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《太空全书》:美国国家地理百年探索珍贵图集

人类天生就是探险家,总是好奇山和海的那一边或这颗星球之外有些什么东西,为了知道这些,会想尽办法:

 

公元前3万年,人类开始记录月相变化。
公元前1300年,埃及人已经找到43个星座和5颗行星。
公元前350年,亚里斯多德证明地球是圆的。
公元1543年,哥白尼宣称地球和其他行星绕着太阳转动。
公元1609年,伽利略利用望远镜对太阳、月亮、行星和恒星进行观测。
公元1915年,爱因斯坦发表广义相对论,解释物质和时空弯曲间的联系。
公元1957年,前苏联发射了第一颗人造地球卫星。
公元1969年,人类第一次登上月球。
公元2004年,美国火星探测仪到达火星。
公元2015年,美国新地平线飞船在驶往太阳系最外边界的路途中将飞越冥王星。

……

有赖于新科技的发展和新的思考方式,人类观察宇宙的方式不断地演进着,观察遥远时空中的恒星与星系的能力也越来越强。

我们拥有了空间望远镜和行星际探测器,它们从数百万公里外向地球发回信息,这些信息被接收到后,成为我们所见的那些绝美影像:从人类居住的太阳系,到更广阔的银河系,甚至是遥远的外太空,前所未见的宇宙“地图”得以绘制,从未见过的崭新世界呈现在眼前:

从被太阳灼烧的水星到柯伊伯带之外冰冷浩瀚的地带

​NO.01 太阳系

透过美国NASA与其他国家的太空探测器,你将可以追踪整个太阳系的生命周期、扫描分析地球与其他行星的成分,并一窥恒星从星际尘埃中诞生的瞬间……

地球“孪生姐妹”金星常被误认为是UFO?

除了月球之外,金星是夜空中最明亮的天体。或许是因为金星实在是太明显了,它也被误认为是UFO天体次数最多的星球。

在一些科幻电影或者科幻小说中,金星经常被描述成一个温度较高,气候湿润,适合人类移民的地方。但是探测器传回的初步数据已经足以把金星从太阳系宜居行星的名单中清除。

太空旅行时,小行星会不会撞到宇宙飞船?

我们在电影中看到的小行星带是一个拥挤的、布满石块的地方,但其实真正的小行星带几乎是完全空旷的。因此,太空旅行中,遇到小行星的概率已经被证实大约是十亿分之一。

美国国会指示NASA在2020年前将地球附近90%的可探测小行星、彗星和其他潜在危险物体编目造册。这个计划是重要的,因为我们无法假定我们足够幸运。尽管在电影中出现过很多行星撞地球的情节,然而等到真实发生时,我们对一颗致命小行星会作何反应,现在仍然只能推测。

天王星为什么“躺着”自转?

天王星的自转轴和公转平面几乎是平行的,因此天王星可以被认为是“躺着”自转的。

当天王星公转时,它总有一个极区被阳光照亮,而另外一个极区则是黑暗的。天王星公转一周大约需要84个地球年,所以每个极区都有42年的白昼和紧随其后的42年黑夜。

大名鼎鼎的哈雷彗星什么时候再次回归?

你还记得哈雷彗星吗?它上次光临地球是在1986年。不过,它上次的回归并不引人注目,而下一次见到哈雷彗星将在2061年。

一颗彗星若想非常明显,它必须在彗尾最亮的时候从离地球很近的地方掠过,这些要求并不那么容易满足。


​令人心醉神迷的银河系
NO.02  银河系

尽管我们的地球已经十分壮丽,但它只是围绕着银河系一颗偏远的普通恒星在旋转。银河系不只是一个个恒星的集合,而且是一个充满生机的动态系统。

太阳会耗尽能量吗?

能量守恒定律告诉我们,能量既不能被创造,也不能被消灭,它只能从一种形式转化成另一种形式,或者从一个物体转移到另一个物体。换句话说,温暖了你的脸的那些能量,来自于太阳的内部;而你感受到了温暖,就意味着这些能量永远离开了太阳。

在一本19世纪末期的天文教科书里,有几页就在计算太阳多久会耗尽能量,这里的燃料使用的是当时最好的燃料——无烟煤,而答案则是大约为一千万年。

宇宙中还有其他的生命形式吗?

地球上出现生命之后的大多数时间里,这些生命基本都是由绿藻组成的。但是别的星球是不是也有生命呢?只有等我们发现了覆盖绿藻的地外行星,或者真的见到了克林贡(美国著名科幻作品《星际迷航》中一个好斗的外星种族)人,才能够回答这个问题。

怎样穿过黑洞进行时间旅行?

对于旋转的带电的黑洞来说,在理论上是有可能从某点进入黑洞到达另一个时空中的。这条路径被称为虫洞,科幻作家们对此十分钟爱。这个模型还表明,穿过黑洞可以进行时间旅行。

但是!你需要知道的是,黑洞周围的引力场是非常强大的,而你的头部和脚部受到过的过大的重力差会让你伸直,然后把你扯开——这个过程被天体物理学家们称为“意大利面化”。所以,如果可以的话,最好还是避开黑洞!

浩瀚无垠的神祕宇宙,探索太阳系外行星、暗物质与黑洞
NO.03  宇宙

我们现在所知的宇宙图景诞生于20世纪初兴建于洛杉矶城外威尔逊山顶上的一台望远镜,这幅图景的诞生也离不开一个人——埃德温·哈勃。在20世纪20年代,哈勃在这架新设备上的工作期间提出,宇宙中的物质被组织成银河系这样的星系:我们星系之外其他的“岛宇宙”。更重要的是,他发现其他的星系正在远离我们——整个宇宙在膨胀。

宇宙大爆炸是什么样?像电影中炸弹爆炸那样?

宇宙的开始——大爆炸——并不是像炸弹那样爆炸到周围的空气里去,而恰恰相反,它是空间本身的膨胀。

想象一下:你正在用一种特殊的透明面团制作葡萄干面包。如果面团正膨胀时,你站在任何一个葡萄干上,你会看到其他的葡萄干也正在远离你,因为在你和其他葡萄干之间的面团也在膨胀。离你两倍远的葡萄干远离你的速度也会是其他葡萄干的两倍,因为你们之间有着两倍于其他面团的距离。

宇宙的膨胀没有减缓,反而在加速?

当你看着遥远的星系时,你看到数十亿年前发出的光。通过这些光的红移,你可以知道宇宙膨胀的速度有多快。科学家预计,宇宙膨胀的速度将越来越快!

 

宇宙的生与死,揭开宇宙的神秘面纱
NO.04  未解之谜

就像哥白尼教给我们地球不是宇宙的中心,哈勃教给我们银河系只是数十亿星系中的一个,弦论学家告诉我们,我们的整个宇宙可能只是众多宇宙中的一个。宇宙的整个集合称为多重宇宙。

万物解释者——弦理论详解

19世纪——我们发现物质由原子组成。

20世纪早期——我们发现原子有一个核。

20世纪中期——我们发现原子核由基本粒子构成。

20世纪后期——我们发现这些基本粒子由夸克构成。

今天——我们推测夸克由叫做“弦”的奇异东西构成。

这些听起来高深莫测的理论,小编告诉你一个简单理解的办法,记住下面两点:

⊙  物理学家史蒂芬·古布泽在他的《弦论小书》开篇说了一句话:“弦论是个迷。”

⊙  弦理论的基本观点就是:夸克是由叫做“弦”的极小实体构成。

在另一个宇宙中,是否有另一个你也在这一本书?

你有可能会问:为什么我们存在于这个特定的不太可能的宇宙中?可是,如果我们不在这里,也是以同样的小概率存在于其他版本的宇宙中。

可能的宇宙的数目如此之大,那么能够产生生命的子集也可能很大。这就导致了标准的科幻场景——在另一个宇宙中,有另一个“你”正在读这些文字,除了那个“你”长有尾巴和绿色的鳞片。

宇宙的浩瀚超乎我们的想象,如果你想知道更多有关宇宙的事,那么《太空全书》就是个不错的选择,书中的所有影像均由宇航员亲自拍摄,或者由哈勃太空望远镜、斯皮策太空望远镜等其他高精度的宇宙观测设备运用最尖端技术拍摄。这本书里还汇集了前所未见的太阳系天体全彩地图,47幅从未发表过的权威地图首次公开,详细展现了遥远行星的表面,解释了行星、恒星和星系与宇宙整体图景的关系。

内太阳系(上图)和外太阳系(下图),圆形的网格代表黄道面,同心圆半径代表行星与太阳的距离,单位为天文单位AU(即地球到太阳的平均距离,大概1.5亿公里)。径向线则标记黄经。其他行星和矮行星的运行轨道和地球轨道平面的位置关系用线条的虚实表示,若轨道在上方用实线表示,在下方则用虚线表示。

木星不像带内行星,它没有遍布环形山、山峦或者峡谷的岩质表面。木星复杂而汹涌的大气层时刻变化着。

新发现的开普勒-22系统拥有一颗地球大小的行星,图中即为此系统与太阳系宜居带的比较。

我们的太阳系和银河系只是宇宙结构层级中的一小部分。万有引力把星系和大质量的星系团聚集在一起,一个星系团中包括上千个成员星系。有超过一百亿个星系包含在整个宇宙的这些星系团中——它们随着宇宙的膨胀相互远离。

苍穹之上,丈量宇宙,致敬人类对未知的无限追求。


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