絢麗多彩的宇宙

前言

　　當(dāng)今世界，社會(huì)高速發(fā)展，生活瞬息萬(wàn)變。人們正在從各種途徑汲取營(yíng) 養(yǎng)，豐富自己，以求得多元的知識(shí)結(jié)構(gòu)。世界科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)，一個(gè)國(guó)家 、一個(gè)民族在科學(xué)技術(shù)上不斷進(jìn)取。就可能實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)跨越式發(fā)展。國(guó)人 ，尤其是背負(fù)著時(shí)代賦予重大責(zé)任的青年人，已清醒地意識(shí)到，科學(xué)技術(shù)知 識(shí)蘊(yùn)含著恰能開(kāi)發(fā)他們擔(dān)負(fù)起這種責(zé)任的巨大潛能，基礎(chǔ)科學(xué)和高新技術(shù)知 識(shí)便成為他們涉獵的熱點(diǎn)。 正是為了滿足人們對(duì)基礎(chǔ)科學(xué)和高新技術(shù)的這種急切需要。十多年前湖 北省科普作家協(xié)會(huì)即組織數(shù)十位專家、教授。撰寫(xiě)了一套《基礎(chǔ)科學(xué)與高新 技術(shù)科普叢書(shū)》，并獲得了湖北省科普創(chuàng)作一等獎(jiǎng)；在其影響下，有的在管 理崗位上健康發(fā)展，有的則成為科研之棟梁。隨著時(shí)間的推移和科學(xué)技術(shù)的 高速發(fā)展，廣大讀者迫切期望看到一套更及時(shí)更全面介紹新科學(xué)、新技術(shù)、 新知識(shí)的叢書(shū)。深入實(shí)施《全民科學(xué)素質(zhì)行動(dòng)計(jì)劃綱要》的需要及使命感， 特別是在讀者的感召下，我們重新修訂、出版了這套《基礎(chǔ)科學(xué)與高新技術(shù) 科普叢書(shū)》（修訂版）。 《叢書(shū)》（修訂版）力圖從科學(xué)發(fā)展觀的高度把握當(dāng)代科學(xué)的最新成就 和特點(diǎn)，通過(guò)精選、咀嚼、消化了的高新科技知識(shí)，使讀者在了解新知識(shí)的 同時(shí)，認(rèn)識(shí)世界科技發(fā)展的趨勢(shì)，激發(fā)全民的科技熱情，以及對(duì)祖國(guó)、對(duì)民 族的熱愛(ài)和使命感。還特別注重于科學(xué)精神、科學(xué)思想和科學(xué)方法的介紹， 企望以此引導(dǎo)人們改變傳統(tǒng)的、陳舊的思想觀念，確立新的科學(xué)理念，運(yùn)用 科學(xué)方法，啟迪科學(xué)思維，激發(fā)創(chuàng)新活力。 全書(shū)文字表述力求通俗易懂、生動(dòng)活潑，插圖力求準(zhǔn)確逼真，這一切都 基本保持來(lái)了原書(shū)科學(xué)性、通俗性、趣味性的傳統(tǒng)風(fēng)格。 《叢書(shū)》（修訂版）即將付梓印刷，我們倍感欣慰。與此同時(shí)，我們對(duì) 在《叢書(shū)》策劃、編寫(xiě)、修訂、出版過(guò)程中，給予關(guān)心和支持的湖北省科學(xué) 技術(shù)協(xié)會(huì)、湖北省財(cái)政廳和湖北省科普作家協(xié)會(huì)的領(lǐng)導(dǎo)深表敬意；對(duì)應(yīng)邀擔(dān) 任《叢書(shū)》（修訂版）編輯委員會(huì)顧問(wèn)和委員的各位領(lǐng)導(dǎo)、專家表示深深的 謝意；對(duì)付出辛苦勞動(dòng)和智慧的各位作者表示衷心的感謝；對(duì)承擔(dān)該書(shū)編輯 、出版工作的出版社領(lǐng)導(dǎo)和編、印、發(fā)人員致以真切的慰問(wèn)。 《基礎(chǔ)科學(xué)與高新技術(shù)科普叢書(shū)》（修訂版）編輯委員會(huì) 2011年12月18日

內(nèi)容概要

　　《絢麗多彩的宇宙：天文學(xué)與高新技術(shù)（修訂版）》力圖從科學(xué)發(fā)展觀的高度把握當(dāng)代天文學(xué)的最新成就和特點(diǎn)，通過(guò)精選、咀嚼 、消化了的高新科技知識(shí)，使讀者在了解新知識(shí)的同時(shí)，認(rèn)識(shí)世界天文學(xué)科 技發(fā)展的趨勢(shì)，激發(fā)全民的科技熱情，以及對(duì)祖國(guó)、對(duì)民族的熱愛(ài)和使命感 。還特別注重于科學(xué)精神、科學(xué)思想和科學(xué)方法的介紹，企望以此引導(dǎo)人們 改變傳統(tǒng)的、陳舊的思想觀念，確立新的科學(xué)理念，運(yùn)用科學(xué)方法，啟迪科 學(xué)思維，激發(fā)創(chuàng)新活力。 《絢麗多彩的宇宙：天文學(xué)與高新技術(shù)（修訂版）》文字表述力求通 俗易懂、生動(dòng)活潑，插圖力求準(zhǔn)確逼真，這一切都基本保持來(lái)了原書(shū)科學(xué)性 、通俗性、趣味性的傳統(tǒng)風(fēng)格。

書(shū)籍目錄

一、人類文明的起源1.從周公測(cè)景臺(tái)談起2.楚文化中的天文學(xué)二、人類怎樣認(rèn)識(shí)了宇宙1.古代學(xué)者已知地是球形2.從八層天到地動(dòng)說(shuō)3.科學(xué)的獨(dú)立4.走向形而上學(xué)5.宇宙的尺度6.星光還能告訴我們什么7.銀河系與河外星系三、萬(wàn)物生長(zhǎng)靠太陽(yáng)1.地球的第四環(huán)境2.無(wú)盡的太陽(yáng)能源3.太陽(yáng)爐灶的結(jié)構(gòu)4.太陽(yáng)黑子和耀斑5.太陽(yáng)活動(dòng)和磁暴四、對(duì)太陽(yáng)系的新探索1.小行星會(huì)撞擊地球嗎？2.從彗木相撞得到的啟示3.地球——上帝的寵兒4.系外行星5.空間航行與探索6.開(kāi)拓人類的新邊疆7.我國(guó)的航天事業(yè)五、星空巡禮1.多姿多彩的恒星世界2.恒星漫長(zhǎng)的一生3.密度驚人的白矮星4.脈沖星就是旋轉(zhuǎn)的中子星5.恒星世界中最壯觀的事件6.太空中的燈塔7.脈沖星的新貢獻(xiàn)8.黑洞不黑六、宇宙學(xué)與科學(xué)世界觀1.天人合一的中華哲學(xué)2.大爆炸與暴漲宇宙學(xué)3.真實(shí)的無(wú)中生有4.重返無(wú)限的宇宙5.上帝不會(huì)擲骰子嗎6.宇宙的歸宿7.從八封圖到元極圖8.科學(xué)的世界觀9.暗物質(zhì)和暗能量

章節(jié)摘錄

　　星光還能告訴我們什么 知道了恒星的距離，關(guān)于恒星性質(zhì)的許多問(wèn)題，便得以迎刃 而解。首先根據(jù)恒星的亮度和距離，可以算出它比太陽(yáng)亮或暗多 少倍。這樣比較的結(jié)果是驚人的，例如牛郎星比太陽(yáng)亮8倍、織 女星亮50倍、天狼星亮26倍，獵戶座的參宿七比太陽(yáng)亮16000 倍，離我們最近的比鄰星，亮度只有太陽(yáng)的1‰。自行最快的巴拿 德星，亮度為太陽(yáng)的0.05％。我們太陽(yáng)的絕對(duì)亮度在眾星之中，是 介于中間的恒星。 恒星的顏色也是多種多樣的，有紅色的、黃色的、白色的以 及藍(lán)色的等等。恒星的顏色表示了恒星的表面溫度，紅色的為 2000％左右，黃色的6000℃左右，白色的約12000℃，藍(lán)色的可 達(dá)20000℃。恒星表面的溫度表示了它的發(fā)光能力，溫度愈高， 發(fā)光能力愈強(qiáng)。從地面實(shí)驗(yàn)室中可以導(dǎo)出表面溫度與發(fā)光能力 的關(guān)系，以及發(fā)光物體表面顏色與溫度的關(guān)系，將這些結(jié)果應(yīng)用 于恒星，可以算出恒星的表面積，從而算出恒星的直徑。對(duì)恒星 直徑大小的計(jì)算結(jié)果更加驚人，例如織女星直徑是太陽(yáng)的2.2倍， 天狼星是1.8倍，參宿七是33倍，心宿二是450倍，若將太陽(yáng)放在 心宿二的中心，火星也將囊括其中，御夫座￡星（柱六），直徑是太 陽(yáng)的2100倍，若將太陽(yáng)放在它的中心，土星也將包括其中。心宿 二和柱六都屬于紅巨星。比太陽(yáng)小的恒星也很多，距離太陽(yáng)最近 的30顆恒星之中，只有2顆大于太陽(yáng)，所以從大小而言。太陽(yáng)是 一顆黃色的中等大小的恒星。 恒星的質(zhì)量大小是通過(guò)雙星系統(tǒng)計(jì)算出來(lái)的，根據(jù)雙星系統(tǒng) 的運(yùn)行周期和軌道半徑，可以計(jì)算出雙星系統(tǒng)每顆星的質(zhì)量。迄 今為止，尚未發(fā)現(xiàn)質(zhì)量大于太陽(yáng)質(zhì)量100倍的恒星，參宿七的質(zhì) 量為太陽(yáng)的50倍左右。質(zhì)量小于太陽(yáng)質(zhì)量1／10的恒星，發(fā)光能 力極弱，可能難以形成發(fā)光的恒星。 通過(guò)對(duì)恒星距離的測(cè)定，把多彩的恒星世界圖景顯示在人們 面前。從暗弱的星光中我們還能得到什么知識(shí)呢？有些唯心論 者認(rèn)為有些事物是人類不可能認(rèn)識(shí)的。1842年法國(guó)哲學(xué)家孔德 說(shuō)：“我們可以確定天體的形狀、距離和亮度，我們可以研究它們 的運(yùn)動(dòng)，但是在任何時(shí)候和任何情況下，我們也不能知道天體的 化學(xué)組成。” 不可知論的這個(gè)論斷，不到20年便遭到了徹底的破產(chǎn)，在發(fā) 現(xiàn)了光譜分析方法之后，我們不但能夠知道天體的化學(xué)組成，還 獲得了許多以前意想不到的知識(shí)。人們?cè)缫寻l(fā)現(xiàn)，白光經(jīng)過(guò)三棱 鏡后會(huì)變成七色光，牛頓認(rèn)為白光實(shí)際上是混合光，是由紅、橙、 黃、綠、青、藍(lán)、紫等顏色的光混合而成的。1806年，德國(guó)的方和斐 用狹縫將日光分解得更加清晰，首次看到了太陽(yáng)光譜，他發(fā)現(xiàn)在 太陽(yáng)光譜上有些暗線，總是出現(xiàn)在固定位置。又過(guò)了50年，德國(guó) 的克?；舴蚝捅旧o出了對(duì)太陽(yáng)光譜中暗線的解釋。 他們將食鹽放在酒精燈的火焰中，無(wú)色的酒精燈火焰馬上變 成黃色，用分光鏡觀察火焰的光，在波長(zhǎng)等于5890埃和5896埃 的位置，非常分明地出現(xiàn)了二條黃色亮線。若將碳酸鈉放在酒精 燈火焰中，也出現(xiàn)這二條亮線。這說(shuō)明這二條黃色亮線是鈉的光 譜，凡是含有鈉的物質(zhì)都會(huì)在光譜中顯示這二條亮線。克?；舴?和本生做了大量的實(shí)驗(yàn)，將各種不同的物質(zhì)放入酒精燈火焰中觀 察它們的光譜。他們發(fā)現(xiàn)不同的元素有不同的光譜，我們可以從 光譜線知道物質(zhì)的成分。 后來(lái)他們繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，在鈉焰后面放上更亮更熱的白光光源，白 光發(fā)出連續(xù)的光譜，當(dāng)白光通過(guò)鈉焰之后，在連續(xù)光譜上出現(xiàn)了兩 條暗線。它的位置恰恰是原來(lái)鈉譜線的位置。多次實(shí)驗(yàn)之后克希 霍夫和本生又得到新結(jié)論：若產(chǎn)生連續(xù)光譜的光穿過(guò)較冷的氣體， 那么氣體將從光譜中吸收那些自己在熾熱狀態(tài)下發(fā)射的光譜線。 光譜分析的方法很快地便應(yīng)用在化學(xué)研究中，也應(yīng)用到天文 學(xué)中。太陽(yáng)本體是個(gè)溫度極高的發(fā)光球體，它發(fā)射著連續(xù)光譜。 太陽(yáng)本體之外有一層溫度較低的太陽(yáng)大氣，當(dāng)太陽(yáng)本體發(fā)出的光 穿過(guò)大氣時(shí)，產(chǎn)生了光譜吸收，因此從太陽(yáng)光譜的吸收線可以知 道太陽(yáng)大氣的成分。人們將各種元素的光譜與太陽(yáng)光譜中的吸 收線對(duì)照，辨認(rèn)出太陽(yáng)上含有氫、鈉、鈣、鐵……等等，然而還有一 組很強(qiáng)的譜線，一直未能找到它所代表的元素。1869年英國(guó)科學(xué) 家洛克爾為它起名為氦，希臘語(yǔ)是太陽(yáng)的意思。為了在地球上找 到氦，又花了幾十年時(shí)間，直到1895年才從一種含鉛的礦物中找 到了這種物質(zhì)，原來(lái)它是僅重于氫的一種隋性氣體，在地球大氣 中含量不到萬(wàn)分之一，然而在恒星中卻含量極大。 對(duì)星光的光譜分析使我們了解了恒星的化學(xué)結(jié)構(gòu)。研究結(jié) 果表明構(gòu)成天體的元素與構(gòu)成地球的元素都是一樣的，顯示了宇 宙間物質(zhì)的統(tǒng)一性。由光譜線的強(qiáng)度可以知道恒星中某種物質(zhì) 的構(gòu)成比例，由光譜線的紅移或紫移可以知道天體是遠(yuǎn)離還是向 我們運(yùn)動(dòng)，由偏移度可算出速度值。由光譜線的分裂可以知道天 體上的磁場(chǎng)情況。對(duì)于雙星，可以從兩組光譜線的相互位移，計(jì) 算出它們的軌道運(yùn)動(dòng)……。 對(duì)天體的光譜分析使我們對(duì)恒星世界的了解更加全面。我 國(guó)天文界已開(kāi)始了“大天區(qū)多目標(biāo)光纖光譜望遠(yuǎn)鏡”計(jì)劃，將建造 巨大的觀測(cè)天體光譜的望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)，對(duì)天體展開(kāi)大規(guī)模的分光研 究。它將為我國(guó)開(kāi)展宇宙學(xué)的研究工作提供有力的觀測(cè)手段?！　　?/pre>




編輯推薦
　　《絢麗多彩的宇宙：天文學(xué)與高新技術(shù)（修訂版）》從有關(guān)現(xiàn)代天文學(xué)和現(xiàn)代天文學(xué)技術(shù)的基本知識(shí)入門，著重介紹了當(dāng)前世界天文學(xué)上最新成果、最新動(dòng)態(tài)、最新發(fā)展趨勢(shì)。內(nèi)容包括：人類文明的起源、人類怎樣認(rèn)識(shí)了宇宙、萬(wàn)物生長(zhǎng)靠太陽(yáng)、對(duì)太陽(yáng)系的新探索、星空巡禮、宇宙學(xué)與科學(xué)世界觀等六部分。





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