宇宙有尽头吗？星系是怎样形成的？黑洞是怎样的一种天体？太阳系是怎样起源的？火星上有没有生命？……本书为喜爱探索未知世界的朋友们集中展示了人类科学史上等待回答的未解之谜，供大家研究与探索。生动流畅的叙述语言，逻辑严密的分析推理，图文互注的编排形式，新颖独到的版式设计，为读者全力打造一个舒适、愉悦的阅读空间。

人类对于客观世界的认识是不断深入的，因此科学家们已经做出的结论很可能是错的，而正确的结论有待于立志科学者不懈的探索和追求。

本书为喜爱探索未知世界的朋友们集中展示了人类科学史上等待回答的未解之谜，供大家研究与探索。谜一样的世界，谜一样的生活，这些有趣而难解的谜，丰富了我们的生活情趣，拓展了我们的视野。

第一辑 宇宙之谜

宇宙有尽头吗？

宇宙真的起源于一次大爆炸吗？

宇宙会不会一直膨胀下去呢？

夜晚的天空为什么是黑的？

宇宙的年龄到底有多大？

宇宙中存在着不可视物质吗？

星际分子在太空中有什么作用？

星系是怎样形成的？

活动星系核为什么能释放出那么多能量？

旋涡星系为什么会有旋臂？

不规则星系的形状是怎样形成的？

恒星是怎样形成的？

星系的质量丢失在哪里？

褐矮星是什么样的天体？

星系合并是怎么回事儿？

黑洞是怎样的一种天体？

白洞是怎样产生的？

类星体究竟是什么？

类星体光谱线红移究竟是怎么回事儿？

脉冲星的脉冲是怎样形成的？

共生星的奥秘在哪里？

天狼星为什么会变色？

天外有人吗？

UFO究竟是什么？

秦始皇接见的是什么人？

第二辑 太阳系之谜

太阳系是怎样起源的？

为什么有些行星戴着光环？

太阳系里为什么会有那么多小行星？

为什么小行星也有卫星？

为什么行星与太阳的距离有规律？

冥王星究竟是卫星还是行星？

冥王星为什么是岩石型行星？

冥王星也有大气层吗？

太阳系中有冥外行星吗？

彗星是从哪里来的？

为什么会出现彗星雨？

彗星与地球上的生命有什么联系？

太阳正在缩小吗？

太阳为什么会振荡呢？

太阳上为什么会有黑子？

太阳黑子存在着什么样的活动周期？

太阳耀斑是怎样产生的？

为什么日冕的温度那么高？

日冕上为什么有“洞”？

太阳上为什么也会“吹风”？

为什么太阳的中微子会失踪？

太阳的南北两极有什么秘密？

太阳的亮度会发生变化吗？

太阳的寿命能延长吗？

月球是从哪里来的？

月亮有过自己的卫星吗？

为什么月球表面有神秘的闪光？

月亮是空心的吗？

月球上的环形山是怎样形成的？

月球上的“质集”现象是怎么回事儿？

月壳中的高熔点化合物为什么特别多？

月球土壤中为什么会有一些小玻璃珠？

月球两面的颜色为什么不一样？

金星上的迷雾是什么？

金星上存在过大海吗？

金星为什么与地球有那么多不同？

火星为什么是红色的？

火星上有没有生命？

火星上有水吗？

火星上为什么会出现“大风暴”？

水星为什么会出现岁差进动？

水星上有水吗？

木星上的“大红斑”为什么呈红褐色？

土卫六上有生命吗？

第三辑 地球之谜

地球是怎样形成的呢？

地球内部为什么会分成许多层圈？

地球的实际年龄到底是多少？

地球中心是什么样子？

地球的板块是怎样形成的？

地球的形状和大小会变化吗？

地球在不断膨胀吗？

地壳为什么会运动呢？

地球为什么会颤动？

地球会不会毁于外来陨星撞击？

地磁场是怎样形成的？

地球磁场为何会逆转？

地球的南北两极为什么一凹一凸？

地光是怎样形成的？

极光是怎样形成的？

造成火山爆发的主要原因是什么？

第四辑 海洋之谜

海水是从哪里来的？

海水为什么是成的？

海洋的面积为什么比陆地大？

海洋的面积在不断缩小吗？

太平洋是怎样形成的？

大洋中脊是怎样形成的？

海底为什么会有巨大的峡谷？

深海里为什么会有潜流？

平顶海山的顶部为什么是平的？

线形火山岛是怎样形成？

第五辑 地理之谜

喜马拉雅山真的能超过万米吗？

沙漠是气候“制造”的吗？

为什么有的地方沙子会“唱歌”？

为什么湖水也有涨退现象？

太湖究竟是怎样形成的？

为什么南极地区的陨石特别多？

第六辑 气候气象之谜

地球上为什么会出现冰期？

地球会变暖还是会变冷？

极地的冰层会不会消融？

极地上空为什么会出现臭氧洞？

“厄尔尼诺”现象形成的原因是什么？

海上落日时为什么会出现奇特的彩虹？

微风暴是怎样形成的？

科学未解之谜：宇宙有尽头吗？

这是一个非常难于回答的问题。如果说宇宙是有尽头的，那么宇宙中就应该有无限多个恒星，无论你朝天空中哪个方向望去，都应该能看到无限多的恒星。尽管每一颗恒星的光都很微弱，但无限多的恒星的光芒汇合起来，就会无限的亮，把天空照得一片通明，地球上就应该永远不会有黑夜。

如果说宇宙是有尽头的，那么它的外面是什么呢？其实，这样提问题本身就很荒唐。既然你问宇宙外边是什么，就等于你承认了宇宙有边界，否则怎么会有“外面”呢？

尽管这个问题回答起来十分困难，但因为它是物理学研究领域中一个极其重要的宇宙学问题，所以历代科学家都在积极地加以探索，力争对此做出合理的解释来。

在伽利略和牛顿以前，人们普遍相信亚里士多德的观点，认为宇宙是一个有限的结构，宇宙的最外层是由恒星天组成的，因此恒星天就是宇宙的边界，在它之外，就没有空间了。

到了牛顿时代，人们开始接受无限无边的观点，即认为宇宙的体积是无限的，没有空间边界。宇宙空间是一个三维无限的欧几里德多向空间，即在上下、左右、前后这六个方向上，都可以一直走下去，以至延伸到无穷远。

进人20世纪后，爱因斯坦提出了“广义相对论”，他认为不应该先验地假定宇宙空间必定是三维无限的欧几里德空间，因为宇宙的空间结构并不是与宇宙间的物质运动无关。爱因斯坦给出的宇宙模型既不是亚里士多德的有限有边体系，也不是牛顿的无限无边体系，而是一个有限无边的体系。所谓有限，指的是空间体积有限：所谓无边，指的是这个三维空间并不是一个更大的三维空间中的一部分，它已经包括了全部空间。

我们可以这样来理解爱因斯坦提出的这个有限无边的世界：假如有一只小蚂蚁在一只大球上爬行，这个球本身是有限的，但球面根本没有边界，对于蚂蚁来说又是无限的。我们人类和这只蚂蚁一样，就生活在这样一个有限而无边的宇宙中。

1922年，俄国物理学家和数学家亚历山大·弗利德曼提出了一个新的宇宙模型。这是一个膨胀的或脉动的宇宙模型。按照弗利德曼的假设，宇宙的空间尺度一直在随着时间而不断增大，也就是说，宇宙正在不断膨胀。既然宇宙处在不断膨胀的运动之中，那么它的边界每时每刻都应该有具体的位置。从这个意义上说，宇宙应该是有限的。然而，宇宙的边界又在不断地向外扩张，科学家还无法推算出它最终将膨胀到什么程度，会不会永远膨胀下去。从这个意义上说，宇宙又是无限的。

爱因斯坦在得知弗利德曼提出的这个膨胀或脉动的宇宙模型后，十分兴奋。他认为自己的模型不好，应该放弃，弗利德曼的模型才是正确的宇宙模型。

说到这里，我们不能不这样认为，宇宙中存在着千千万万个谜。而宇宙本身就是一个最大的谜。

弗利德曼提出的宇宙模型虽然得到了爱因斯坦的肯定，在当时却未引起学术界的注意。1925年，这位天才的科学家因患伤寒去世，年仅37岁。

1927年，比利时天文学家勒梅特在弗利德曼的假设的基础上，又进一步猜测。在若干亿年前，宇宙的物质都集中在一个地方，形成了一种他称之为原始原子的结构，有人把它形象地称为“宇宙蛋”。在某一时刻，这个“宇宙蛋”爆炸开来，就创造出了我们现在所说的宇宙。

1946年，美籍俄国物理学家伽莫夫结合勒梅特的理论，提出了“大爆炸”学说。按照“大爆炸”理论的主要观点，宇宙曾有一段从热到冷，从密到稀的演化史，这个过程就如同一次规模巨大的爆发。  “大爆炸”理论把宇宙的演化过程分成三个阶段：

第一阶段为极早期。在这个时期，整个宇宙处于极高温高密状态，高达100亿度以上，光辐射极强。宇宙间只有中子、质子、电子、光子和中微子等一些基本粒子形态的物质。宇宙处在这个阶段的时间非常短暂，短到可以用秒来计算。

第二阶段为中间期。由于整个宇宙体系在不断膨胀，温度很快开始下降。当温度降到10亿度左右时，中子开始失去自由存在的条件，它要么发生衰变，要么与质子结合成重氢、氦等元素，化学元素就是从这个时候开始形成的。当温度进一步下降到100万度后，早期形成化学元素的过程就结束了。宇宙间的主要物质是质子、电子、光子和一些比较轻的原子核，光辐射依然很强。这一阶段的持续时间比上一阶段长，大约有数千年的历史。

第三阶段为稳定期。当温度继续下降到1.2万度时，辐射开始减退，宇宙间的主要物质是气态物质，它们逐渐凝聚成气云。再进一步形成各种各样的恒星体系，这就成了人们今天所看到的星空世界。这一阶段大约有200亿年的历史，人类现在仍然生活在这个时期里。

“大爆炸”理论刚刚提出来的时候，不但没有受到科学界的赏识，反而不断遭到批评和质疑。不过，大量的天文观测事实有力地支持了这一观点。比如，“大爆炸”理论认为，所有的恒星都是在温度下降后产生的，因而任何天体的年龄都应该小于200亿年。通过天文观测和科学计算，确实没有发现超过200亿年的天体。再比如。各种不同天体上氦的含量都相当大，一般都是30％。用恒星核反应机制不足以说明为什么有如此多的氦，而根据“大爆炸”理论，宇宙早期温度很高，产生氦的效率也很高。

有了这些观测事实的支持，“大爆炸”理论便在诸多宇宙起源学说中独占鳌头，获得了“明星”的桂冠，成为最有影响的一种假说。然而，“大爆炸”理论还存在着一些至今未能解决的问题，比如，天文观测的数据证实，我们这个宇宙极为均匀，极度各向同性分布，这是“大爆炸”理论无法解释的。

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