奇怪的科學發現——幫太陽算命
天上究竟有多少星星,這個問題即使再過一百年也不能回答,這說明我們的智慧還是有限,科學開闊了一片領域,也就打開了更多的問題之門,我們可要認真迎接它們的挑戰哦。
幫太陽算命
太陽光發出很大的能量已經很久了。地質學家估計,太陽已經發光了45億年。這樣大的能量是從哪裡來的呢?太陽還可以再燃燒多久呢?愛因斯坦的公式E=mc可解答這些問題。
太陽的質量很大,共有2×10千克。如果太陽在燒或油,根據每天消耗的能量,它只能燒5年就完了,那麼太陽早應該熄火黑暗了。太陽能燃燒這麼久,曾是科學上一個謎。當愛因斯坦導出了有名的能量與質量公式之後,很明顯,太陽及所有天上的星是在用聚變原子能。氫氣是宇宙中最普通的物質。太陽現在還有很多氫氣,正在聚變成為氦的過程中,太陽自己的引力將聚合氫原子過程集中起來,在太陽中心溫度高達1500攝氏度,氫就可聚合成較重的氦。有一部分氫變成能,成為熱與光照向各方。
估計再過50億年,太陽的氫大部分會聚合成較重的氦,氦需要更高的溫度,才能聚合成碳,因氦較重,其引力會更強,使太陽中心壓力加高,當氣體壓力增高時,按氣體定律,溫度就會自動提高,當太陽大部分是氦時,其中心溫度會增高到現在的10倍,達到一億度時,氦就聚合成更重的碳,然後因引力會產生更高的溫度而將碳聚合成氮如此重演累進到氧等等更重物質,一直到鐵,在高溫中,所有物質都成為氣體。
當太陽的氦開始聚合時,它將成為一大氦原子彈而爆炸,使直徑擴大100多倍。因膨脹過大,其表面溫度反而會降低,使太陽表面前顏色從現在的高溫白色變成低溫的紅色,而被叫做紅巨星。
如一顆星有與太陽相同的質量,原子聚合會順序成為較重的物質直到鐵,聚合成鐵所消耗的能與產生的能是相等的,所以並沒有多餘的能發生。一旦太陽沒有熱能來源時,它會開始冷卻縮小,縮到最後會使太陽中心具有很高的壓力。高到將原子外層電子殼壓潰了,使電子不再在核子外旋轉,電子與核子成為沒有規則結構、密度又大的混合物叫做白矮星,以後漸漸冷卻暗淡成為黑矮星,太陽的活動就到此結束了。
如一顆星有10倍太陽的質量,聚合過程中溫度會升高得很快而引起超新星爆炸,大爆炸時有極高溫及壓力,會將鐵熔合成更重的金屬,如金、鉑、鈾等等散佈於宇宙中,後來又被萬有引力聚集起來,成為另外星球的一部分,在爆炸的中心壓力更大,將電子、質子再加上中微子壓成中子。中微子是無電性的微粒,它與形成中子有關。大爆炸的中心都會有一個極密的中子星。
如果一顆星球有太陽30倍以上的質量,大爆炸的中心可能成為一個黑洞,由星球的旋轉率和爆炸時物質分散多少而安。黑洞的引力特彆強,連光都不能離開而跑不出來。
當太陽成為一紅巨星時,外表直徑增加到現在的100倍。白天太陽幾乎佔滿了天空。這情形是很嚇人的。雖然太陽表面溫度低了一些,但因太陽面積增大幾萬倍,離地球又近,太陽照到地球上的能量過多使地面太熱了,地面的水變成蒸汽,海洋成為沙漠,我們不可能在此生存了,世界的末日來臨,估計50億年後,太陽會變成可怕的紅巨星。
那時我們如何逃生呢?唯一的生路是移民到太陽系以外適合我們生存的行星上去。所幸的是我們銀河系就有1000億個發亮的恆星。每一恆星附近常有好幾個行星。太陽是一顆普通大小的恆星,在離銀河系中心四分之三的外圍中。宇宙中至少有1千億個不同的銀河系。有的還沒有被發現呢。宇宙大極了,幾乎是有無限大的空間及資源。宇宙中的行星多得難以計算,我們的機會不少,但要移民到太陽系以外可供我們生存的行星上去是不容易的事。
太空的探險在1957年已經開始。1996年太空人露西在俄國太空站米爾上住了6個月,於9月26日回到地球。米爾在地球外的軌道上已十多年了,在米爾站上太空人做各種不同的試驗,研究長期太空生活的影響。
1996年8月,美國太空局及聯邦政府共同宣布從火星來的隕星石上發現有原始生物的化石,宇宙中各行星上可能有許多各種不同等級的生物存在,美國太空局在1996年11月發射了去火星的探察器,目的是尋找火星上生物的證據。
該探察器已於1997年7月4日順利降落火星,傳回許多清楚照片及岩石資料。將來計劃再發射6個去火星的探察器,俄羅斯及日本也在協助火星的探察。1996年太空探察的收穫不少。
1995年天文學家第一次發現太陽系以外一顆恆星附近的行星,之後天文學家們更積極尋找行星,到1996年底,一共找到12個太陽系以外的行星。將來會找到更多太陽系以外的行星。
離太陽最近的恆星叫比鄰星。它離我們有4.3光年,離我們10光年之內已發現有7顆恆星,13光年內有25顆恆星,去這樣遠的地方是不容易的事。需要有更好的通訊設備、探察器及載人的太空船。記得哥倫布嗎?當時他橫渡大西洋到新大陸是很困難的事,但他居然成功了。
幸好相對論指出,當太空船速度快到近光速時,在太空船里的時間會比地球上的時間慢,10年的太空旅行可在宇航員的生物時間一年內完成。在理論上我們一生中可以去宇宙間很遠處、幾兆光年之外的地方。
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