第二章 异想“天”开第二章 异想“天”开

一、不明飞行物

一、不明飞行物

月球上也有UFO吗？

我们都知道UFO，也就是外星人的飞碟。在地球上的许多地方，都有飞碟的目击者。但是，你知道吗，其实在月球上也曾经发现过飞碟的踪迹。

1969年5月22日，“阿波罗10号”宇宙飞船进入了月球轨道。当登月舱将至距月球表面150公里时，宇航员突然看到一个发光体从月亮上垂直起飞。宇航员立刻拍下了这个情景，后来的照片上显示出一个明亮的移动的光点。它是什么呢？没有人能够解释。事实上，这就是在月球上发现UFO的第一个目击报告。

1969年7月19日，宇航员阿姆斯特朗、柯林斯和奥尔德林乘“阿波罗11号”进入月球轨道，准备进行人类历史上第一次登月着陆。就在这时，奥尔德林向月球上望去，不禁被吓了一大跳。只见在靠左侧的月球表面上竟然整整齐齐地排列着许多UFO。几秒钟之后，这些飞碟开始垂直地向右边运动。奥尔德林发现，这些飞碟似乎在排气，喷出的好像是一种液体，使他们的尾部看上去像是长出了一条尾巴。这些飞碟都由一大一小两个发光体组成，而且令人惊奇的是，连接这两个发光体的方式看上去总是在变化着，而究竟是怎么变化的，却难以描述。

飞碟腾空之后，变为倾斜排列，从右上方慢慢地向下倾斜降落，好像要撞击月球，但却突然来了一个大转弯，然后再次上升，很快就消失得无影无踪了。

奥尔德林把这些过程都用相机拍了下来，一共得到了28张十分珍贵的照片。这些不明飞行物究竟是不是我们在地球上看到的那些飞碟，它们为什么又出现在月球上，这一切到现在还是难解之谜。

玛雅人的“宇航器”

一提到宇航器，朋友们肯定不陌生。是的,宇航器就是能够遨游太空的机器,是当今世界科学中的尖端。但在玛雅文明遗迹中,就有关于“宇航器”的记载了，朋友们，你们相信吗？

信不信由你，但它确实是真实存在的。本世纪的５０年代，几位考古学家来到位于墨西哥高原一个荒凉的山谷里，去清理一座废弃并坍塌了的玛雅时期的神殿，神殿的名字叫帕伦克。他们从浮尘和苔藓中发掘出一块沉重、刻满花纹图案的石板。石板上所刻的图案，在当时的人们看来非常怪异、离奇。石板上刻绘的像是一个人在骑摩托车，双手握着把，四周围绕着装饰性的花纹。但到本世纪六十年代，各国航天科技迅猛发展，出现了许多有人驾驶和无人驾驶的宇航器。人们忽然发现石板上所展现的图画是被美化了的古代的宇航器。人们再次审视这块石板上的图画，除去艺术加工，我们可以清楚的分辨出进气口、操纵杆、脚踏板，以及天线、软管等宇航器上的具有的必备设备和设计。这也使得美国航天中心参与航天器设计的专家感到很惊奇。他们都异口同声的喊到：“了不起！这是古代的宇航器！”

在古代，是不可能有宇航器存在的。那么，这块石板上的画是如何刻上去的？答案还需要你们去找出来。

二、宇宙之吻——陨石、流星

二、宇宙之吻——陨石、流星

晴朗无月的夜晚，当你仰视夜空时，经常会看见一道明亮的闪光划破夜空，飞流而逝。它给寂寞的星空带来一丝生气，这就是流星现象。中国民间常把它称为“贼星”。

什么是流星呢？流星是行星际空间的尘粒和固体块（流星体）闯入地球大气圈同大气摩擦燃烧产生的光迹。若它们在大气中未燃烧尽，落到地面后就称为“陨星”或“陨石”。流星体原是围绕太阳运动的，在经过地球附近时，受地球引力的作用，改变轨道，从而进入地球大气圈。流星有单个流星、火流星、流星雨几种。单个流星的出现时间和方向没有什么规律，又叫偶发流星。火流星也属偶发流星，只是它出现时非常明亮，像条火龙且可能伴有爆炸声，有的甚至白昼可见。许多流星从星空中某一点（辐射点）向外辐射散开，这就是流星雨。陨石是太阳系中较大的流星体闯入地球大气后未完全燃烧尽的剩余部分，它给我们带来丰富的太阳系天体形成演化的信息，是受人欢迎的不速之客。一般的流星体，密度都极低，约是水密度的1/20。每天都约有数十亿、上百亿流星体进入地球大气，它们总质量可达20吨。

火流星

火流星看上去非常明亮，像条闪闪发光的巨大火龙，发着“沙沙”的响声，有时还有爆炸声。有的火流星甚至在白天也能看到。火流星的出现是因为它的流星体质量较大（质量大于几百克），进入地球大气后来不及在高空燃尽而继续闯入稠密的低层大气，以极高的速度和地球大气剧烈摩擦，产生出耀眼的光亮。火流星消失后，在它穿过的路径上，会留下云雾状的长带，称为“流星余迹”；有些余迹消失得很快，有的则可存在几秒钟到几分钟，甚至长达几十分钟。

流星雨

在各种流星现象中，最美丽、最壮观的要属流星雨现象。当它出现时，千万颗流星像一条条闪光的丝带，从天空中某一点（辐射点）辐射出来。流星雨以辐射点所在的星座命名，如仙女座流星雨，狮子座流星雨等。历史上出现过许多次著名的流星雨：天琴座流星雨、宝瓶座流星雨、狮子座流星雨、仙女座流星雨……。中国在公元前687年就记录到天琴座流星雨，“夜中星陨如雨”，这是世界上最早的关于流星雨的记载。

流星雨的出现是有规律的，它们往往在每年大致相同的日子里重复出现，因此它们又被称为“周期流星”。

流星雨的形成是由于在行星际空间有许多流星体组成的“流星群”，当地球与流星群相遇时，就会有大量的流星进入地球大气，形成壮观的流星雨。流星群可能是彗星物质扩散到轨道上形成的，就象比拉彗星碎裂后则形成了仙女座流星雨。事实是不是这样呢？这又是一个需要证实的天体之谜。

陨石

陨石是来自地球之外的“客人”。根据陨石本身所含的化学成分的不同，大致可分为三种类型：

1.铁陨石，也叫陨铁，它的主要成分是铁和镍；

2.石铁陨石，也叫陨铁石，这类陨石较少，其中铁镍与硅酸盐大致各占一半；

3.石陨石，也叫陨石，主要成分是硅酸盐，这种陨石的数目最多。

陨石包含着大量丰富的太阳系天体形成演化的信息，对它们的实验分析将有助于探求太阳系演化的奥秘。陨石是由地球上已知的化学元素组成的，在一些陨石中找到了水和多种有机物。这成为“地球上的生命是陨石将生命的种子传播到地球的”这一生命起源假说的一个依据。通过对陨石中各种元素的同位素含量测定，可以推算出陨石的年龄，从而推算太阳系开始形成的时期。陨石可能是小行星、行星、大的卫星或彗星分裂后产生的碎块，它能携带来这些天体的原始信息。著名的陨石有中国吉林陨石，中国新疆大陨铁，美国巴林杰陨石，澳大利亚默其逊碳质陨石等。

通古斯事件之谜

1908年6月30日早晨，一个来自太空的巨大物体以极高的速度冲进了地球大气层，在西伯利亚通古斯河流域一个人烟稀少的沼泽深林区爆炸。它发出震耳欲聋的轰响，强大的冲击波掀倒焚烧了方圆60千米范围的杉树，巨大的火柱冲天而起，又黑又浓的蘑菇云升腾到二十多千米的高空，大火一直燃烧了好几天。对于这次爆炸，有人认为这是一颗巨型陨石陨落造成的，但现场却没找到陨石坑和陨石碎片；有人认为这是一颗彗星闯入地球大气，由于彗核和地球大气猛烈摩擦而产生爆炸；还有人认为这是地外文明派来的一艘以原子能为动力的宇宙飞船的爆炸引起的。总之，这个谜的揭晓令人拭目以待。

三、黑洞与白洞--宇宙中最神秘天体

三、黑洞与白洞--宇宙中最神秘天体

黑洞综述

研究发现，黑洞是由具有极大质量的超巨星在塌陷时所形成的，恒星的核心在本身重量的影响下非常快速的收缩，并释放出强劲的暴发能量，如果核心物质大的使塌陷无限地继续下去，便产生了黑洞，在重力巨大的挤压下，所留下的物质有难以想像的高密度。由于黑洞的质量非常大，使得它们具有强大的重力场，这些力量大的连光线也无法逃出它的手掌心，这也就是为什么它要叫做黑洞的原因了，在它的边界內你看不到任何东西。

黑洞导论：

“黑洞”，顾名思义就是一个漆黑的洞。因其引力过强，以至于连自己发出的光线都无法由其中逃脫而出。就连光线由外射入，也像射入无底洞。然而大质量塌缩的恒星是如何到达此情境的呢?试想一物体于一塌缩星的表面，随著恒星塌落而凝缩，不停的靠向中心，重力愈来愈强。(天体的重力离中心愈近愈大)而恒星愈收缩，要离开它的表面速度要求愈大。当恒星塌缩到到光速时，已几乎无任何物体可逃脫而出。(根据爱因斯坦相对论而言，光速是所有物体速度的极限，几乎沒有任何物体的速度会超过光速。)而塌缩到光速都无法逃出时，任何物体都不可能再从黑洞中出来。当恒星塌缩到此一境界时，这时黑洞所呈现的半径就称为“史瓦西半径”。假设地球也做如此的塌缩，那此时地球的史瓦西半径就为一厘米宽。但恒星并非一定凝缩到此程度才形成不可逃脫的表面。质量愈大，其史瓦西半径內的物质密度愈小。如质量是太阳一亿倍的，缩到水的密度便达到史瓦西半径了。

黑洞与相对论：

在这里又谈到爱因斯坦的相对论。本来黑洞并非一定得由大质量的恒星演变而成，只是一般星体不可能一下子缩到底。所以恒星演变成黑洞只有经由大质量塌缩这一途径。此结论已由相对论导出，至于黑洞与外界断绝关系，我们可以把其形状试想成细長瓶子状。进入瓶子的一切短程线，都只能按弧线落到其底部。因此形成禁锢的空间，任何物体都无法逃出。但这个禁锢空间对外界是开放的，只是进的去出不来而已，也就是它和外界相通只有单向性。这个禁锢空间的內外分界称为“事界”，也就是史瓦西半径的界面，过了这界线，外界就无从得知了。內部的人最远只能到达史瓦西半径界面，亦即事界是他们世界的端点。而史瓦西界面是由史瓦西首先依据相对论所求出的解，后人便称之为史瓦西黑洞。然而其实事界的概念已先于爱因斯坦早存在，但他创见性的两点在于时空弯曲以及光速是一切物体运动的极限。

宇宙深渊：

黑洞是一去不复返的深渊，但在靠近黑洞时，由于时间的延滞，会发生许多奇妙的事。黑洞旅行者穿越事界，按他的计时系统来說，只是很短的时间，但对远方的观测者来說，其结果却是恰恰相反。他看见愈近事界宇航员的身影愈薄，接近事界愈缓慢。火箭无限靠近事界，但总不能到达。外界的人看事界亦为如此，也是越塌缩越缓慢，形状也越朦朧，塌缩星就像是渐渐凝住了所以以前把这现象叫做“塌缩星凝止”。凝止的界面就称为“凝止界面”。而当塌缩接近事界时，星光迅速黯淡。对于太阳质量十倍的星，就在凝止那一剎那，在百万分之四秒內全部化为乌有。所以我们无从得知黑洞是如何形成的。然而黑洞周围的时空弯曲的性质，对人的寿命有特殊影响。它周围的时间进度缓慢，也许这可以做为一种变时机制，勇敢涉足于事界边缘也许可以不老不死。但在黑洞的边缘要求很大的加速度。愈靠近黑洞，要求的加速度越大，时间延滞也越厉害。

黑洞与时间：

在我们的世界中，空间是自由的，你可以随意上下左右移动；但时间只有一个方向，你不能使时光倒流。靠近事界时，时间进程减缓了，但是方向沒有改变。而在事界中，则恰恰相反，我们不能在空间自由行动了，但却可在时间上后退。黑洞中的物体毫无办法的向下落，亦即绝对不停止的冲向黑洞中心。在外界不断向时间的一方流逝，在事界却变为不断的向中心走去，舍此別无它途。我们每个人都有自己的內在"时钟"，这时钟和某人一起行动，其时刻便称为他的“本位时」、”(Propertime)。由于各种原因，各人的本位时皆不同。只是地球上的本位时差太微小了，所以大家可以校准，但靠近事界的人和远方的人本位时去却相差很多。由于运动系统时间的延滞，不同速度的系统时间就相异了。靠近黑洞时的强引力，相对于周围世界产生加速度，同样也就有时间延滞。光的紅位移亦可表明此一效应。光有能量，也就是有质量，一样受到引力场的作用，它要克服事界的巨大力量，一定付出能量的代价。光的能量由频率決定，越靠近事界的光，跑出黑洞范围的频率越跌落的厉害。如果以光的脉动来做计时裝置，那么愈靠近事界处的钟就走的越慢。

黑洞的利用：

物理学家把有序的相反概念，也就是无序状态叫做熵。一个封闭的物质世界系统，无论甚么物理变化，全熵量即无序的总量绝不减少，这称热力学第二定律。最后熵达到最大而成平衡状态，这就是所谓的热寂，这时到处能量分布相同，宇宙再也活不起来了。沒有运动，也就是沒有时间，宇宙就不存在了!引力能的熵比核能以及热运动能的熵小得多，通常引力场绝非无序的。但黑洞把通常共存物体吞噬进去，就使黑洞失去多样性而趋于统一，于是就包含一定的熵，把黑洞引力场转为其他形式就不能百分之百有用。但黑洞有熵是肯定的。若非如此，投入极大量的无序的东西到黑洞中，岂非全体熵减小了。这就和热力学第二定律相违背了。而黑洞的引力能，可看为存于表面，恰如水滴表面张力那样的表面能。如果給水滴补充能量，它就会激烈震动而分裂。因为面积不够容纳更大的能量。同样的，如果对黑洞施以能量，类似的理由它会震动，用引力波放走能量，因为它不能分裂。它的表面积依然和初始界面表面积一样，亦即表面积不能减少，这可称为“不减能”。黑洞一形成，对应的表面积就是永远不可减。再来谈到若黑洞自转或带电的話，其塌缩星的能量便对应增加。因为各个电场互相排斥，要合成一体必须作功。所以电荷凝缩伴随著电场能量的储存。以后吸收等量反符号电荷，变成中性，就等于把储存的能量放出。事实上，塌缩星的全部能量包含了寄存的电量。而黑洞有不可减表面能量、自转能量、电场能量三种。自转能和电场能不是以熵的形式寄存的。旋转速度降低、电荷中性化，就可送出能量，所以只有表面能是熵性的。但要如何获得其能量呢?在这里提供了「弹道法」。它是把物体射入能层，让它分裂为二。一个跌进了事界，一个拋了出来，而跑出的便带走了能层的能量。

白洞综述

黑洞作为一个发展终极，必然引致另一个终极，就是白洞。其实膨胀的大爆发宇宙论中，早就碰到了原初火球的奇点问题，这个问题其实一直困扰著科学家们。这个奇点的最大质量与密度和黑洞的奇点是相似的，但他们的活动机制却恰恰相反。高能量超密物质的发现，显示黑洞存在的可能，自然也显示白洞存在的可能。如果宇宙物质按不同的路径和时间走到终极，那么也可能按不同的时间和路径从原始出发，亦即在大爆发之初的大白洞发生后，仍可能出现小爆发小白洞。而且，流入黑洞的物质命运究竟如何呢？是永远累积在无穷小的奇点中，直到宇宙毁灭，还是在另一个宇宙涌出呢？如果黑洞从有到无，那白洞就应从无到有。６０年代的苏联科学家开始提出白洞的概念，科学家做了很多工作，但这概念不像黑洞这么通行，看来白洞似乎更虛幻了。问题是我们已经对引力场较为熟悉，从恒星、星系演化为黑洞有数理可循，但白洞靠什么来触发，目前却依然茫然无绪。无论如何宇宙至少触发过一次，所以白洞的研究显然与宇宙起源的研究更有密切的关系，因而白洞学说通常与宇宙学结合起来。人们努力的方向不在于黑白洞相对的哲学辩论，而在于它的物理机制问题。从现有状态去推求终末，总容易些，相反的从现有状态去探索原始，难免茫无头绪。

白洞起源：

白洞学说出现已有一段时间，1970年捷尔明便提出它们存于类星体、剧烈活动的星系中的可能性。相对论和宇宙论学者早已明白此学说的可能性，只是这与一般正统的宇宙观不同，较不易获得承认。某些理论认为，由于宇宙物体的激烈运动，或者星系一部喷出的高能小物体，它们遵守著克卜勒轨道运动。这是一种高度理想化的推测，亦即一个地方有几个白洞，在星系核心互相旋转，偶然喷出滿天星斗。喷出的白洞演化成新星系。而从星系团的照片中可观察到一系列的星系由物质连接起来。这显示它们是由一连串剧烈喷射所形成的。照此来说，白洞可能会像阿米巴原虫一样分裂生殖，由分裂而形成星系。然而这又和目前的理论相违背。从此看来，就是星系生成也有不同见解。有的天文学家便提出并接受宇宙之初便有不均匀物质的结块，而其中便包含了白洞。宇宙向最初奇点收缩，星系、星系群都同一动作，这当然和黑洞的奇点相似。宇宙的不同区域，其密度皆不同，收缩时首先在高密度的地方，达到了黑洞的临界密度，从此消失在事界之后，宇宙不断收缩，使不断出现高密奇点。宇宙成为大量黑洞及周围物质的集合体。然而事实上，宇宙是膨胀而非收缩的，因此它是白洞而不是黑洞。在宇宙整体性源始的大奇点中存在著密度高的小质点，它们隨著膨胀向四面八方扩散，大白洞大量爆发生出小白洞。星系等不均匀物体，正是由它生成的。不均匀物体之所以易和黑洞拉上关系，皆是因为它和膨胀现状相对称的宇宙中局部收缩的过程。目前宇宙中黑洞和白洞的存在是并行不悖的，是过程的两个端点而已。黑洞奇点是物质末期塌缩的终点，白洞物质的奇点是星系的始端。只不过各过程不是同时，而是先后交錯的。

白洞的喷发：

有关于白洞的资讯，目前并不多。所以我们对白洞的喷发并不十分了解。白洞的喷口的来历并不清楚，一如大爆发原因不明。奈里卡在1975年论述了许多使天文学家感觉困扰的问题和白洞的数学联系，这是相关重要的。在喷发中白洞存在的前提下。外部观测者可以探测到蓝移所致的不同辐射源的频谱。大爆发的初期状态所遵循的爱因斯坦宇宙论方程式同样可施于探索星系規模膨胀系统的未爆核状态，但奈理卡使用了方程式时结合了过程的物理項。白洞向外爆发的时间极短，这一瞬的过程当然很难说明，但白洞所产生的电磁辐射市可计算的。观测到的爆炸光谱的最大特征，是最初以高能辐射为主体，不久就显示出低能辐射。辐射若是由白洞产生，这现象就很自然了辐射能愈高，蓝移也愈大，所以最初可见光也都移到紫外区了。他还计算了银河系中偶然的小規模爆发现象，说明了银河内小白洞隨时爆发的可能性。例如短期间活动的银河内X-ray，剧烈的最高能量最先到达，其后能量下降，整体按幕函数递减在光谱中显示出来。这和白洞理论计算是一致的。各X-ray之间，光谱不尽相同，不过这差异可从白洞对自己产生的电磁辐射产生畸变说明。因为白洞内产生的辐射可能有黑体辐射(微波以下噪音)、自由辐射(带电粒子间相互作用产生)、同步辐射(带电粒子在強磁中通过而产生)等不同形态。人造卫星偶然观测到的突发r射线，可以白洞影响说明；宇宙射线背景高能粒子的生成，也可以认定是白洞喷发的物体。

四、太阳系家族

四、太阳系家族

宇宙，星空灿烂，其中深藏着物质运动的伟大力量。

夜晚，当我们抬头仰望蔚蓝的夜空时会不禁发问：那些一闪一闪的小东西距离我们有多远啊？在宇宙里还有其他生命的存在吗？对于这个浩渺无垠的世界我们的了解只限于我们自己的太阳系。下面就让我们来认识一下太阳系，做一次太阳系之旅吧！

家族一览表

说到太阳系，自然少不了太阳了。除了这个每天给我们光和热的大家伙以外，在太阳系里还有九大成员。最大的一颗行星是木星，其次是土星。这两颗行星可是太阳系的大哥大，而地球虽然是排行老三，但是质量却排名第五，只比冥王星、水星、火星、金星大。可是地球却是唯一能孕育万物生命的行星。我们肉眼可以看见的行星有水星、金星、火星、土星。水星和金星只能出现在日出前或是黄昏后。按距离太阳的远近算起，依次为水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星和冥王星，它们不但排列得很规则，而且像赛跑运动员在一个场地上比赛，非常有秩序地沿着各自的跑道，一刻不停地朝同一个方向绕着太阳在转圈子。虽然它们有的跑得快，有的跑得慢，但从来不争抢跑道。同时，太阳又慷慨无私地奉献出自己的光和热，温暖着太阳系中的每一个成员，促使他们不停地发展和演变。

一家之主---太阳

太阳的质量占有整个太阳系的99.8％。太阳总是让人想到温暖，那么太阳的构造到底是什么样的呢？太空中最多的元素是氢，当太阳在50亿年前形成的时候，许多氢被吸收聚集在一起，由外往内产生了巨大的压力及温度，产生了核融合反应，点燃了恒星之火，从此太阳就开始源源不绝地发光发热了。也许你会问太阳给我们生活带来光和热，它的温度到底是多少呢？太阳是一团温度非常高的气体球，如果我们搭乘一艘不怕高热的太空船往太阳飞去，就会感觉到数百万度的高温（日冕），接着温度降下来到摄氏五六千度，看到喷发的巨大日珥，及太阳表面的米粒组织及太阳黑子，最后到达太阳核心部分温度高达摄氏1500万度。那么太阳表面是硬还是软呢？整个太阳由内向外被分为核心、辐射层、对流层、光球、色球、日冕几层。我们眼睛可以看见的是太阳的发光层，也就是光球。在这穿透太阳的期间，您都接触不到所谓的“陆地”。和我们人类一样太阳也会“挤青春痘”的。当太阳挤青春痘流血时的现象，我们称之为日珥。日珥有两种，一种是爆发型日珥，从太阳表面突然喷发出来后消失。另一种是静止型日珥，它突出太阳表面久久不落下。我们在日全食发生时也可以看见粉红色的日珥在太阳边缘跳跃呢！有时我们还能看到日全食。它是指太阳、月亮、地球运行到一条直线上时，既月亮把太阳挡住了，此时我们从地球上看到的太阳就是一个巨大的“黑饼”。古人在黄昏或日出时分，看到太阳表面有黑点，所以就叫它为“踆乌”。那是因为

在太阳表面的光球层可以见到太阳黑子的存在。它出现在日冕层。同时在太阳的日冕层可以看见太阳表面激烈活动所喷发出的红色日珥，在日珥外围还有发出白光的日冕。在1973年美国太空实验室的太空人还曾用一块钱硬币，在太空中把太阳表面遮起来，看到了日冕了呢。

没水的水星

乍一看去还以为水星和我们地球上的海洋一样，到处都是水，还有五彩的鱼儿。要是这样想的话就错了，别以为名叫水星它就是一颗充满水的星球。恰恰相反，在水星表面没有大气层，所以被陨石撞得坑坑洞洞的。水星是九大行星中距离太阳最近的一颗。我们用肉眼都看的到它，它象是个跟屁虫一样老在太阳旁边跑来跑去。为什么会这样呢？那是因为水星在地球轨道里面，所以我们只有在日出前和日落后短短的一个小时可以看见它，而且一年还没有几天呢！因为太接近太阳，所以水星很热，白天可高达400摄氏度，而晚上却降到零下170摄氏度。看来水星并没有我们想象中那么浪漫哦。

太阳系里的姐妹星

我们家族里的姐妹星就是彼此是邻居的金星和地球。人们之所以这么叫它们是因为它们有很多相似之处。金星从外表看来和地球差不多大，在两个行星相对年轻的表面都有一些环形山口。从前还有科学家怀疑在金星上也有和我们人类一样的生命物质的存在。在宇宙中看，金星象一颗明亮的眼睛。中国古代称它为太白或太白金星。和中国史书上称晨星为“启明”，昏星为“长庚”。古代希腊人称它为阿佛洛狄特，这是爱与美的女神。罗马人把爱与美的女神称为维纳斯，于是金星也被称为维纳斯。天文学家把维纳斯每天梳妆用的宝镜借来做为金星的天文符号，记“♀”。金星吸引人的还不它的明亮，其他兄弟们都是自西向东的自转，只有它是倒转。而且金星也是几个兄弟中自转最慢的一个了。你可千万别以为金星因为明亮而温柔，它可厉害着呢。金星表面大气浓厚的把射进来的太阳光像盖“棉被”一样罩住，所以产生了温室效应，表面温度高达480摄氏度，像铅、锡都会熔化像水一样。

接下来让我们看看地球，再熟悉不过的名字了，对！它是我们共有的家园，也是我们唯一的生存空间。它是我们至今知道的唯一有生命的星球。全球5。1亿平方公里的表面积中，陆地和岛屿只占29.2%，其余都是浩瀚的海洋。所以在太空中拍摄的地球是一个美丽蔚蓝的星球。地球被一层厚厚的大气层包围着，主要成分是氮气和氧气，正是因为它的存在，生命才可能出现在这个星球上。

红孩子

太阳系里的九兄弟都有各自的颜色，但最特别的要数老四了。它就是调皮的红孩子----火星。它缓慢地在众星之间穿行，时而顺行，时而又逆行，亮度常有变化，令人迷惑。火

星表面满目荒凉，是赤色的不毛之地。大气中的微尘使天空呈现橙红色。火星的红色之谜一直困扰着人们。通过对火星泥土的分析，我们知道原来火星土壤中含有大量氧化铁，夸张一点说，整个火星就像是一个生了锈的世界。火星是传闻最多的一个行星，透过望远镜的观察，我们看到火星表面也有四季的变化，科学家曾幻想火星有生命存在。可是在1976年7月20日和9月3日登陆火星的海盗一号和海盗二号太空船，都没有发现任何的生命现象，所以火星人的传闻就只好慢慢地让它消失了。

木星VS土星

木星、土星两个行星是太阳系行星的两个大哥。体积比地球大1316倍的大胖胖木星是行星九兄弟中最魁梧，自转速度却是太阳系中最快的。

土星的体积相对木星来说就是虚胖了。土星是一颗美丽的行星，凡用望远镜观看过土星的人，无不赞叹不已。淡黄像桔子的星体，四周飘浮着明暗相间的彩云，赤道面上缠绕着发出柔和白色光辉的光环，远远看上去真像是一顶大帽沿的冠冕挂在天空。星环看起来像个实体，其实它是由数十亿颗小石头和冰块组成的，它们的体积有的小如沙粒，有的大如汽车。科学家想像那是土星以前有一颗卫星，因为不知名的原因太过于接近土星表面，所以被土星的引力拉碎而形成的。在围绕土星运转的卫星里，土卫六是人们一直认为太阳系中最大的卫星，并取名为泰坦。是不是觉得有冲动去看看那神秘的星云带呢？今晚就把望远镜对准它吧。

懒汉子

天王星是九大金刚中最懒的，它是“躺”着自转的，有人把天王星称做“一个颠倒的行星世界”。在漫长的84年绕太阳公转周期中，有一半的时间是太阳照射北极，另外另一半的时间则是照射南极，很奇怪吧！通过观测发现，天王星的表面具有发白的蓝绿色光彩和与赤道平行的条纹，大概是由于自转速度很快而产生的大气流动。天王星基本上是由岩石和各种各样的冰组成的。那么你也许会问，天王星的内部也是冰的吗？事实上迄今为止，这也困扰着天文学家的一个疑问。只有一颗探测器飞临天王星，那就是旅行者2号。

意外的收获和辛苦的发现

海王星又称笔尖下发现的行星，天文学家用牛顿万有引力定律已经成功预测了“金木水火土”在宇宙中的正确位置，可是用同样的方法来计算天王星的位置，却老是和观测结果稍有不符，于是科学家大胆提出：在天王星的运行轨道之外，可能有另一颗行星在影响着它的运动，就这样经过大量的复杂计算，终于发现了这颗新行星------海王星。从望远镜里观察，这颗遥远的星球也和木星一样呈扁球状。表面上分布着一条条平行于赤道的明暗相间的带状斑纹，颜色呈淡绿色。海王星的脾气很大，它经常会呼啸着按带状分布的大风暴或旋风，海王星上的风暴是太阳系中最快的，时速达到2000千米。和土星、木星一样，海王星内部有热源－－它辐射出的能量是它吸收的太阳能的两倍多。和天王星、海王星的发现相比，冥王星的发现可算得上“好事多磨”。它是经过两代科学家的辛苦研究才发现的。我们现在知道冥王星的亮度很弱，即使在世界上最大望远镜拍摄的照片上，它也和普通的恒星没有什么差别。要想在几万颗，甚至几十万颗星象中找到它，真好比是大海捞针，况且天文学家还常有运气不佳的时候。所以也被称为太阳系的边界。由于还没有宇宙飞船访问过冥王星，因此它至今还是一颗神秘的星球，因为冥王星与太阳的距离最远，致使它表面的温度几乎接近零下240摄氏度，在冥王星上，太阳看上去不过是一颗明亮的星星。因为距离的问题，迫使我们人类对天王星、海王星和冥王星的研究要相对较少一点。看了我们的介绍后你能否开动脑筋想一想看有没有什么既经济又实用的方法让科学家们可以更详细的了解他们呢？

五、量天的尺子——光年

五、量天的尺子——光年

宇宙之大，可谓广阔无边。因此，要测量天体之间的距离，得有一把合适的“尺子”才行，不合适的“尺子”会让人难以理解。比如，你说你家离单位有一千万毫米，肯定会让人丈二摸不着头脑，但如果你说距离是10公里，别人就很清楚了。

同样道理，对于广阔的宇宙空间，天文学家必须为它找一把合适的“尺子”。

对于太阳系，天文学家用地球和太阳之间的平均距离（由于地球和太阳之间的距离时刻在变化，所以只能用“平均”值）作为“尺子”，叫“天文单位”。一个天文单位等于149597870公里。天文单位对于度量太阳系行星的距离很合适，但要拿去测量恒星之间的距离，这把尺子就显得太小了。

为此，天文学家定义了一个单位，叫做“光年”。由于光在真空中的速度是恒定不变的（速度是每秒约30万公里），因此，光在一年的时间里走过的这段距也恒定不变。光年就是光在真空中一年时间走过的距离。一光年大约是9.5万亿公里。天文学家就用这样的一把尺子来测量恒星间的距离。比如，目前所知的离太阳最近的恒星，距太阳约4.2光年。而最遥远的恒星离太阳要超过100亿光年。

讲到这里，大家就明白了，光年是长度的单位，而非时间单位。

六、最先登月的人

六、最先登月的人

第一批在月球上登陆的人是美国宇航员N阿姆斯特朗和E奥尔德林。他们乘坐阿波罗11号宇宙飞船经过100小时的飞行到达月球。

1969年7月21日格林威治时间3时51分，飞行指令长阿姆斯特朗爬出登月舱的气闸室舱门，在5米高的进出口台上呆了几分钟，以安定一下激动的心情。然后他伸出左脚慢慢地沿着登月舱着陆架上的一座扶梯走向月面。他在扶梯的每一级上都稍微停留一下，以身体能适应月球重力环境。走完九级扶梯共用3分钟。4时7分他小心翼翼得把左脚触及月面，然后鼓起勇气将右脚也站在月面上。于是在静寂的月球尘土上第一次印上了人类的脚印。

阿姆斯特朗和奥尔德林在月面上总共停留了21时18分，在舱外活动了2小时21分。在这无声无息的环境里，他们安装了自动月震仪，激光后向反射器，太阳风测试仪，并收集了23公斤的月球岩石标本，插上了一面美国国旗。电视摄像机不断得把他们的活动拍摄下来送回地面，使地面上千千万万观众与他们一道经历了这一场冒险。当时，他们的另一位同胞M·柯林斯却在500公里高空的月空中飞行，等候他们的胜利归来。

从"水星"到"阿波罗"计划

"水星"计划是美国1958年开始实施的第一个载人航天计划。鉴于当时与苏联竞争紧迫形势，该计划的基本指导思想是尽可能利用已经掌握的技术和成果，以最快的速度和简单可靠的方式抢先把人送上天。但事实上，当苏联于1961年4月12日把航天员加加林送上天成功地完成轨道飞行时，"水星"飞船尚处于无人试验阶段，直到1962年才进行首次载人轨道飞行。"水星"计划于1963年结束，共完成25次飞行试验，其中包括4次动物飞行，2次载人弹道飞行，4次载人轨道飞行，耗资约4亿美元。

美国通过"水星"计划证明人能够在空间环境中生存和有效地驾驶飞船，也取得了载人飞

船设计的初步经验。但是在这一回合的载人航天竞争中输给了苏联，突出表现为载人上天的时间落后于苏联，航天运载能力也处于劣势。为改变这种局面，经美国航宇局和冯·布劳恩等火箭专家论证，提出美国在60年代经过努力能够达到而又刚好超出苏联能力的目标是载人登月。于是，美国总统肯尼迪于1961年5月25日宣布了"阿波罗"载人登月计划。

作为从"水星"到"阿波罗"计划之间过渡，美国于1961年11月至1966年11月实施了"双子星座"计划。其主要任务是研究、发展载人登月的技术和训练航天员长时间飞行及舱外活动的能力。该计划历时5年，完成了10次环地轨道载人飞行，每次2人，共花费12.8亿美元。此外，美国为实施"阿波罗"计划还研制了"徘徊者"、"勘测者"、"月球轨道环行器"无人月球探测器、土星族重型运载火箭，以及由逃逸系统、指令舱、服务舱和登月舱组成的阿波罗飞船，这些工作为1969年把人送上月球奠定了坚实的技术基础。

"阿波罗"计划从1961年开始实施至1972年结束，共花费240亿美元，先后完成6次登月飞行，把12人送上月球并安全返回地面。它不仅实现了美国赶超苏联的政治目的，同时也带动了美国科学技术特别是推进、制导、结构材料、电子学和管理科学的发展。但是，"阿波罗"计划耗资太大，几乎占用了航宇局60年代部经费的3/5，严重影响了美国空间科学和空间应用领域的发展，迫使美国重新考虑下一步的航天目标。

载人登月飞船

苏联1957年成功地发射第一颗人造地球卫星后，又接连不断地发射了一些卫星，从中掌握了航天的回收技术。接着，又发射了载人飞船将宇航员送入地球轨道，使其绕地球航行一圈后返回地面。这使美国深感与苏联之间的“空间差距”，于1961年5月25日，美国总统肯尼迪在国会上提出一个10年内把人送上月球，并使他安全返回的计划，得到国会的一致支持。为实施人类登月，以希腊神话中的太阳神命名的“阿波罗”美国国家航空航天局执行的一项迄今为止最庞大的航天工程，目的是实行人对月球的实地考察，为载人的行星际飞行和探测进行技术准备。该工程包括如下方面：

登月方案──经过反复的技术信论证，于1962年11月决定采用“月球轨道交会”方案。

运载火箭──运载火箭的研制分两个阶段进行：1.研制“土星1号”和1B号”和1B号，以获得大型运载火箭运行的经验，为进行“阿波罗”号飞船的飞行试验创造条件；2.研制“土星”5号三级巨型运载火箭作为飞船登月的运动工具。

“阿波罗”号飞船──飞船由指挥舱、登月舱和服务舱组成。

“阿波罗”计划──为载人登月飞行做准备并实现载人登月飞行，原计划19次，后减为17次。从1966年至1968年进行6次（“阿波罗”1号至6号）不载人飞行实验，在近地轨道上鉴定了飞船的指挥舱、登月舱和服务舱，考验了登月舱的动力装置。1968年到1969年进行3次（“阿波罗”7号至9号）载人飞行试验，主要做环绕地球、月球飞行的登月舱脱离环月轨道的降落模拟试验、轨道机动飞行和模拟会合、模拟登月舱的分离和对接。按登月需用的时间进行了连续1天的飞行，检验了飞船的可靠性。1969年5月18日，“阿波罗”10号演习了登月全过程，绕月飞行31圈，两名宇航员乘登月舱下降到离月面仅有15.2公里处。1969年7月，“阿波罗”11号载有3名宇航员完成载人登月。此后，发射了“阿波罗”12号、14号─17号载人登月飞船，各带两名宇航员，并带有仪器，分别进行了多项科学实验。这些实验提示了月球表面的结构特性，月面物质的化学成分、光学和热力学等物理特性及探测了月面重力、磁场和月震等现象。

1969年7月16日至7月24日，“阿波罗”11号登月飞船首次完成了载人登月之创举，登月任务的主要步骤如下：首先是“土星”5号运载火箭第一级助推火箭点燃，将飞船送入60公里的高度后坠下；此时第二级开始点燃，将飞船送到能够环绕地球飞行的高度后被抛掉；第三级助推火箭用来增加轨道的运行速度，在围绕地球运转过程中，借助地面控制中心的帮助，修正去月球的路径；接着“阿波罗”飞船向月球飞去，这一段均自动控制，在接近月球时飞船减速，围绕月球轨道做修正飞行，一切正常后，登月舱开启制动火箭，与指挥舱分离后以软着陆的形式完成了登月任务。这次载人登月的成功，实现了人类梦寐以求的共同愿望，更为们走出地球带来新的希望。

如何战胜地球引力

遨游球宇是人类自古以来的梦想，但祖先们却无法离开地面分寸，于是只好用种种美丽的飞天神话和幻想来寄托这种愿望。

人为什么不能离开地面呢?人们一直在思考。或许是缺少一对翅膀?但是，许多勇敢者模仿鸟类用人造翅膀飞行的尝试都失败了。理论研究证明，由于生理上的局限，人类永远不可能用骨肉的力量在空中支持自身的重量。1686年，牛顿揭开了这团迷雾。他在这年发表的《自然哲学数学原理》一书中指出，任何两个物体间都有相互吸引力，由此创建了万有引力定律，即引力的大小跟它们的质量成正比，跟它们之间的距离的平方成反比。由于人与地球的质量相差太悬殊，所以人总是被地球经大的引力所束缚而不能离开地面。

现在问题已经明朗了，要离开地面，就要克服地球引力。但如何才能克服地球引力呢?这就是要使一个物体离开地球，必须沿着地球引力相反的方向(即向上)对它加力，使它作加速运动，当它达到一定速度时停止加力，它就能以惯性一直向前而脱离地球。这个速度可通过地球质量和物体与地心的距离计算出来。物体在地球表面上(即距离为地球的半径)飞行时，这个速度为11.2千米/秒，叫做脱离速度或逃逸速度。原来是速度战胜了引力。