《破譯科學(xué)系列:探秘太陽(yáng)系未解之謎》為了滿足廣大青少年朋友對(duì)太陽(yáng)系知識(shí)的渴求和探索.我們傾情奉獻(xiàn)這本有關(guān)太陽(yáng)系末解之謎方面的探索書(shū)籍,力圖使廣大青少年能夠在閱讀本書(shū)的同時(shí),感受浩瀚星空的奧妙與神秘,并樹(shù)立向科學(xué)進(jìn)軍的遠(yuǎn)大志向。
從古至今。人類(lèi)對(duì)太陽(yáng)系的探索從未止步。從屈原的《天問(wèn)》到張衡的渾天儀;從刻在巖石上的遠(yuǎn)古月相圖到古瑪雅人令人驚嘆的太陽(yáng)歷,浩瀚的星空牽動(dòng)著多少人無(wú)盡的思緒,日月的運(yùn)行,吸引著多少先賢探尋的腳步。太陽(yáng)系星群的產(chǎn)生、月球起源之謎、月球真的繞著地球轉(zhuǎn)嗎?黑洞怎么回事?恒星是怎么產(chǎn)生的?神秘天體繞太陽(yáng)運(yùn)行是怎么回事?火星上有金字塔嗎?不斷的天外來(lái)客是真的嗎?
人類(lèi)對(duì)太陽(yáng)系的未知從未減少,浩瀚星空的秘密超乎人類(lèi)的想象,人類(lèi)對(duì)太陽(yáng)系的探索總是了解越多,未知越多。數(shù)千年的漫漫求索,從未消滅我們前行的勇氣,現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展激勵(lì)我們向未知領(lǐng)域揚(yáng)帆遠(yuǎn)航。如今,人類(lèi)不但實(shí)現(xiàn)了飛天攬?jiān)碌膫ゴ髩?mèng)想,還可以撩開(kāi)眾多星體的面紗,探聽(tīng)生命的訊息?梢哉f(shuō),對(duì)太陽(yáng)系的探索,每一個(gè)腳印都彌足珍貴,每一次發(fā)現(xiàn)都令我們欣喜不已,而每一次發(fā)現(xiàn)又帶給我們更多的想象空間和更多的未解之謎。面對(duì)科學(xué)家的艱辛勞動(dòng),面對(duì)科學(xué)界一個(gè)又一個(gè)全新的科研成果,我們有理由相信:人類(lèi)一定會(huì)不斷地破解一個(gè)又一個(gè)太陽(yáng)系來(lái)解之謎!我們期待著那一天。
本書(shū)的編寫(xiě),是為了滿足廣大青少年朋友對(duì)太陽(yáng)系知識(shí)的渴求和探索.我們傾情奉獻(xiàn)這本有關(guān)太陽(yáng)系末解之謎方面的探索書(shū)籍,力圖使廣大青少年能夠在閱讀本書(shū)的同時(shí),感受浩瀚星空的奧妙與神秘,并樹(shù)立向科學(xué)進(jìn)軍的遠(yuǎn)大志向。
太陽(yáng)的年齡和能量之謎
《圣經(jīng)》中記載:上帝說(shuō)要有光,于是宇宙中就充滿了光明。上帝認(rèn)為有曰月星辰,天空中就出現(xiàn)了太陽(yáng)、月亮和群星。此后,上帝又創(chuàng)造出入的鼻十目——亞當(dāng)和夏娃,以及形態(tài)各異的動(dòng)植物。無(wú)神淪者對(duì)上帝創(chuàng)造宇宙□有名的批駁是:為什么在日月星辰這些發(fā)光誕生前光就存在了?光是誰(shuí)發(fā)出的?太陽(yáng)系的年齡究竟有多大?我們知道,樹(shù)的年齡可以從年輪的條紋數(shù)來(lái)確定;馬的年齡可以從它們矛齒來(lái)數(shù)出,如果太陽(yáng)系中也存在與上述類(lèi)似的有助于確定其年齡的某些志或跡象,我們就能夠知道太陽(yáng)系的年齡。1847年,德國(guó)物理學(xué)家邁爾提“能量守恒定律”。能量既不能無(wú)中生有,也不會(huì)憑空消失,它只有從一衫式轉(zhuǎn)化為另一種形式。那么,太陽(yáng)的能量是從哪兒來(lái)的呢?假定太陽(yáng)是一大堆普通的火,而它完全由碳和氧組成,那么為了維持它菏的發(fā)光速率,這堆巨大的混合物只消幾千年就會(huì)焚燒殆盡。另一種可能是隕星撞擊太陽(yáng)時(shí)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化成熱和光。倘若事實(shí)果真如那么由于隕星的積累,30萬(wàn)年后太陽(yáng)的質(zhì)量就會(huì)增加l%。這樣它的引力會(huì)逐漸增強(qiáng),地球的公轉(zhuǎn)就會(huì)因此而變快,地球上每一年時(shí)間的長(zhǎng)度就會(huì)前一年縮短2秒鐘?墒菍(shí)際上并沒(méi)有發(fā)生這樣的情況。此后,科學(xué)家設(shè)想太陽(yáng)本身的物質(zhì)在向中心沉落,因此太陽(yáng)在不斷收向中心運(yùn)動(dòng)的能量將轉(zhuǎn)化為熱和光,而且太陽(yáng)的質(zhì)量并不改變,也不會(huì)向地球年的長(zhǎng)度。假定開(kāi)始時(shí)太陽(yáng)的物質(zhì)布滿了地球軌道以?xún)?nèi)的整個(gè)空那么經(jīng)過(guò)1800萬(wàn)年,它就會(huì)縮成目前的大小?茖W(xué)家斷定,地球一定在。萬(wàn)年之前就從當(dāng)時(shí)那個(gè)“胖”太陽(yáng)的表層物質(zhì)中形成了。
然而,地質(zhì)學(xué)上的許多證據(jù)卻表明,某些地質(zhì)變化經(jīng)歷的時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)1800萬(wàn)年。這又是怎么一回事呢?
1896年,法國(guó)物理學(xué)家貝可勒爾發(fā)現(xiàn)了“放射睦”,它與原子核的變化有關(guān)。不同的原子核擁有不同數(shù)量的質(zhì)子和中子。由一種原子核變成另一種原子核的過(guò)程叫做“核反應(yīng)”,由此產(chǎn)生的能量就是核能。
1905年,德國(guó)物理學(xué)家愛(ài)因斯坦提出了“狹義相對(duì)論”。它有…個(gè)結(jié)論:質(zhì)量乃是極端集中的能量形成,很少的質(zhì)量就能轉(zhuǎn)化為巨大的能量。假如太陽(yáng)的能量源自某種核反應(yīng),那么為了確保它像現(xiàn)在這樣發(fā)光,就必須在每一秒鐘內(nèi)將460萬(wàn)噸物質(zhì)轉(zhuǎn)化為能量。這個(gè)數(shù)字聽(tīng)起來(lái)好像很大,但是與太陽(yáng)本身的巨大質(zhì)量相比卻微不足道。因此太陽(yáng)有生以來(lái)差不多一直就像今天一般大。
放射性還可以用來(lái)測(cè)定地球的年齡。例如任何數(shù)量的鈾都要經(jīng)歷45億年才會(huì)有一半衰變?yōu)殂U,因此測(cè)定一塊含鈾巖石中有多少鉛,就可以推算出組成該巖石的那些鈾原子的衰變過(guò)程已經(jīng)持續(xù)了多久。
現(xiàn)在看來(lái)固態(tài)地殼大概已經(jīng)存在了46億年。在此以前,地球可能是正在緩緩凝聚的物質(zhì),也可能以熔巖的形式存在。
太陽(yáng)的年齡至少也得像地球一般大,或者還要更老一些。核能是否能在這么長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)始終維持太陽(yáng)的光和熱呢?倘若能夠的話,它的核燃料又是什么?是鈾的放射性衰變嗎?
天文學(xué)家們?cè)谘芯刻?yáng)的光譜線時(shí)發(fā)現(xiàn),太陽(yáng)大約有了1%是氫,27%是氦,所有其他元素的含量都微乎其微。因此,太陽(yáng)的能量來(lái)源必定涉及氫與氦的變化,其他任何元素的含量都太少,都不足以滿足這方面的要求。
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