《破譯科學(xué)系列:探秘太陽系未解之謎》為了滿足廣大青少年朋友對太陽系知識的渴求和探索.我們傾情奉獻(xiàn)這本有關(guān)太陽系末解之謎方面的探索書籍,力圖使廣大青少年能夠在閱讀本書的同時,感受浩瀚星空的奧妙與神秘,并樹立向科學(xué)進軍的遠(yuǎn)大志向。
從古至今。人類對太陽系的探索從未止步。從屈原的《天問》到張衡的渾天儀;從刻在巖石上的遠(yuǎn)古月相圖到古瑪雅人令人驚嘆的太陽歷,浩瀚的星空牽動著多少人無盡的思緒,日月的運行,吸引著多少先賢探尋的腳步。太陽系星群的產(chǎn)生、月球起源之謎、月球真的繞著地球轉(zhuǎn)嗎?黑洞怎么回事?恒星是怎么產(chǎn)生的?神秘天體繞太陽運行是怎么回事?火星上有金字塔嗎?不斷的天外來客是真的嗎?
人類對太陽系的未知從未減少,浩瀚星空的秘密超乎人類的想象,人類對太陽系的探索總是了解越多,未知越多。數(shù)千年的漫漫求索,從未消滅我們前行的勇氣,現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展激勵我們向未知領(lǐng)域揚帆遠(yuǎn)航。如今,人類不但實現(xiàn)了飛天攬月的偉大夢想,還可以撩開眾多星體的面紗,探聽生命的訊息?梢哉f,對太陽系的探索,每一個腳印都彌足珍貴,每一次發(fā)現(xiàn)都令我們欣喜不已,而每一次發(fā)現(xiàn)又帶給我們更多的想象空間和更多的未解之謎。面對科學(xué)家的艱辛勞動,面對科學(xué)界一個又一個全新的科研成果,我們有理由相信:人類一定會不斷地破解一個又一個太陽系來解之謎!我們期待著那一天。
本書的編寫,是為了滿足廣大青少年朋友對太陽系知識的渴求和探索.我們傾情奉獻(xiàn)這本有關(guān)太陽系末解之謎方面的探索書籍,力圖使廣大青少年能夠在閱讀本書的同時,感受浩瀚星空的奧妙與神秘,并樹立向科學(xué)進軍的遠(yuǎn)大志向。
太陽的年齡和能量之謎
《圣經(jīng)》中記載:上帝說要有光,于是宇宙中就充滿了光明。上帝認(rèn)為有曰月星辰,天空中就出現(xiàn)了太陽、月亮和群星。此后,上帝又創(chuàng)造出入的鼻十目——亞當(dāng)和夏娃,以及形態(tài)各異的動植物。無神淪者對上帝創(chuàng)造宇宙□有名的批駁是:為什么在日月星辰這些發(fā)光誕生前光就存在了?光是誰發(fā)出的?太陽系的年齡究竟有多大?我們知道,樹的年齡可以從年輪的條紋數(shù)來確定;馬的年齡可以從它們矛齒來數(shù)出,如果太陽系中也存在與上述類似的有助于確定其年齡的某些志或跡象,我們就能夠知道太陽系的年齡。1847年,德國物理學(xué)家邁爾提“能量守恒定律”。能量既不能無中生有,也不會憑空消失,它只有從一衫式轉(zhuǎn)化為另一種形式。那么,太陽的能量是從哪兒來的呢?假定太陽是一大堆普通的火,而它完全由碳和氧組成,那么為了維持它菏的發(fā)光速率,這堆巨大的混合物只消幾千年就會焚燒殆盡。另一種可能是隕星撞擊太陽時的動能轉(zhuǎn)化成熱和光。倘若事實果真如那么由于隕星的積累,30萬年后太陽的質(zhì)量就會增加l%。這樣它的引力會逐漸增強,地球的公轉(zhuǎn)就會因此而變快,地球上每一年時間的長度就會前一年縮短2秒鐘?墒菍嶋H上并沒有發(fā)生這樣的情況。此后,科學(xué)家設(shè)想太陽本身的物質(zhì)在向中心沉落,因此太陽在不斷收向中心運動的能量將轉(zhuǎn)化為熱和光,而且太陽的質(zhì)量并不改變,也不會向地球年的長度。假定開始時太陽的物質(zhì)布滿了地球軌道以內(nèi)的整個空那么經(jīng)過1800萬年,它就會縮成目前的大小?茖W(xué)家斷定,地球一定在。萬年之前就從當(dāng)時那個“胖”太陽的表層物質(zhì)中形成了。
然而,地質(zhì)學(xué)上的許多證據(jù)卻表明,某些地質(zhì)變化經(jīng)歷的時間遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過1800萬年。這又是怎么一回事呢?
1896年,法國物理學(xué)家貝可勒爾發(fā)現(xiàn)了“放射睦”,它與原子核的變化有關(guān)。不同的原子核擁有不同數(shù)量的質(zhì)子和中子。由一種原子核變成另一種原子核的過程叫做“核反應(yīng)”,由此產(chǎn)生的能量就是核能。
1905年,德國物理學(xué)家愛因斯坦提出了“狹義相對論”。它有…個結(jié)論:質(zhì)量乃是極端集中的能量形成,很少的質(zhì)量就能轉(zhuǎn)化為巨大的能量。假如太陽的能量源自某種核反應(yīng),那么為了確保它像現(xiàn)在這樣發(fā)光,就必須在每一秒鐘內(nèi)將460萬噸物質(zhì)轉(zhuǎn)化為能量。這個數(shù)字聽起來好像很大,但是與太陽本身的巨大質(zhì)量相比卻微不足道。因此太陽有生以來差不多一直就像今天一般大。
放射性還可以用來測定地球的年齡。例如任何數(shù)量的鈾都要經(jīng)歷45億年才會有一半衰變?yōu)殂U,因此測定一塊含鈾巖石中有多少鉛,就可以推算出組成該巖石的那些鈾原子的衰變過程已經(jīng)持續(xù)了多久。
現(xiàn)在看來固態(tài)地殼大概已經(jīng)存在了46億年。在此以前,地球可能是正在緩緩凝聚的物質(zhì),也可能以熔巖的形式存在。
太陽的年齡至少也得像地球一般大,或者還要更老一些。核能是否能在這么長的時間內(nèi)始終維持太陽的光和熱呢?倘若能夠的話,它的核燃料又是什么?是鈾的放射性衰變嗎?
天文學(xué)家們在研究太陽的光譜線時發(fā)現(xiàn),太陽大約有了1%是氫,27%是氦,所有其他元素的含量都微乎其微。因此,太陽的能量來源必定涉及氫與氦的變化,其他任何元素的含量都太少,都不足以滿足這方面的要求。
……