从古代起,人们就开始凝视美丽的星空,关注浩瀚的星际空间。我们在什么东函上行走?头顶上的天空是什么样的?那点点发光的繁星又是什么?供给人类和动植物以光和热的太阳是怎么一回事……在人类思维的发展过程中,存在着一个永恒的、不断进行探索的科学主题,那便是宇宙。
天文学,就是揭示和探索宇宙奥秘的科学。它使我们跨越历史的长河,漫游广阔的空间,了解宇宙的一些基本知识,否则我们会永远受制于自然界的影响却不能明白其中的原因。如今,提供准确的时间、年历,发射各种人造卫星和探测器,乃至人类防灾、减灾等,都少不了天文学。
天文学走过了漫长的道路。人类通过长期不懈的努力奋斗,凭借着创造性的智慧和勇于探索的精神,正在逐渐将宇宙厚厚的神秘面纱一一揭开。
“探索未知”丛书是一套可供广大青少年增长科技知识的课外读物,也可作为中、小学教师进行科技教育的参考书。它包括《星际探秘》、《海洋开发》、《纳米世界》、《通信奇迹》、《塑造生命》、《奇幻环保》、《绿色能源》、《地球的震颤》、《昆虫与仿生》和《中国的飞天》共10本,本书是其中之一。
本书内容新颖,通俗易懂,图文并茂;反映了我国和世界有关科技的发展现状、对社会的影响以及未来发展趋势;在传播科学知识中,贯穿着爱国主义和科学精神、科学思想、科学方法的教育。本书每章的“知识链接”中,有名词解释、发明者的故事、重要科技成果创新过程、有关资料或数据等。每册书最后还附有测试题,供学生思考和练习所用。
宇宙从何处而来?中国古代有个神话说盘古开天辟地。西方宗教一直坚持认为宇宙是上帝创造的。
宇宙于150亿年以前从大爆炸中诞生,这是目前科学界普遍认同的一种宇宙学说。
1948年,美籍俄国物理学家伽莫夫第一个提出了热大爆炸宇宙模式的观念。认为宇宙起源于一次大爆炸,爆炸生成的原始火球不断膨胀,又逐渐冷却下来,形成今天的膨胀宇宙。根据大爆炸宇宙论,最早期的宇宙是宇宙汤,温度极高,密度极大,所占的空间非常小,处于这种状态的宇宙必然要膨胀。宇宙诞生的最初3分钟变化非常快,这3分钟就是一次大爆炸的过程,使宇宙温度从1000亿K一下子降低到10亿K。就这样通过膨胀使温度降低,使得原子核、原子乃至恒星系统得以相继出现,并逐渐演化成我们今天的宇宙。
当人们乍一听说宇宙起源于一次3分钟的大爆炸,都会被这离奇的理论所惊呆。但它为什么这么流行和走红呢?因为这种理论在很大程度上和天文观测事实相符合。也就是说大爆炸理论的科学性得到了下面的重要观测事实的支持。
首先是,经过观测,发现所有星系都在急速离我们而去,而且越远的星系离开我们的速度越大。这就是说,我们的宇宙是在膨胀,而且越是早期的星系膨胀速度越大。这种膨胀是一种全空间的均匀膨胀,因此从任何一个星系来看,一切星系都以它为中心向四面散开。最早观察到这一点的是美国天文学家爱德温-哈勃。他发现河外星系的视向退行速度与距离成正比关系。科学家把哈勃提出的这个关系称为哈勃定律。哈勃定律中,星系的退行速度同距离的比值称为哈勃常数。
另外一个重要观测事实,是1964年美国贝尔电话公司年轻的工程师彭齐亚斯和威尔逊发现宇宙微波背景辐射。根据大爆炸理论,伽莫夫曾做出预言:我们的宇宙仍沐浴在早期高温宇宙的残余辐射中,不过温度已降到6K左右。正如一个火炉虽然不再有火了,还可以冒一点热气。而彭齐亚斯和威尔逊的发现,恰恰证实了伽莫夫的预言;经过测量和计算,得出这个残余辐射的温度是2.7K(比伽莫夫预言的温度要低),一般称它为3K宇宙微波背景辐射。这一发现是宇宙大爆炸理论强有力的事实支柱,使许多从事大爆炸宇宙论研究的科学家深受鼓舞。
P6-7
“探索未知”丛书是一套可供广大青少年增长科技知识的课外读物,也可作为中、小学教师进行科技教育的参考书。它包括《星际探秘》、《海洋开发》、《纳米世界》、《通信奇迹》、《塑造生命》、《奇幻环保》、《绿色能源》、《地球的震颤》、《昆虫与仿生》和《中国的飞天》共10本。本丛书的出版是为了配合学校素质教育,提高青少年的科学素质与思想素质,培养创新人才。全书内容新颖,通俗易懂,图文并茂;反映了我国和世界有关科技的发展现状、对社会的影响以及未来发展趋势;在传播科学知识中,贯穿着爱国主义和科学精神、科学思想、科学方法的教育。本书每章的“知识链接”中,有名词解释、发明者的故事、重要科技成果创新过程、有关资料或数据等。每册书最后还附有测试题,供学生思考和练习所用。
本丛书由上海市老科学技术工作者协会编写。作者均是学有专长、资深的老专家,又是上海市老科协科普讲师团的优秀讲师。据2007年底统计,该讲师团成立11年来已深入学校等基层宣讲7000多次,听众ANNA次,受到社会认可。本丛书汇集了宣讲内容中的精华,作者针对青少年的特点和要求,把各自的讲稿再行整理,反复修改补充,内容力求先进、通俗、生动,表达了老科技工作者对青少年的殷切期望。本丛书还得到了上海市科普创作专项出版基金的资助。