绚丽多彩的宇宙

出版时间：2012-3  出版社：湖北科学技术出版社  作者：高布锡  页数：109  

前言

　　当今世界，社会高速发展，生活瞬息万变。人们正在从各种途径汲取营 养，丰富自己，以求得多元的知识结构。世界科学技术突飞猛进，一个国家 、一个民族在科学技术上不断进取。就可能实现社会经济跨越式发展。国人 ，尤其是背负着时代赋予重大责任的青年人，已清醒地意识到，科学技术知 识蕴含着恰能开发他们担负起这种责任的巨大潜能，基础科学和高新技术知 识便成为他们涉猎的热点。 正是为了满足人们对基础科学和高新技术的这种急切需要。十多年前湖 北省科普作家协会即组织数十位专家、教授。撰写了一套《基础科学与高新 技术科普丛书》，并获得了湖北省科普创作一等奖；在其影响下，有的在管 理岗位上健康发展，有的则成为科研之栋梁。随着时间的推移和科学技术的 高速发展，广大读者迫切期望看到一套更及时更全面介绍新科学、新技术、 新知识的丛书。深入实施《全民科学素质行动计划纲要》的需要及使命感， 特别是在读者的感召下，我们重新修订、出版了这套《基础科学与高新技术 科普丛书》（修订版）。 《丛书》（修订版）力图从科学发展观的高度把握当代科学的最新成就 和特点，通过精选、咀嚼、消化了的高新科技知识，使读者在了解新知识的 同时，认识世界科技发展的趋势，激发全民的科技热情，以及对祖国、对民 族的热爱和使命感。还特别注重于科学精神、科学思想和科学方法的介绍， 企望以此引导人们改变传统的、陈旧的思想观念，确立新的科学理念，运用 科学方法，启迪科学思维，激发创新活力。 全书文字表述力求通俗易懂、生动活泼，插图力求准确逼真，这一切都 基本保持来了原书科学性、通俗性、趣味性的传统风格。 《丛书》（修订版）即将付梓印刷，我们倍感欣慰。与此同时，我们对 在《丛书》策划、编写、修订、出版过程中，给予关心和支持的湖北省科学 技术协会、湖北省财政厅和湖北省科普作家协会的领导深表敬意；对应邀担 任《丛书》（修订版）编辑委员会顾问和委员的各位领导、专家表示深深的 谢意；对付出辛苦劳动和智慧的各位作者表示衷心的感谢；对承担该书编辑 、出版工作的出版社领导和编、印、发人员致以真切的慰问。 《基础科学与高新技术科普丛书》（修订版）编辑委员会 2011年12月18日

内容概要

　　《绚丽多彩的宇宙：天文学与高新技术（修订版）》力图从科学发展观的高度把握当代天文学的最新成就和特点，通过精选、咀嚼 、消化了的高新科技知识，使读者在了解新知识的同时，认识世界天文学科 技发展的趋势，激发全民的科技热情，以及对祖国、对民族的热爱和使命感 。还特别注重于科学精神、科学思想和科学方法的介绍，企望以此引导人们 改变传统的、陈旧的思想观念，确立新的科学理念，运用科学方法，启迪科 学思维，激发创新活力。 《绚丽多彩的宇宙：天文学与高新技术（修订版）》文字表述力求通 俗易懂、生动活泼，插图力求准确逼真，这一切都基本保持来了原书科学性 、通俗性、趣味性的传统风格。

书籍目录

一、人类文明的起源1.从周公测景台谈起2.楚文化中的天文学二、人类怎样认识了宇宙1.古代学者已知地是球形2.从八层天到地动说3.科学的独立4.走向形而上学5.宇宙的尺度6.星光还能告诉我们什么7.银河系与河外星系三、万物生长靠太阳1.地球的第四环境2.无尽的太阳能源3.太阳炉灶的结构4.太阳黑子和耀斑5.太阳活动和磁暴四、对太阳系的新探索1.小行星会撞击地球吗？2.从彗木相撞得到的启示3.地球——上帝的宠儿4.系外行星5.空间航行与探索6.开拓人类的新边疆7.我国的航天事业五、星空巡礼1.多姿多彩的恒星世界2.恒星漫长的一生3.密度惊人的白矮星4.脉冲星就是旋转的中子星5.恒星世界中最壮观的事件6.太空中的灯塔7.脉冲星的新贡献8.黑洞不黑六、宇宙学与科学世界观1.天人合一的中华哲学2.大爆炸与暴涨宇宙学3.真实的无中生有4.重返无限的宇宙5.上帝不会掷骰子吗6.宇宙的归宿7.从八封图到元极图8.科学的世界观9.暗物质和暗能量

章节摘录

　　星光还能告诉我们什么 知道了恒星的距离，关于恒星性质的许多问题，便得以迎刃 而解。首先根据恒星的亮度和距离，可以算出它比太阳亮或暗多 少倍。这样比较的结果是惊人的，例如牛郎星比太阳亮8倍、织 女星亮50倍、天狼星亮26倍，猎户座的参宿七比太阳亮16000 倍，离我们最近的比邻星，亮度只有太阳的1‰。自行最快的巴拿 德星，亮度为太阳的0.05％。我们太阳的绝对亮度在众星之中，是 介于中间的恒星。 恒星的颜色也是多种多样的，有红色的、黄色的、白色的以 及蓝色的等等。恒星的颜色表示了恒星的表面温度，红色的为 2000％左右，黄色的6000℃左右，白色的约12000℃，蓝色的可 达20000℃。恒星表面的温度表示了它的发光能力，温度愈高， 发光能力愈强。从地面实验室中可以导出表面温度与发光能力 的关系，以及发光物体表面颜色与温度的关系，将这些结果应用 于恒星，可以算出恒星的表面积，从而算出恒星的直径。对恒星 直径大小的计算结果更加惊人，例如织女星直径是太阳的2.2倍， 天狼星是1.8倍，参宿七是33倍，心宿二是450倍，若将太阳放在 心宿二的中心，火星也将囊括其中，御夫座￡星（柱六），直径是太 阳的2100倍，若将太阳放在它的中心，土星也将包括其中。心宿 二和柱六都属于红巨星。比太阳小的恒星也很多，距离太阳最近 的30颗恒星之中，只有2颗大于太阳，所以从大小而言。太阳是 一颗黄色的中等大小的恒星。 恒星的质量大小是通过双星系统计算出来的，根据双星系统 的运行周期和轨道半径，可以计算出双星系统每颗星的质量。迄 今为止，尚未发现质量大于太阳质量100倍的恒星，参宿七的质 量为太阳的50倍左右。质量小于太阳质量1／10的恒星，发光能 力极弱，可能难以形成发光的恒星。 通过对恒星距离的测定，把多彩的恒星世界图景显示在人们 面前。从暗弱的星光中我们还能得到什么知识呢？有些唯心论 者认为有些事物是人类不可能认识的。1842年法国哲学家孔德 说：“我们可以确定天体的形状、距离和亮度，我们可以研究它们 的运动，但是在任何时候和任何情况下，我们也不能知道天体的 化学组成。” 不可知论的这个论断，不到20年便遭到了彻底的破产，在发 现了光谱分析方法之后，我们不但能够知道天体的化学组成，还 获得了许多以前意想不到的知识。人们早已发现，白光经过三棱 镜后会变成七色光，牛顿认为白光实际上是混合光，是由红、橙、 黄、绿、青、蓝、紫等颜色的光混合而成的。1806年，德国的方和斐 用狭缝将日光分解得更加清晰，首次看到了太阳光谱，他发现在 太阳光谱上有些暗线，总是出现在固定位置。又过了50年，德国 的克希霍夫和本生给出了对太阳光谱中暗线的解释。 他们将食盐放在酒精灯的火焰中，无色的酒精灯火焰马上变 成黄色，用分光镜观察火焰的光，在波长等于5890埃和5896埃 的位置，非常分明地出现了二条黄色亮线。若将碳酸钠放在酒精 灯火焰中，也出现这二条亮线。这说明这二条黄色亮线是钠的光 谱，凡是含有钠的物质都会在光谱中显示这二条亮线。克希霍夫 和本生做了大量的实验，将各种不同的物质放入酒精灯火焰中观 察它们的光谱。他们发现不同的元素有不同的光谱，我们可以从 光谱线知道物质的成分。 后来他们继续实验，在钠焰后面放上更亮更热的白光光源，白 光发出连续的光谱，当白光通过钠焰之后，在连续光谱上出现了两 条暗线。它的位置恰恰是原来钠谱线的位置。多次实验之后克希 霍夫和本生又得到新结论：若产生连续光谱的光穿过较冷的气体， 那么气体将从光谱中吸收那些自己在炽热状态下发射的光谱线。 光谱分析的方法很快地便应用在化学研究中，也应用到天文 学中。太阳本体是个温度极高的发光球体，它发射着连续光谱。 太阳本体之外有一层温度较低的太阳大气，当太阳本体发出的光 穿过大气时，产生了光谱吸收，因此从太阳光谱的吸收线可以知 道太阳大气的成分。人们将各种元素的光谱与太阳光谱中的吸 收线对照，辨认出太阳上含有氢、钠、钙、铁……等等，然而还有一 组很强的谱线，一直未能找到它所代表的元素。1869年英国科学 家洛克尔为它起名为氦，希腊语是太阳的意思。为了在地球上找 到氦，又花了几十年时间，直到1895年才从一种含铅的矿物中找 到了这种物质，原来它是仅重于氢的一种隋性气体，在地球大气 中含量不到万分之一，然而在恒星中却含量极大。 对星光的光谱分析使我们了解了恒星的化学结构。研究结 果表明构成天体的元素与构成地球的元素都是一样的，显示了宇 宙间物质的统一性。由光谱线的强度可以知道恒星中某种物质 的构成比例，由光谱线的红移或紫移可以知道天体是远离还是向 我们运动，由偏移度可算出速度值。由光谱线的分裂可以知道天 体上的磁场情况。对于双星，可以从两组光谱线的相互位移，计 算出它们的轨道运动……。 对天体的光谱分析使我们对恒星世界的了解更加全面。我 国天文界已开始了“大天区多目标光纤光谱望远镜”计划，将建造 巨大的观测天体光谱的望远镜系统，对天体展开大规模的分光研 究。它将为我国开展宇宙学的研究工作提供有力的观测手段。　　……

编辑推荐

　　《绚丽多彩的宇宙：天文学与高新技术（修订版）》从有关现代天文学和现代天文学技术的基本知识入门，着重介绍了当前世界天文学上最新成果、最新动态、最新发展趋势。内容包括：人类文明的起源、人类怎样认识了宇宙、万物生长靠太阳、对太阳系的新探索、星空巡礼、宇宙学与科学世界观等六部分。