这本《宇宙》由黄华玲所著，为“探究式学习丛书”之一。本书贯彻从观察和具体科学现象描述入手，重视具体材料的分析运用，演绎科学发现、发明的过程，注重探究的思维模式、动手和设计能力的综合开发，以达到拓展学生知识面，激发学生科学学习和探索的兴趣，培养学生的现代科学精神和探究未知世界的意识，掌握开拓创新的基本方法技巧和运用模型的目的。

这本《宇宙》由黄华玲所著，主要内容是：  很久很久以前，我们的宇宙还是一个体积非常小的点。突然这个点爆炸了，中子、质子、电子产生了。这时的温度高达100亿度以上。随着宇宙的迅速膨胀，其温度也逐渐降低，这些基本粒子就形成了各种元素，这些物质微粒相互吸引、融合，形成越来越大的团块；这些团块又逐渐演化成星系、恒星、行星，在个别的天体上还出现了生命现象，能够认识宇宙的人类最终诞生了。现在，我们一起走进宇宙知识与趣闻的殿堂，在浩瀚与渺小中、在瞬间与亘古中去遨游、去反思、去探索。

这本《宇宙》适合青少年阅读。

思维篇

·宇宙迈入精密研究时代——2006年诺贝尔物理学奖

·历史的追问——宇宙的年龄

·唯物主义——物质的宇宙

·星星之火可以燎原——宇宙的元素

·造物者的传说——宇宙大爆炸

·生生不息——宇宙之火

·凤凰涅槃——黑洞的诞生

·追寻贡献——“自由号”的贡献

·爱因斯坦是对的——引力场的空间弯曲

·宇宙的“违法者”——裸奇点

·高速公路——蠕虫洞

·勇敢的旅行——穿越黑洞

·宇宙中的灯塔——类星体

·家族的组建——银河系的诞生

·随波逐流——移动中的星系

·宇宙的法则——开普勒定律

·有冷有热——宇宙的暗物质

·放眼看去——开放宇宙的遥远未来

观察篇

·观察的武器——天文望远镜

·美丽中遨游——识别星相图

·精确的计算——逃逸速度

·宇宙成员——星体

·硬的载体——星系团

·美妙的物证——红移与蓝移

·结实的星——中子星

·黑洞的外衣——脉冲星

·有尾巴的星星——彗星

·宇宙级“暴力事件”——超新星

·老年的恒星——白矮星

·宇宙中的一条天河——银河系

·最熟悉的星系——太阳系

·太阳系的领袖——太阳

·水星物语——水星

·“麦哲伦”号的探秘——金星

·我们的家——地球

·忠诚的卫士——月球

·名副其实——火星

·太阳系的胖子——木星

·美丽的光环——土星

·高高在上——天王星

·优雅的绅士——海王星

·开除的孩子——冥王星

·地外生命的探索——发现UFO

字宙迈入精密研究时代——2006年诺贝尔物理学奖

今天，让我们先从2006年诺贝尔物理学奖说起。

浩瀚天宇，灿烂星河，深邃而又神秘，人类对太空的探索从未曾中断过。2006年10月3日，瑞典皇家科学院宣布将今年的诺贝尔物理学奖授予了美国科学家约翰·马瑟(John C．Mather，1945一)和乔治·斯穆特((George Fitzgerald Smoot Ⅲ，1945-)瑞典皇家科学院在2006年Nobel物理学奖得主宣布仪式上说：“今年的Nobel物理学奖将我们带回了宇宙形成的婴儿时代，他们的工作极大地支持了大爆炸宇宙学说，宇宙学进入了精确研究时代”。

讲解状

Nobel物理学奖授予了无线电工程师

Nobel物理学奖授予了无线电工程师，这两位获得2006年诺贝尔物理学奖的美国学者，根据1989年发射的COBE卫星测量结果进行分析计算后发现：

宇宙微波背景辐射与绝对温度2.7度黑体辐射非常吻合；

另外微波背景辐射在不同方向上温度有着极其微小的差异，也就是说存在所谓的各向异性。

这样的实验数据很好的证明了宇宙大爆炸学说。

什么是宇宙大爆炸学说？

宇宙的起源真的是一次大爆炸吗？

什么是宇宙大爆炸学说？

目前为科学界所普遍接受的宇宙起源理论认为，宇宙诞生于距今约137亿年前的一次大爆炸。作为这次大爆炸的遗迹和证据之一的便是宇宙微波背景辐射。微波背景辐射被认为是大爆炸的“余烬”，均匀地分布于整个宇宙空间。

大爆炸之后的宇宙温度高得惊人，大爆炸之后30多万年，宇宙温度降到足够低，使得电子和光子等可以结合而形成原子等物质。宇宙也由此走出晦暗的迷雾状态而变得透明，使光可以穿透。宇宙微波背景辐射正是在此期间产生的。

伽莫夫早在上世纪40年代提出大爆炸假说时，就预言背景光子现在的波长应该在1mm左右(微波段)，温度为10k左右。很可惜，伽莫夫的这一预言长期无人相信，称伽的宇宙学为“画鬼学”。

宇宙微波背景辐射

随着宇宙不断膨胀，其背景辐射的温度也逐渐降低，目前相当于绝对温度2.7度(零下270.46摄氏度)黑体发出的微波辐射。所谓黑体是指能全部吸收外来电磁辐射而毫无反射和透射的理想物体。黑体发出的辐射在不同波长上的分布仅与黑体温度有关。

借助1989年发射的cOBE卫星，马瑟和斯穆特领导的1000多人研究团队首次完成了对宇宙微波背景辐射的太空观测研究。他们对c()BE卫星测量结果进行分析计算后发现，宇宙微波背景辐射与黑体辐射非常吻合，从而为大爆炸理论提供了进一步支持。

宇宙中的物质如何积聚成恒星和星系？

马瑟和斯穆特等还借助cOBE卫星的测量发现，宇宙微波背景辐射在不同方向上温度有着极其微小的差异，也就是说存在所谓的各向异性。这种微小差异揭示了宇宙中的物质如何积聚成恒星和星系。诺贝尔奖评审委员会提供的材料介绍说，如果没有这样一种机制，那么今天的宇宙很可能完全不是现在这个样子，其中的物质也许像淤泥一样均匀分布。

当代著名宇宙学家霍金说：“COBE项目的研究堪称20世纪最重大的科学成就之一”。

COBE的成果

★1990年(COBE卫星的数据给出了CMB当前的温度：T=2.28±0.004k；  ★辐射谱线非常接近黑体辐射谱形状；

★1992年COBE卫星发现了CMB的各向异性证据，实测数据为：8T/TO=5×10-6。

黑体辐射

黑体辐射指黑体发出的电磁辐射。

黑体不仅仅能全部吸收外来的电磁辐射，且发射电磁辐射的能力比同温度下的任何其它物体强。

黑体辐射能量按波长的分布仅与温度有关。

对于黑体的研究，使得自然现象中的量子效应被发现。

或许我们换一个角度来说：

所谓黑体辐射其实就是当地的状态光和物质达到平衡所表现出的现象：物质达到平衡，所以可以用一个温度来描述物质的状态，而光和物质的交互作用很强，而如此光和光之间也可以用一个温度来描述(光和光之间本身不会有交互作用，但光和物质的交互作用很强)。而描述这关系的便是普朗克分布(Plank Distribution)。而在现实上黑体(blackbody)辐射是不存在的，只有非常近似(好比在一颗恒星之中)。

举个例来说，我们观测到宇宙背景辐射(CMBR)，对应到一个约3K的黑体辐射。这暗示宇宙早期光是和物质达到平衡的。而随着时间演化，温度慢慢降了下来，但function的form却留了下来(还是blackbody)。(频率和温度的效应抵消)P2-6

很久很久以前，我们的宇宙还是一个体积非常小的点。突然这个点爆炸了，中子、质子、电子产生了。这时的温度高达100亿度以上。随着宇宙的迅速膨胀，其温度也逐渐降低，这些基本粒子就形成了各种元素，这些物质微粒相互吸引、融合，形成越来越大的团块；这些团块又逐渐演化成星系、恒星、行星，在个别的天体上还出现了生命现象，能够认识宇宙的人类最终诞生了。

现在，我们一起走进宇宙知识与趣闻的殿堂，在浩瀚与渺小中、在瞬间与亘古中去遨游、去反思、去探索……