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乔斯林·贝尔的老师东尼·休伊什也研究了这个奇怪的现象。他们发现 仪器收到的讯号，原来是一连串很有规则的脉冲。脉冲是什么呢？就是一种 很短促的讯号，一下一下地突然出现，又突然停止，就像人的脉搏跳动一样。 这些脉冲讯号每隔一秒多钟出现一次，两个脉冲之间间隔的时间非常准确、 非常稳定，真像是一架电台在那里发讯号。休伊什和贝尔就把他们发现的这 些“电台”叫做“小绿人一号”、“小绿人二号”

是不是真有“小绿人”在给我们发电报想建立联系呢？仔细分析一下就 知道，这是不可能的事。因为休伊什他们发现的“电台”不是一个，他们在 天空中别的位置上又找到了几个，这些“电台”都在发出又准确又稳定的无

线电脉冲。哪里会有这样的巧事：好几个星球上的人同时给我们地球上的人 发电报呢？而且，无线电通讯专家也曾经仔细研究过那些脉冲讯号。查来查 去，那些讯号不过是一连串的简单讯号的重复。那里面不包括任何意义，根 本不像是有智慧的人发出来的电报。

这样，休伊什就肯定，那些讯号是一种自然现象，是由一种我们以前不 知道的天体发出来的。这种新天体后来就被取名叫做脉冲星。

休伊什他们的发现公布以后，全世界的天文学家和物理学家都很感兴 趣，许多天文台也都来寻找新的脉冲星。到 1978 年时，已经找到 300 多颗 了。前面说的蟹状星云的中心，就有一颗脉冲星。

天空中飞快旋转的“探照灯”

脉冲星怎么会发出那么有规则的脉冲来的呢？ 原来，这种天体发光跟太阳不一样。太阳表面上到处都发光，我们看上

去就成了一个光亮耀眼的圆面。脉冲星也发光，不过那种光是眼睛看不见的 无线电波，或者别的射线，是从它两侧相对应的两块很小的地方发出来的， 就好像是两边装了两盏探照灯。别的地方是发不出光来的，所以就都是暗的。

脉冲星也在不停地自转。在自转的时候，它们的“探照灯”扫过天空。

如果有一束电波或是两束电波全都对着地球的方向扫过，我们的仪器就接收 到一次或两次无线电波；过去之后，就什么也接收不到了。这样，我们就觉 得它们好像是在一下一下地发讯号，脉冲就是这样形成的。就好像一座灯塔， 有两个窗口向外放射灯光，灯塔不停地转动，我们看到那灯光好像在一闪一 灭一样。

脉冲星的自转要比太阳快得多。贝尔他们发现的第一颗脉冲星，是每隔

一秒多钟接收到一个脉冲讯号；也就是说，这个脉冲星只要一秒多钟就自转 一次。蟹状星云中心的那颗脉冲星转得更快，它的两个脉冲之间间隔的时间 只有 1／30 秒。

高度压缩的中子星

科学家们进一步研究了脉冲星的本质，结果弄清楚，原来它们是由挤得 紧紧的中子组成的。也就是说，脉冲星实际上是中子星。

物质都是由原子组成的。原子分为原子核和电子两个部分。原子核在原

子的中心位置，电子围绕着原子核旋转。原子核很小，它的半径只有原子半 径的十万分之一；不过，原子的质量几乎全部集中在原子里，所以，原子就 好像是一个小太阳系，里面是空空荡荡的。原子核又由两种更微小的粒子组 成，一种叫质子，一种叫中子。在原子核里，质子和中子紧密地挤在一起。 中子星由于全是一个紧挨一个的中子，所以它上面的物质就非常密了。 究竟密到什么程度呢？我们知道，组成地球的物质每一立方厘米大约是 5 克 重的样子，而中子星上一立方厘米的物质有多重呢？几亿吨、甚至几十亿吨

重。你看相差多少！ 中子星是怎么来的呢？原来，中子星跟前面说的超新星爆发大有关系，

它们就是在超新星爆发时形成的。大多数超新星爆发的时候，原来的恒星整 个被炸得粉碎，全部物质都变成了气体和尘埃。但是，也有一些超新星爆发

的时候，只炸掉了原来恒星的外层物质，原来恒星中心部分的物质留了下来。 由于异常迅猛的坍缩，造成巨大的压力，把原子里原来在核外的电子，几乎 全部挤到原子核里，和核里的质子结合成了中子。这时候，恒星中心的物质 主要是中子了，就形成为中子星。蟹状星云就是这样，那一团正在膨胀的气 体云，就是被炸开了的恒星外层物质。星云中心的那颗脉冲星，就是一颗超 新星爆发后留下来的中子星。

天狼星的小伙伴

发生超新星爆发，形成中子星，这是晚年恒星的一条生活道路。但是， 并不是所有的恒星都得走这条路，只有那些质量比较大的恒星才是这样。质 量比较小的恒星就不会发生超新星爆发，而是变成另外一种也很特别的天 体，叫做白矮星。

天空中除太阳之外，最亮的恒星是天狼星。它不是一颗单独的星，旁边 还有一位小伙伴，和它组成一对双星。这位小伙伴太暗了，肉眼根本看不见。 可是它的温度却很高，大约有 1 万度，颜色也是白的，和天狼星的颜色一样。 既然是这样，为什么它又非常暗呢？这是因为它的个儿太小了。它的表面积 只有天狼星的万分之一，虽然它温度很高，发白光，但是它发出来的光总的 说来还是很少的，所以就显得很暗了。根据这位伙伴颜色白、个儿矮小的特 点，就给它起个名字叫白矮星。

天狼星的小伙伴是人类发现的第一颗白矮星。到现在为止，这种星已经

被找到 1000 多颗了。银河系中没有发现的白矮星还有很多，估计有几亿颗或 者几十亿颗。

白矮星的质量大小不一样，最大的差不多是太阳的一倍半，小的大约是

太阳的一半。但是大部分白矮星的个儿却比地球还小。所以白矮星上的物质 也是很密的，一立方厘米的物质有 200 公斤重。个儿虽然小，却长得结结实 实。

白矮星再往后，会慢慢冷下去，温度越来越低，颜色也越来越暗，最后

会变成黑色，不发光了，再也无法看见。这时候，我们就不应该再叫它白矮 星，而应该叫黑矮星。一颗恒星变成了黑矮星，它的一生就真正完结了，留 下一具尸体，在宇宙空间飘荡。

前面说过，我们的太阳 60 亿年后会变成一颗红巨星，它在红巨星这个阶

段将停留 10 亿年的时间。然后它会收缩、变小，成为一颗白矮星。再过 10 多亿年，它就成了黑矮星。这就是太阳的整个后半生所要走的道路。

黑暗的无底洞

根据科学家计算，一个物体只要有每秒钟 7.9 公里的速度，就可以不被 地球的引力拉回到地面，而在空中绕着地球转圈子了。这个速度，叫第一宇 宙速度。如果要想完全摆脱地球引力的束缚，到别的行星上去，至少要有每 秒钟 11.2 公里的速度，这个速度，叫第二宇宙速度。也可以叫逃脱速度。这 个结果是按照地球的质量和半径的大小算出来的，就是说，一个物体要从地 面上逃脱出去，起码要有这么大的速度。可是对于别的天体来说，从它们的 表面上逃脱出去所需要的速度就不一定也是这么大了。一个天体的质量越是

大，半径越是小，要摆脱它的引力就越困难，从它上面逃脱所需要的速度也 就越大。

按照这个道理，我们就可以这样来想：可能有这么一种天体，它的质量 很大，而半径又很小，使得从它上面逃脱的速度达到了光的速度那么大。也 就是说，这个天体的引力强极了，连每秒钟跑 30 万公里的光都被它的引力拉 住，跑不出来了。既然这个天体的光跑不出来，我们当然就看不见它，所以 它就是黑的了。光是宇宙中跑得最快的，任何物质运动的速度都不可能超过 光速。既然光不能从这种天体上跑出来，当然任何别的物质也都休想跑出来。 一切东西只要被吸了进去，就不能再出来，就像掉进了无底洞，这样一种天 体，人们就把它叫做黑洞。

我们知道，太阳现在的半径是 70 万公里。假如它变成一个黑洞，半径就 得大大缩小。缩到多少呢？只能有 3 公里。地球就更可怜了，它现在半径是

6000 多公里，假如变成黑洞，半径就得缩小到只有几毫米。哪里会有这么大 的压缩机，能把太阳、地球缩得这么小呢！这简直像《天方夜谭》里的神话 故事，黑洞这东西实在太离奇古怪了。但是，上面说的这些可不是凭空想象 出来的，而是根据严格的科学理论得出来的。

原来，黑洞也是由老年的恒星变成的。前面说过，质量比较小的恒星， 到了晚年，会变成白矮星；质量比较大的会形成中子星。现在我们再加一句， 质量更大的恒星，到了晚年，最后就变成黑洞。所以，总结起来说，白矮星、 中子星和黑洞，就是晚年恒星的 3 种变化结果。

现在，白矮星已经找到了，中子星也找到了，黑洞找到没有？也应该找

到的。主要因为黑洞是黑的，要找到它们实在是很困难。特别是那些单个的 黑洞，我们现在简直毫无办法，有一种情况下的黑洞比较有希望找到，那就 是双星里的黑洞。

如果双星中有一个是普通的恒星，另外一个是黑洞，虽然我们看不见黑

洞，但却能从那颗看得见的恒星的运动路线分析出来。这是什么道理呢？因 为，双星中的每一个星都是沿着椭圆形路线运动的，而单颗的恒星不是这样 运动。如果我们看到天空中有颗恒星在沿椭圆形路线运动，却看不到它的“同 伴”，那就值得仔细研究了。我们可以把这颗星走的椭圆的大小、走完一圈 用的时间，都测量出来。有了这些，就可以算出来那个看不见的“同伴”的 质量有多大。如果算出来质量很大，超过了中子星可能有的质量，那就可以 进一步证明它是个黑洞了。

在天鹅星座，有一对双星，名叫天鹅座 X—1。这对双星中，一颗是看得

见的亮星，另一颗却看不见。根据那颗亮星的运动路线，可以算出来它的“同 伴”质量很大，至少有太阳质量的 5 倍。这么大的质量是任何中子星都不可 能有的。当然，除这些以外还有别的证据。所以，基本上可以肯定，天鹅座 X—1 中那个看不见的天体就是一个黑洞。这是人类找到的第一个黑洞。

另外，还发现有几对双星的特征也跟天鹅座 X—1 很相似，它们里而也可 能有黑洞。科学家们正在对它们做进一步的研究。

两种完全不同的星云

冬天的夜晚，很容易看到猎户星座。它有 7 颗很亮的星；上面两颗像是 猎人的肩膀，下面两颗像是膝盖，中间三颗就是一条闪闪的腰带了。腰带下

面还有几颗不怎么亮的星，就像是猎人佩带的宝剑。你仔细看看那柄宝剑， 会在那里看到一团模模糊糊的云雾，它不像是一颗恒星，所以就叫做星云。 天空中用肉眼能看到的星云只有很少几个。除了这个猎户星座星云外，在仙 女星座也能看到一团星云。但是用望远镜看到的星云就非常多了。

这些星云到底是什么东西呢？在历史上，人们对这个问题曾经长时期地 激烈争论过。有的人说，所有的星云都不过是些气体云，都在银河系内，都 是银河系的成员。另外一些人却勇敢地提出来，这些星云也和银河系一样， 是由许许多多恒星组成的大集体。因为它们离得太远了，我们看不清那一颗 颗暗弱的星星，所以看上去才成了模糊一片。就像天上的银河，看上去像一 条白色的带子，其实是密密麻麻的恒星。

这两种观点一直争论了大约 200 年，谁也没能说服谁。一直到 20 世纪

20 年代前后，更大更精密的望远镜制造出来了，用这种望远镜在一些星云中 辨认出了一颗一颗的恒星。天文学家们还测量出来几个星云的距离，结果说 明了这些星云确实非常遥远。例如上面说的仙女星座星云，它离我们大约有

220 万光年，而银河系的直径只有 10 万光年，比银河系的直径大得多，所以 它肯定不在银河系内。而且它里面的恒星也被天文学家辨认出来了。这就可 以证明，在我们银河系外，还有很多别的恒星集体，这些恒星集体就叫做河 外星系。仙女座星云就是一个河外星系。

这样说来，是不是第一种观点就完全错了呢？那也不是。有些星云又的

确是银河系内的气体云。猎户星座星云就是这样，前面谈的蟹状星云也是这 样。所以，你以后在书上看到或是听人讲到“星云”这个词时一定要搞清楚， 究竟指的是银河系内的气体云，还是河外星系。这两种星云是完全不同的。

银河系的“邻居”

眼睛能看到的河外星系，除了仙女座星云外，还有两个，就是大麦哲伦 星云和小麦哲伦星云。麦哲伦是 16 世纪时的一位葡萄牙航海家，他率领的船 队看到了这两个星云，并臣首先向全世界公布，所以后来就用他的名字来称 呼这两个星云。

这两个星云离我们比仙女座星云近多了。大麦哲伦云的距离是 17 万光

年，小麦哲伦云是 20 万光年。它们是离我们最近的两个河外星系，所以看上 去比较明亮。可惜，它们是在南半球的天空，太接近南极了，我国境内看不 到。

大、小麦哲伦云都比银河系小得多，就像是紧挨着银河系的两个小“伙 伴”。前面说过，大多数恒星都是两颗、三颗或更多颗聚集在一起，组成一 个小集体。原来星系也喜欢成双成群地聚集在一起。银河系同大、小麦哲伦 云就是聚在一起不分离的“三兄弟”。

除了仙女座星云和大、小麦哲伦云外，还有十几个河外星系也离我们比 较近，它们都是银河系的“邻居”。这样一共 20 来个星系聚集成了一群。这 一群里最大的两个就是银河系和仙女座星云，其余的“小弟弟”们都围绕着 这两位“老大哥”。

人类的家园

好大的地球

讲台上放着一个普普通通的地球仪。白色的电镀弧形支架闪闪发光。支 架里，那个正球形的“地球”上涂着各种颜色。蓝色的是海洋，其他颜色是 地球上许多国家和地区。另外，还画满各种颜色的线条和符号，蓝色的曲线 是河流，红色的线条是铁路，一横一点的连线表示国界，圆圈代表着一座城 市

“同学们，放在你们面前的就是大家居住的‘地球’，不过它是缩小了 的地球模型。缩小比例尺是四千万分之一。也就是说，这个‘地球’上的一 厘米，相当于地面实际距离 400 公里。”

地理老师说完，用眼睛把整个教室扫视了一周，最后眼光落在前排一个 男学生身上。

“我这里有一个皮尺，你能用它量出地球的周长和半径吗？” 这个刚上初中一年级的男孩于，熟练地运用测量和计算方法，很快就得

出了答案。

“老师，地球圆周长是 4000 万米；地球的半径是 640 万米。” 听了孩子的回答，老师满意地点了点头。 “量得不错。不过，如果按照科学家精确的测量，地球的周长比 4000

万米还多一点，地球的半径比 640 万米略少一些。我们用这样简单的测量方

法，当然不能量得那么准确。” 教师在黑板上迅速地写出下面一些数字： 地球半径：

平均：6371 公里，极半径：6357 公里，赤道半径：6378 公里。

地球经线周长： 40 009 公里。 地球赤道周长： 40 075 公里。 地球表面总面积：5 亿 1 千万平方公里。 地球体积：1.083×1012 立方公里。 地球质量：5.976×1027 克。

“我写出这些数字并不是要你们都记住，能记住大概的约数就够了。主

要目的是让你们得到一个概念：地球是一个相当大的球体。” 为什么在学习地理的时候，首先要了解地球是个相当大的球体呢？ 因为，只有弄清了地球的大小以后，才能正确地认识地球上各种地理现

象的大小和规模。

比方说，一个大陆有多大，一个国家有多大，光背诵那些枯燥的数字， 不但很难记牢，而且没有个明确的概念。可是，如果说，亚洲面积是 4400 万平方公里，约占地球表面积的 9％；我国面积 960 万平方公里，约占地球 表面积的 2％，就比较容易记忆了。

又比如，一些地理现象要释放出十分巨大的能量。一次中等水平的地震

——五级地震，释放的能量相当 2 万吨黄色炸药的爆炸力。地震每升一级， 能量大约增加 30 倍，那么，八级地震释放的能量就大到简直无法比拟的地 步了。

为什么地球能释放这么巨大的能量呢？这是由于地球自身的质量太大 了。地球质量大约等于 6 后面加 21 个零那么多吨。这样重的东西，它的微 小变化就会释放出巨大的能量。

喀喇昆仑山—一喜马拉雅山系是世界上最高的山脉。全世界 109 座 7000 米以上的高峰，这里就有 96 座。其中珠穆朗玛峰海拔高度为 8848.13 米，是 世界第一高峰。

马里亚纳海沟是世界最深的海沟，大部分超过 8000 米。其中“挑战者” 深渊为 11 040 米，是海洋里最深的地方。

可是，这个最大高度和这个最大深度如果与地球半径相比，就显得非常 非常的小，还不到地球半径的 1／700 和 1／600。

如果把这个高（深）度与广阔的地球表面相比，更显得渺小。充其量说， 不过像是一块麦田里的几条低矮土埂和垄沟而已！

到目前为止，地球上有 50 多亿居民，包括不同肤色、不同语言的几百个 民族，200 多个国家和地区，分布在地球的各个角落。地球就是我们人类的 “家”。它不但给人类生活提供足够的空间，也给人类提供了丰富的资源， 人类社会一刻也离不开地球。

当然，地球大也有大的问题。比方说，它给人类认识地球带来许多不便。 就连这样一个最普通的问题——地球是个球体，也只是到了最近几百年才被 人类所认识。正因为地球太大了，所以直到现在地球上还有好多科学问题仍 然没有弄清楚。

4600“岁”——地球的年龄

“地球的年龄只有 4600 岁”？你们看了这个标题一定感到奇怪。 不错，地球确实只有 4600“岁”的历史。不过，这 4600 岁中的“岁”

不是一年，而是 100 万年。这就是说地球的历史有 46 亿年了。

为什么不用年来计算地球的年龄，而把“一百万年”当做一“岁”呢？ 其实这也没有一个绝对的规定。因为地球的年龄太大了，为了方便，在 一些教科书和科学著作中，常常用“百万年”为单位来计算地球每个地质历

史时期的年龄。

比如，距我们最近的地质年代——第四纪，开始于 250 万年前，就用“两 岁半”计算；而距离我们最遥远的太古代，距离今天为 24 亿年，合“2400 百岁”。

46 亿年有多长呢？为了让大家理解这个问题，我们可举出两个例子来具

体地比较一下。 首先拿我国的历史和地球的历史来比较。

我国是一个大约有 5000 年悠久历史的文明古国。在这 5000 年间，经历 了远古的传说时代，经历了夏、商、周、春秋、战国、秦、汉、魏、晋、南 北朝、隋、唐、五代十国、宋、元、明、清十多个朝代，每个朝代往往有好 几百年的历史，发生过许许多多重大的历史事件。

可是，我国的历史在地球历史上实在太短了，它只占地球历史的一百万 分之一。

我们再用人类的历史和地球的历史来比较。 人类的历史也是很长的。从最早的猿人出现算起，大约有二三百万年的

时间，在这段漫长的时间里，猿人靠着劳动锻炼了自己，最后演化成今天的 人类。

人类的出现是地球发展历史上一件极其重要的事件，随着人类社会的发

展，地球面貌发生越来越大的变化。 可是，这二三百万年也只占地球历史的两千分之一左右。 地球的历史到底有多长，我们的头脑里可能有个概念了吧！这“46 亿年”

在地球发展中具有什么意义呢？ 任何事物在它发展过程中都离不开时间。没有足够的时间，事物就不能

发展。这既是个哲学问题，也是个非常具体的实际问题。 比如，有人测定，中尼边境上的喜马拉雅山正以每年 1 厘米的速度缓慢

上升。这个成果是我国科学工作者在青藏高原进行长期科学考察以后，得出 的最新数据。

1 厘米是一个很小很小的高度。如果把这 1 厘米的高度平均分配到一年 里的每一天，那么每天上升的高度只有 0.003 厘米。可是，把这个速度放在 地质历史的长河中，得出的数字准会叫人吃惊！

如果按照每年平均上升 1 厘米的速度计算，100 年上升 1 米，1 万年上升

100 米，100 万年就可以上升 1 万米！ 喜马拉雅山已经形成几千万年了。当然它不是一直都在升高，上升的速

度也不总是这样快，而且地面上的山体还会受到大自然的风雨、流水和冰川 的侵蚀，否则喜马拉雅山真不知该长到多么高了！

这个例子告诉我们，地球上的大陆、海洋、高山、高原、盆地、河流、

湖泊、冰川、沙漠 没有一样不是在漫长的地质历史中形成的。 同样，正因为有了足够长的时间，地球上的生物才能从简单的单细胞个

体，形成今天几百万种的生物界。也正是因为有了足够的时间，才有了地球

上万紫千红的今天。

给地球照个全身像

你们会举出许多例证，证明地球是个圆球： 当发生月蚀的时候，月亮上出现的黑色圆影，就是地球表面的轮廓。 人们站在岸上观看从海洋上驶进港口的船只，总是先看到船桅，然后才

慢慢地看到船身，说明大洋表面原来就是一个球面。

几百年前麦哲伦环绕地球一周的航行，令人信服地证实了地球是个球体 的学说。

但是，地球终究太大了，上述所有办法都不能使人们用肉眼直接看到地

球的外形。因为在那个时代里，人类还没有办法使自己离开所居住的地球， 再回过头来看看地球的外形。这叫做：不识庐山真面目，只缘身在此山中。 最近二三十年，科学技术飞速发展，人类已经可以把人造地球卫星或载

人的宇宙飞船发射到几百公里，甚至更高的太空中。 宇航员第一次从太空中看到自己的“家”，真是兴奋极了，并通过飞船

上的相机，拍下最珍贵的镜头——地球的全身像。 在宇航员视野里出现了什么呢？ 他们确确实实看到一个巨大的球体。虽然严格地说，这个球体有点扁，

南端还稍微向里凹下去，北端稍微突起，即所谓的“梨状体”。但是，这些 细微的差别毕竟太小了，宇航员的肉眼是看不出来的。在他们眼中，地球仍 然是个正球体。

那些高山、盆地会不会影响地球形状呢？也不会。我们前面已经说过，

几千米的高度在这样大的球体上根本无法被宇航员们觉察出来。 宇航员还看到，整个地球被一层浓厚的大气包围着。天空中飘浮着的云

层可以证明大气的存在。有时，大气中的云层范围很大，景象十分壮观。比 如，如果宇航员下面正好对准一次热带气旋（在我国叫台风），那么飘浮在 空中的云层将出现一个庞大的“螺旋”，范围可以达到几百公里。

宇航员可以看到碧波万顷的海洋和各个大陆的轮廓。宇航员们说，地球 曾被叫做“水球”，因为海洋的面积占地球的 70％，这是千真万确的。在宇 航员眼里，地球基本上被彼此相连的海洋包围着，而那些大陆只不过是漂浮 在海洋中的岛屿。

人们还设计出不载人的地球卫星，专门用来测量地球。卫星里安装着各 种各样的先进科学设备，可以在几百公里的高空，不停地对地球进行拍照。 同时还能把这些照片变成电讯号，用无线电波传给地面接收站，最后又还原 成一张张地球的照片。

这种照片拍摄的范围都很大，有一种卫星，一张照片就能照下相当于地 球表面 180 多公里见方的面积。人造地球卫星不停地绕地球旋转，100 分钟 左右，就绕地球一周，18 天就能把整个地球拍摄一遍。

也许，你们以为这些不载人的人造地球卫星的照相机，比不上宇宙飞船 上宇航员的眼睛，其实不然。这些新型的照相设备不但比人的肉眼有更高的 分辨力，而且能透过云层，甚至在漆黑的夜晚还能照样拍照。

这样，人类靠着自己的智慧和先进的设备，开始对地球进行更广泛、更

深入的研究。 比如，上面提到过的热带气旋，因为有了卫星的帮助，人类可以在它刚

刚形成的时候就发现它，并且能够对它的移动速度、移动方向做出准确的预

报。

长期以来，对于地球上一些自然条件极端恶劣的地区，诸如浩瀚的海洋、 广阔的沙漠和难以进入的高山高原，人 们对它们内部情况了解得很少。今天， 有了人造地球卫星的帮助，情况就截然不同了。

比方我国的青藏高原，尽管最近 100 多年来，不少探险队进入这个地

区，但始终没有弄清那里有多少湖泊。有的湖泊即使被发现了，位置画得也 很不准确。现在，科学家们利用卫星拍下来的照片，轻而易举地找到青藏高 原上所有的 300 多个湖泊，并且把它精确地画在了地图上。卫星照片还可以 帮助人们寻找矿藏和地下水源，分析农业生产情况，在军事上，它的作用就 更大了。现在，卫星的种类越来越多，探索的领域也越来越广。

太阳系中的小小“绿洲”

地球不是很大很大吗？这是对于人类而言，但是，对于地球所在的太阳 系，它只是一个小兄弟。而太阳系在广袤无垠的宇宙中也仅仅是一个小小的 “家族”。

天文学家早就测量出太阳系家族各个主要成员的大小、质量及其本身的 运动规律。在太阳系的 9 颗行星中，地球并不是很起眼的。

论大小，它虽然比水星、金星、冥王星、火星稍大，却又远不如木星、 土星、天王星、海王星的规模。

论质量，它只有木星的 1／318，土星的 1／95，天王星和海王星的十几

分之一。 在绕太阳运行的轨道上，地球既不像水星、金星离太阳那么近，也没有

火星、木星、土星、海王星、天王星、冥王星离太阳那么遥远。 所以，不论从哪个方面来看，地球都是 9 颗行星中间的一颗中等水平的

行星。

那么，地球在太阳系 9 颗行星中间有没有什么特殊的地方？ 地球最大特点是，它是 9 大行星中唯一有生物的星球。在这个星球上有

和煦的阳光、丰富的水和充足的空气，为生命的生存和发展提供了条件。在 地球上的千千万万种生物中，人是最高等的生物。它能够利用自己的智慧， 制造工具，从事各种生产活动。这样，地球上就出现了其他行星所没有的景 象：沟渠纵横阡陌相连的原野、熙熙攘攘的城镇、马达轰鸣的工厂和矿山 因此，有人把地球叫做太阳系里的“绿洲”。

尽管一些科学家们断言，在茫茫宇宙之中，总该有存在着生命的星球， 也许还有“外星人”。但是，到目前为止，他们还没有找到一颗像地球这样 的星球。所以，我们还可以说，地球是迄今人类在宇宙中发现的唯一的一颗 有人类生存的星球。

当然，人类得到这样的认识并不是很容易的。过去，曾经流传过不少关 于外星人的传说。

拿我国来说，2000 多年以前，就出现过关于“嫦娥奔月”的神话故事。

月球是地球的卫星，离地球最近。每当圆月当空的时候，人们可以模模糊糊 地看到月亮表面上的一些阴影，就猜测月亮上也会有人生活。现在知道，这 些传说是毫无根据的。从登月的宇航员带回来的报告中，我们知道，月亮上 不但没有人，就连最低等的生物也不能生存。那里没有水，没有空气，是一 个完全死寂的世界。

在国外，流传得最广泛的是关于火星人的传说。自从人类发明望远镜、

并用它来观测天体的时候起，人们就对火星产生了浓厚的兴趣。

在太阳系 9 颗行星中，火星与地球最相像。它比地球要小，同样以差不 多 24 小时的时间自转一周。火星上也有“春、夏、秋、冬”之分，在望远镜 里，人们可以观察到，随着季节的变化，火星表面的颜色也发生变化。

另外，人们还发现笼罩在火星四周的大气，火星两极堆满白皑皑的“积

雪”，天空中飘动着朵朵“白云”。 一位天文学家发现，火星大地还分布着纵横交错的“河流”。他认为，

这是说明有火星人存在的最重要的证据，这些河流大概是火星人自己开凿出

来的“运河”。 在西方，有火星人存在的说法，影响十分广泛，小说家们竟然根据这些

材料创作出不少生动有趣的科学幻想故事。其中有一个故事说，在某年、某 月、某日，一群火星人突然闯入地球，竟轻而易举地把大英帝国给占领了。 现在，火星人假说已经被完全否定了。1976 年 8 月，美国发射的“海盗 号”探测器飞落到火星上，获得了十分丰富的科学资料。人们发现，火星上

没有生物，更没有人。 火星外层大气不是像地球空气那样，由氮、氧等气体组成，而是一色的

二氧化碳。火星两极的“积雪”不是由水冻结而成，而是低温时二氧化碳的 结晶体。空中飘浮的“白云”，也是由固态二氧化碳形成的。

至于那些火星表面上的“运河”，原来是一些沟壑，根本不是什么火星

人开凿出来的。 现在可以证明，在太阳系的行星中，只有地球有生命存在。在茫茫的宇

宙中是否有外星人存在，目前还难于下结论，因为这些星球离我们太远了， 人类现在还没有探索的手段。

一张看不见的“网”

地球不但个头大，而且没边儿没沿儿，到处都是浑圆浑圆的球面。这就 给表示地球上任何地点的具体位置造成了很大困难。

比如要问：“我国上海市在地球的什么地方？” 你们可能回答：“上海在亚洲的东南部，太平洋西岸，长江入海口的南

边。” 尽管你们回答得这么详细，却仍然不够精确。亚洲东南部有那么大，太

平洋西岸有那么长，长江口南边又有那么多的城镇，怎么能知道上海的准确 位置呢？

何况，地球上许多地点附近并没有明显的标志，根本不能用在什么河流、 什么山脉、什么大海附近，把它表示出来。

当一艘远洋航船在茫茫大海中航行，或者一架飞机在辽阔的天空中飞

行，它们都要随时确定自己的准确位置，进而确定自己的航行方向，怎么能 用前面所说的那种很不精确的方法表示它们的位置呢？

一座城市不论有多么大，有多少居民住户，邮递员总会找到各家各户的

准确地址。人们先把城市分成若干区、若干街道，再把每户编上门牌号码， 随便你找什么单位或住所，只要知道街巷名称和门牌号码，都能很快地找到。

科学家们也是利用类似上面的方式，设计出一套既科学、又行之有效的

办法，用来确定地球上任何地点的位置。这就是地球的经纬网。 经纬网是由一组基本上互相垂直的经线、纬线构成的。其实，并没有谁

真正在地面上去划出这些线条，而是科学家们通过计算，在地球仪上或者在

地图上画出的假想线。 在地球仪上连接南级点、北极点的南北方向的弧线，是个半圆，叫经线，

也叫子午钱。所有的经线长度都相等。通过英国伦敦格林威治天文台旧址的

经线叫本初经线，即零度经线，往东、往西各分 180 度。 在地球仪上与两极点等距离的大圆叫赤道，与赤道平行的线叫纬线，都

自成圆圈，指示东西方向。赤道是最大的纬线圈，长约 4 万公里，被定为纬

度零度，向南、向北各等分 90 度。从赤道到两极，纬线圈越来越小，到南北 极点就成为一个点。

经度、纬度以下还可细分为“分”、“秒”。 这样，整个地球就被这张密密麻麻的网严格地分割开来，地球上任何一

点，都可以用精确的经纬度值表示出来。

比如，莫斯科：东经 37°，北纬 55°；巴黎：东经 2°，北纬 48°；东 京：东经 139°，北纬 35°；纽约：西经 73°，北纬 40°；开罗：东经 31

°，北纬 30°；墨尔本：东经 145°，南纬 37°；新加坡：东经 103°，北 纬 1°；布宜诺斯艾利斯：西经 58°，南纬 34°等等，都可以用两组简单的 数字表示出它们各自在地球上的准确位置。

地球上的经纬网还有更广泛的用途。

有了经纬网的帮助，人们可以很方便地计算不同经度地方时的时差；全 世界统一标准的地图，也可以利用经纬网测量和绘制出来。

总之，经纬网是一种非常有用的东西，我们一定要掌握它。

移山倒海的力

大多数湖泊是江河“歇脚”的地方，大海是江河汇集的场所。河水中挟 带着的大量泥沙、石子，最后总要在大海或者湖泊中沉积下来，形成厚厚的 沉积层。

时间慢慢地过去，在一定的温度和压力条件下，经过成岩作用，松散的 沉积层又渐渐变成坚硬的岩石。地球上的石灰岩、沙岩、砾岩、页岩等，就 是古代松散沉积物，经过漫长的地质历史，逐渐固结而成的，这种岩石叫沉 积岩。

你们想想看，这些湖海下面的沉积层应该是水平的，还是倾斜的？ 你们一定会回答：“水平的。” 这样回答是对的，因为沉积岩层本来就是水平的。但是，实际上在地球

上却很难找到真正水平的岩层，许多沉积岩层都是倾斜的，有时，整整一座 几百米高的高山，它的地层都是斜躺着的。这种山地，往往朝着地层倾斜方 向的一侧，山坡比较平缓；而山的另一面，则是陡峭的断崖。这种山，在地 理学中被称做单面山。

如果你们到山区旅行，还会看到更为奇怪的现象。一堵高大的石壁在你

面前横空直立。仔细一看，那里的地层好像是柔软的面团，被揉搓成弯弯曲 曲的形状。

有时也能看到完全直立起来的岩层。这种岩层在多年风雨侵蚀下，互相

裂开，直立在地上，像一道巨大的“石栅栏”。 本来是水平的岩层怎么会变成这样？究竟是什么力量，能把庞大的山体

掀翻，能把坚硬的岩石揉得弯弯曲曲呢？

原来，这是孕育在地壳内部的构造力在不停地起作用。这种地球内部能 量所引起的地质作用，也叫内动力作用，主要有地壳运动、岩浆作用和变质 作用几种类型。地壳运动包括的水平运动、垂直运动、褶皱、断层及伴随而 产生的地震，岩浆作用中的火山喷发，都能改变岩层的形状。

地壳运动有时是相当激烈的，在几十亿年漫长地质历史时期，科学家已

经找出好几个这样的地壳激烈变动的阶段，地质学上称做“造山运动”。 就拿发生在 1 亿多年前北京附近的一次造山运动（地质学上称作“燕山

运动”）来说，其激烈程度就十分可观。本来是深深的海洋，经过这次造山 运动，变成了雄伟的高山。伴随着强烈的地壳运动，一系列的火山突然爆发， 在地表留下大面积的火山岩。

当然，一般来说，地壳运动总是在神不知、鬼不觉的情况下，悄悄进行 的。现在，科学家已经知道，地球上几乎所有地壳都在不停地、然而却是极 为缓慢地运动着。它们之间有的彼此分离开来，有的互相挤在一起，有的上 升为山，有的下降为谷。这种地壳的缓慢运动，只有通过详细的调查研究， 才能判断它。

大海诞生的地方

东非大裂谷，南起莫桑比克的印度洋海岸，向北经马拉维、坦桑尼亚、 扎伊尔、肯尼亚、乌干达，在埃塞俄比亚的阿法尔地区进入亚丁湾，再经红 海，往北一直到西亚的死海一带，全长 6000 余公里。在平均宽度 35～50 公 里的谷地两侧，陡崖壁立，高山谷底一两千米。裂谷带地壳运动活跃，火山 众多，顺裂谷带分布着一连串狭长幽深的湖泊。在整个地球陆地上，再也找 不到东非裂谷这样的构造线，所以有人把它称作“大地脸皮上最大的伤疤”， 是地球上数一数二的自然奇观。

地面上怎么会出现这么长一个大裂谷呢？现在，地球科学上有一种“板 块学说”。持这种观点的科学家认为，这里地壳下面的地幔上涌，使地壳变 薄并向两侧裂开。随着裂谷的扩展，将在这里出现新的海洋。东非大裂谷确 实在不断地扩张，据推算，近 200 万年来，平均每年要向外扩展 2～4 厘米。

东非裂谷北部的红海，是被非洲大陆与阿拉伯半岛南北夹峙着的狭长的 内海。它的两岸海岸线几乎完全可以拼合起来，说明在不久前的地质时代里， 红海两岸是连在一起的，后来因为地壳裂开、扩展，逐渐变成了海。

根据一些科学家的意见，世界的大洋可以按照它们发生、发展过程分成 若干阶段。即所谓的胚胎海、幼年海、成年海、衰老海和残留海等。

东非大裂谷虽然已经存在 2000 多万年，但是，至今尚未形成真正的海

洋，只是在地面上留下一条洼地和许多湖泊。在世界大洋的发育过程中只能 属于孕育海洋时期，被称做胚胎海。

红海虽然已经形成海洋，但是它的发育还很不完善，南端的曼德海峡又

窄又浅，常常因为某些原因，使红海与印度洋完全隔开。所以只能算是幼年 海类型。

浩瀚的大西洋正处在朝气蓬勃、风华正茂的旺盛时期，由于大西洋不断

地向两侧拉开，使得欧洲、非洲与南美洲之间的距离不断扩大。 太平洋虽然是地球上最大的大洋，但在发展阶段中却处在老年时期。科

学家发现，太平洋已经不像大西洋那样“快速”地裂开，四周一些大陆正在

吞噬着它的身躯。 处在欧洲和非洲大陆之间的地中海叫残留海。它也曾经有过繁荣时期。1

亿多年前，它的范围向东曾到达中亚和喜马拉雅山一线。可是，今天地中海

只是一个面积很小的内海，几乎完全被陆地包围起来。在原来地中海分布的 地方，有的隆起成巍峨的高山，有的留下一片低洼干燥的盆地或者湖泊。科 学家们已经找到足够的证据，证明原苏联境内的里海、咸海原先就是地中海 的一部分。他们预告，终有一天地中海会在地球上完全消失！