱因斯坦，他是理论物理界的地位首屈一指，他创立的理论，整个二十世纪甚至二十一世纪都在验证！

北京时间2019年11月28日凌晨，国际学术期刊《自然》（Nature）在线发表了一篇论文。天文学家发现了迄今为止质量最大的恒星级黑洞。中国科学院国家天文台在北京发布了这个由该台刘继峰、张昊彤研究团队完成的重大发现，这一依托我国自主研制的国家重大科技基础设施郭守敬望远镜（LAMOST）发现的黑洞，有70个太阳那么重，远超理论预言的质量上限，颠覆了人们对恒星级黑洞形成的认知。

138亿年前，一个神秘的奇点发生了大爆炸，随后宇宙诞生。诞生后的宇宙开始不断膨胀，同时形成各种天体，物质以及其它的一些神秘事物。在我们日常生活中，经常会说某件事物是不可能发生的，可是在浩瀚的宇宙面前，却没有人敢说某件事物不可能存在或发生。

构成昴星团的恒星年龄约为1300万岁，听上去可能很古老，但克从天文学的角度来看，这些恒星仍然十分年轻。恐龙从未有机会见过昴星团，因为这些恒星在其灭绝了几千万年之后方才形成，不仅如此，在恐龙横行于世时，太阳系在银河系中的位置还与现在刚好相反，位于银河系的另一边。

航天科技集团空间技术研究院又披露了我国又一个规模宏大的小行星探测任务，我们计划在2022年使用长征三号乙运载火箭发射一艘深空探测飞船，该飞船将用一年时间飞抵距离地球约3000万公里的一颗名为2016HO3的小行星，该小行星也被称为“准地球卫星”，之后对该星进行为期一年的环绕探测，并择机通过机械臂进行登陆采样。

宇宙的膨胀是宇宙两个遥远部分之间的距离随时间的增加而增加。这是一种内在的膨胀，随着空间尺度的变化而变化，宇宙不会膨胀成任何东西，也不需要外部空间存在。从技术上来讲，空间和空间中的物体都不会移动，相反的，是控制时空大小和几何形状的规度本身在尺度上发生了变化。虽然光和时空中的物体的速度不能超过光速，但这个限制并不限制规度本身。从观察着的角度来看太空在膨胀，除了最近的星系外所有的星系都在向远处退宿。

我们现在才知道，大犬座VY不再是宇宙中已知的最大的恒星了。目前这一头衔应该属于盾牌座UY？即便如此，我还是确信在数年后再看，又会是另一个恒星。科学在变化，数据也在更新，我们无需担心这些事情。变化是一件好事，对于可观测宇宙中的星系的预估数量需要更正。在之前，我们所知的星系数量大约是2000亿个。而之前发表在《天体物理学杂志》上的一篇论文将星系数的预估数量从2000亿修正到20000亿，即扩大了10倍。2000亿都要绞尽脑...

我曾经非常认同的一个观点——木星是保护地球宝宝的老大哥。因为木星会用它那巨大的引力使那些原本会撞击地球的小行星和彗星偏离它们的轨道。也许曾经，当那颗能挣脱自己的引力束缚并撞向地球的家伙经过时，木星也在为注定会被灭绝的恐龙而难过。然而，一份研究使得这一观点产生了动摇。

2012年，“旅行者1号”（Voyager 1）进入星际空间，传回了非常宝贵的日球层顶数据。但是，由于探测器上的等离子体设备损坏，地球上的研究人员，根本无法收集到那次穿越的完整数据。 但现在，人类拥有了“旅行者2号”（Voyager 2）穿过星际空间的首批数据。英国《自然·天文学》杂志同时公开5项研究，确认了“旅行者2号”于2018年11月5日已进入星际空间，取得了科学史上又一项重要的技术成就。

自人类探索宇宙以来，第一次探测的目标并不是火星，而是距离我们地球不远的金星，被称为地球的姐妹星，但是因为受到金星最外层浓厚大气层的阻挠，发射到金星上的探测器一一失败了，总是跨不出金星的大气层进入到里面，人类发射的探测器难以透过厚厚的大气层清晰地观测金星表面的具体情况。2010年，日本发射的首颗金星探测器“晓”号是人类最近的一次金星探测活动，经过5年的太空飞行，“晓”号终于进入到金星的轨道，成为了目前世界上...

温度的本质其实是微观粒子的热运动的剧烈程度。太空并非是绝对零度的，而是2.7K，高于绝对零度2.7度。而由于太空十分的空旷，因此，太空实际上并不能显现出温度来。用低温灭火利用的原理是降低温度，隔绝空气。太阳利用的是核聚变反应，是在引力作用下实现的，和温度和空气无关。地球之所以能够接收到太阳辐射是距离不算太远，可以直接接受太阳辐射。

太阳系有八大行星，人类赖以生存的地球就是其中之一，上个世纪三十年代，冥王星被确立为太阳系第九大行星，相关概念也得到了人们的认可。然而随着研究的不断深入，人们渐渐认识到其他行星与冥王星存在一定的差异，由此推出行星的划分标准，于是冥王星被归为矮行星。

前段时间有科学研究发现，地球的大气不仅出现在月球的周围，还去到距离地表65万公里的地方。这飘散的大气像一条丝带一样连着地球和月球，然而很多人对此感到疑惑，地球大气都“吹”到月球的后面了，为什么大气层没有明显变薄呢？