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地球有很长的被撞击史。地面上散布的陨石坑与其他撞击残迹就是一种物证。那地球为什么会被撞击成坑呢？
陨石坑
陨星飞行因撞击地球而急剧终止，释放出大量动能，并转化为高压与炽热。撞击所释放的能量，取决于飞行物体的大小和速度。地球大气层在碰撞中起了极大作用：它使陨星裂成碎片，减小每一碎片的质量，或通过摩擦减慢它的速度。如果没有大气保护，地球将积累起20万个直径大于1千米的陨石坑。在简单陨石坑的形成过程中，冲击波压迫岩石，然后膨胀使泥土呈螺旋状反向运动，推动一部分受击岩向上、向外。大量物质受到压缩与喷射之后，形成了洞穴。基岩也因而破裂，洞穴内壁崩塌下来，部分充填入洞中。简单陨石坑的形状像一只饭碗，边缘向上拱起。另外，较大陨星的撞击能产生复杂陨石坑，它们非常好识别，因为其中间有一个隆起，好像盆地中的丘陵。
陨石是天体的破裂残片，对一块岩石来说，要从小行星带、奥尔特云或者月球、火星表面闯出来，到达地球轨道所占的那一小部分空间是件困难的事。而要穿过地球大气层存活下来降落到它的表面上，更是千辛万苦的奇迹。陨石一般是来自小行星里和彗星的碎片。但是科学家发现，有一些已知陨石太年轻，不可能来自通常的来源。为了解释这些陨石的来历，科学家们需要找到一个具有足够内部热量，直至晚期还在进行活动的天体。那么年岁相当，与地球靠得又近的天体只有一个。那就是火星，有两块陨石，一块是落在尼日利亚的，另一块在南极发现的。它们内部含有气泡。通过分析，它们与1996年“海盗”号宇宙飞船所判定的火星大气成分完全吻合。火星陨石怎么会落到地球上来呢?学者们指出，在这颗行星上有一个特大撞击坑。他们认为是因为曾经有一颗直径超过8千米的小行星以每秒30千米以上的速度猛撞火星形成的。从而使火星表面上抛出大量岩石，离开了它的大气层，进入与地球相交的轨道，于是，我们见到了火星的碎片。
火星的碎片
你知道吗?对我们的家园造成最大威胁的，是同我们一起共享太阳系内圈空间的短周期彗星与小行星，总称其为近地天体，或称NEO。
近地天体是某些小行星带的小行星在太阳系内圈毁灭之后的残余。按其运行轨道，它们可分成三类。阿顿族小行星极其靠近太阳，平均距离不足1天文单位。阿波罗族小行星的轨道比地球轨道稍大，与太阳之间的平均距离大于或等于1天文单位。在火星与地球之间运行的埃莫族小行星，近日点距离在1.017～1.3个天文单位之间。近地小行星的轨道极为混乱，有的同地球轨道相交。但绝大多数近地天体在地球附近运转，而不同地球轨道交叉。到目前为止，已有200个以上近地天体被人们识别出来，其直径大到40千米，小到10米。天文学家还估计说，尚待发现的直径在500米以上的近地天体大约有5000～10000颗；而直径大于1千米的也有2000颗。另外，直径1千米或者稍小一点的近地天体，现在已发现的还不到其总数的10%。这些物体随时都会给地球致命的一击。
从天上掉到地球上来的星星的碎块，和地球的石头或铁块相似，因此叫它们为陨石。
吉林1号陨石
由于陨石的比重很大，因此它们落下来之后，会把原地砸出一个很深很大的坑，这就是陨石坑。经考证世界上最大的陨石坑，位于美国亚利桑那州北部的科科尼诺县。1891年发现，它的直径长达1200米，坑最深处有150米，边缘比附近地面高出50多米。据分析这是在25000年前发生的。在加拿大赫得森湾东部，人们发现了一个直径为440千米的陨石坑，面积与江西省面积相仿。1976年，在我国吉林的“陨石雨”中，降下一颗重1770千克的陨石，命名为“吉林1号陨石”。比以前最大的陨石美国诺顿——富尔内斯陨石重700千克(诺顿——富尔内斯陨石重1079千克)。在目前来看，“吉林1号陨石”是世界上最大的石陨石。铁陨石数量较少，只占陨星数量的6%左右。但铁陨石较重，现在已知的最大的铁陨石是非洲的戈巴大陨铁，它重达60000千克，其次是格陵兰的“约角1号陨铁”，重达33000千克。我国新疆大陨铁重30000千克，排到第三位。
随着太空技术的发展，人类进入太空的次数越来越多，“外星微生物”侵害地球的机会将增大，这就给科学家带来了新的课题。
为了不致给地球带来灾难，科学家们正展开了对付这种宇宙污染的“宇宙检疫”研究工作。因为火星的土壤和岩石标本就要带回地球了，科学家对于这个还未到来的，只相当于一个可口可乐罐大小，重量达500克的火星标本视为危险物质。为了安全起见，他们采用了一系列安全措施。在火星表面就把标本密封入两个特殊的容器里，用爆炸性焊接法把它们焊死；在确保万无一失的情况下，遥控的火星登陆车才会把两个容器放入返回地球的飞船内，并且始终对它们进行监视。如果有迹象表明这两个容器哪怕只有一点点漏气，那么，科学家也会毫不犹豫地让飞船改变航向使之飞向太阳，化为灰烬。如果一切正常，那么飞船降落后，将由机器人被派去检查标本，然后将标本关入“火星生物消毒”实验室，由计算机进行分析，直到确保无害为止。
巴纳德星是离我们最近的恒星之一。它现今距离我们有5.9光年。是除了太阳，半人马座比邻星外，最靠近我们的恒星。而且，这颗星正在“飞奔”，还在继续向我们靠近。巴纳德星在遥远的恒星背景上，在200年内，行走的距离要比满月的视直径还长(绝大多数恒星在天球上的运动，时隔几千年都还察觉不出明显的位移)。科学家估计到公元11800年，与我们的距离将缩短到3.75光年，到那时，将成为离我们最近的恒星(除太阳外)，从而取代比邻星的位置。
有趣的是，巴纳德星的行进路径是“波浪起伏”的(而一般的恒星在天球上总是沿着平滑的直线行走的)。它是1976年，美国天文家爱德华·巴纳德发现的，也因而得此名。1968年和1969年，另一天文学家认为巴纳德星有一颗或两颗伴星，它们应属于巴纳德星的行星。1979年，这位天文学家又宣布，巴纳德星确有两颗行星，它们的轨道周期为11.7年和20年。等到代达罗斯飞船抵达巴纳德星之后，人类对于该星的了解将会大大深入。
美国亚利桑那州陨星坑是第一个被人们指认的地球上的陨星坑。它宽达1280米，深180米。这个陨星坑是上世纪中期才被指认的。在一开始，由于陨石坑周围只摆着一些铁质残片，而要撞击那么大的坑一定得是大块的陨石，所以早期探坑者把它归为火山喷发造成的。1903年，巴林格公然向火山成因提出挑战，认为铁质碎片与陨石坑有着紧密联系。但却一直找不到巨大陨石的物证。直到1975年，一位名叫尤金·休梅克的青年地质毕业生才说服了众多科学家。于是地球上有了第一个得到官方承认的陨石坑。若干年后，大陨石坑的形成史也逐渐搞清楚了。大约2万～5万年前，一颗直径60米的铁质陨石进入了地球大气层。在其爆炸后，较大的几块碎片由于过热而气化，随之而来的冲击波压缩了基岩，使之变得炽热，并在高压下开始流动。气化的陨石与大部分基岩从坑穴里爆破出去，使著名的亚利桑那北部岩层向后翘起岩石纷纷落下，从而形成了陨石坑。从撞击开始到陨石坑形成的全部时间不到1秒钟。
自古以来，偶尔现身的彗星就被抹上了神秘恐怖的色彩。我国民间叫它“扫帚星”，认为它会给地球带来灾难、饥饿、战争。然而这只是迷信传说而已。彗星的每次闪亮登场，都会给全世界的天文学爱好者带来无比的喜悦。当它扬长而去后，天文学家们还会忠贞不渝地期待着它再一次回来。
而彗星对于地球上的人类来说还有更神秘的地方。那就是，每当哈雷彗星靠近地球时，地球上就会出现神奇的彗星蛋，令人类百思不解。如1682年，德国的马尔堡，有只母鸡生下一个奇异的蛋，蛋壳上布满星辰花纹。1758年，英国霍伊克附近名叫齐尔斯·卡拉斯的农民的母鸡，下了一枚蛋，壳上有彗星图案。1834年，希腊科扎尼一只母鸡产下的蛋上彗星图案特别清晰、规则，后来献给国家收藏。1910年5月17日，法国一名叫阿伊德·布莉亚尔的女人家里的母鸡生下一个蛋，蛋上的彗星图案擦不掉。科学家认为，彗星蛋可能与生物进化有关。
从天上掉下来的石头叫陨石。一年中会有多少陨石坠落到地球上来呢?地球那么大，还有江河湖海，高山深谷，所以确切数字大概谁也说不清楚。可是，科学家们还是克服了各种困难，较为详尽地测算了陨石的数量。这主要应归功于加拿大天体物理研究所的科学工作者们。他们利用加拿大流星观测网在该国西部的60部照相机从1974～1983年所拍摄的资料，通过对流星光学鉴定，计算出落地后50～12.4克大约100块陨石的重量。测算结果是，重量在0.1千克以上的陨石约有19000块；重量在1千克以上的约有830块。一年中坠落到地球上来的重量在0.1～1000千克的陨石有21.3吨，而世界上在此时间内能找到的陨石仅仅只有10～20块。又根据计算，陨石体闯入大气层中，同空气摩擦燃烧崩裂的结果，坠落到地球后只有陨石原来重量的90%。所以，每年飞入地球大气层中的重量在100克以上的陨石大约有865吨。当然，考虑到照相机的结构性能、地理位置及流星在晴朗夜间持续的时间等，测算结果也不是精确的。
飞碟
近年来，不断有杂志报刊说，世界各处发现天空中有各种球形或圆碟飞行物体，人们根据其形状，就把这些不明飞行物称为“飞碟”。那么它们究竟是什么呢?目击者众说纷纭，有人认为是金星，有人认为是光的幻觉，还有人猜测为其他星球的天外来客。那么，地球之外到底有没有具有高级智慧的生物呢?1982年，国际天文学联合大会还专门设立了探索地外文明的机构和组织。科学家认为，生命是物质存在的形式。在宇宙中，只要有适宜的条件，必然会发育出生命，并逐渐发展至高级阶段，直到产生像地球人类一样的文明社会。但是，生命现象，文明的产生和发展也有非常苛刻的条件，而且要经过几十亿年的演进过程。据有人悲观地估计，在我们银河系的1000亿颗恒星中，能够产生高度文明的只有地球一个；也有人乐观的估计，在银河系中，可能有2.2亿颗出现过或将出现文明的星球。但是，对此问题，科学家们还没有找出确切的答案，因此有待于进一步探索、研究。
大约一万年以前，玛雅人生活在美洲大陆的中美洲尤卡坦半岛及墨西哥，危地马拉等地，玛雅文明是美洲大陆最古老的文明，给我们后人留下了许多不解之谜。
玛雅人也有自己的金字塔，同样也给人类留下许多遐想。他们的金字塔有令人惊骇的天文方位：天狼星的光线，经过墙上的气流通道，可以直射到上层厅堂中木乃伊头部；北极星的光线，通过另一边墙上的通道，可直射到下层厅堂。而且极富天文寓意；塔基呈四方形，共分九层，四面共364级。再加上塔顶平台，正好365级，等于一年的天数。九层塔座的阶梯分为18个部分，正好是玛雅历一年的月数，金字塔又常是天文观测台：一组建筑中，从中心金字塔的观测点往庙宇的东面望去，就恰好是春分秋分的日出方向；往东北方向的庙宇望去，就是夏至的日出方向，往东南方向的庙宇望去，就是冬至日出的方向。真是神奇极了。后来玛雅人奇怪地迁居到了350千米之外的丛林地带，从此衰落。有的人认为玛雅人是太阳后裔，是外星人的后代。
我们谈论外星人不知已有多少年历史了，对外星人呼唤不止千百万次了。然而直到今天，我们地球人还没有发现任何外星人。到底外星人是否存在呢?他们为什么不露面呢?
科学家们认为外星人应该存在。他们与地球人没有见面是有原因的。科学家认为外星人和我们人类一样，也在进行着寻找外星生命的行动。他们的星球更加发达，他们已具备更加先进的太空旅行技术。然而外星人在太空中也碰到了麻烦，有一种被称为伽马射线的东西就是外星人最大的克星。这种射线对宇宙生命来说是致命的。外星人到达地球之前，就已被这些伽马射线无情地杀死了。伽马射线是由死恒星碰撞和黑洞释放出来的大量致命射线。这些射线能把太空中的生命全部杀光。直到几亿年前，银河系还经常受到伽马射线爆发的辐射。只是到了最近，这些射线才变稀少起来，银河系才为生活于太空中的生命提供了发展的机会。你不要着急，也许有的外星人已离我们很近了。
在地球之外，是否还有像人一样的高级生灵存在呢？这是科学家一直在研究探寻的问题。为了对地球以外可能有的“外星人”表示友好，人类在1972年给“宇宙人”发去了“联络卡片”。它是由美国发射的“先驱者”10号宇宙飞船带上太空的。这张卡片是这样设计的：它是一枚15厘米×3厘米的镀金铝片上面刻着表示人类模形的一双男女，宇宙飞船的外形，太阳及八大行星的示意图，并特意标出此飞船的出发地点是地球。这张卡发出后，人类期待着它能够被“宇宙人“发现，并按上面的地址同我们联系。另外，在1974年，人类通过最大的射电望远镜(雷达)，向科学家认为有“宇宙人”存在的可能的天区发了许多无线电呼号。它使用的是计算机语言——全用“0”和“1”，共有1679个数字，它们能形成包括数学、天文、化学、生物等图画。科学家相信，无限广阔的宇宙中应当像地球一样存在着各种生物形态，而且“宇宙人”一定比地球上的人类聪明，所以一旦他们收到人类的呼唤信号，会轻易地翻译出来，并同我们地球人类联系的。
科学家从1976年美国“海盗”1号飞船发回圣多利亚山的沙漠地区上空的照片，清楚地看到，在火星的一座高山上，耸立着一块巨大的五官俱全的人面石像，从头顶到下巴足足有16千米长。脸心宽度达14千米，与埃及狮身人面像——斯芬克斯十分相似。这尊人面石像似仰望苍穹，凝神静思。在人面像对面约9千米的地方，还有四座类似金字塔的对称排列的建筑物。这个问题如何解释呢?有的科学家认为“人面像”及“金字塔”是自然侵蚀的结果，是由一些自然物质凑巧地形成的，或者是自然物体在光线影响下及阴影的运动造成的。
火星人面
但是另一些科学家却不同意这种观点。他们认为这很可能是火星人留下的艺术珍品。他们宣布，用精密仪器对照片进行分析，发现人面石像有非常对称的眼睛，并且还有瞳孔。这符合“对称原理”，即一个物体正因为符合绝对对称人面火星后才证明其出自人手，而非天然形成的。“火星”是否存在过生命仍是一个需再进一步探讨的宇宙奥秘。
关于宇宙演化问题，还有一种令人难以接受的模型，即正、反物质宇宙模型。正、反物质宇宙模型的理论认为，在物质世界之外还存在着一个“反物质世界”。天文学家克莱茵和阿尔芬设想，宇宙中存在着极其稀薄的等离子体，其中既有正常粒子组成的正物质，也有反粒子组成的反物质，它们数量相等，“完全对称”，称为“双等离子体”。由于密度非常低，正反粒子的“湮没”，机会极其稀少。以后，引力收缩，正、反粒子的碰撞机会增多。但由于电磁力的作用，质子和电子向一个区域集中，反质子和正电子向另一个区域集中。正、反质子在交界区域发生湮没，放出大量的能量，造成很大的压力。这么大的压力就像是层屏幕，把二者隔开。所以，现在的宇宙分成为物质区域和反物质区域两大部分。有人认为，现在发现的能量极大的类星体，就在这层幕中。当然，这种模型不能解释背景辐射；另外，对正、反粒子最初为什么不发生湮灭及分开的解释，也都很牵强。因此，目前这种理论很难使人接受。
宇宙模型
1948年，英国天文学家霍伊尔、戈尔德和邦迪三人提出了稳恒态宇宙模型。以作为对从一点膨胀的学说的另一可选择的模型。他们避开在过去某一时刻发生大爆炸的概念，因为这意味着宇宙中所有的物质和能量是瞬间从绝对空无中产生的。他们建议的另一种宇宙是处于恒定状态的宇宙，这就是说，这个宇宙所有时刻看上去基本上是一样的，不变的。当星系退行、产生可观察到的多普勒红移时，微量的，不易探测到的新的物质便产出来去填补出现的空洞。这一原理，又作为产生新星系的种子，因此，宇宙中星系的分布情况本质上保持不变。自从稳恒态模型提出以来，越来越多的观测资料表明宇宙曾经是一个高度致密的火球。因此，三位英国宇宙学者提出的观点今天只有少数人支持。而且，稳恒态宇宙模型有不少难题解决不了，所以，还有待于进一步探讨。
1962年，人们发现了银河系中最亮的X射线之一天蝎座X-1。它是在天蝎座方向发现的第一个这种天体。1960年，天文学家发现了与这个X射线相对应的光学天体，是一颗十三等的蓝色的暗弱天体。这颗星有非常迅速的“闪烁”变化(即在闪光中，会发生短时间内突然光亮耀眼，而后逐渐趋于柔和的现象)，辐射能量比太阳X射线能量大1亿亿倍。1975年，人们又证实它是个双星系统，其中的伴星是颗白矮星或中子星。
X射线源是指宇宙中发射X射线的天体。1970年，世界上第一颗X射线卫星“乌呼鲁”发射成功。从那以后，又发射了专门研究X射线的天文卫星，这类天体有的是星，有的却并不是星，所以天文学称“X射线源”，而不叫“X射线星”。大多数X射线源在银河系内，还有一部分在银河系外。银河系内的X射线辐射，还来自黑洞。对于天蝎座X-1的全部情况还不甚了解。
月球是地球的唯一卫星，由于月球绕轴自转的周期与绕地球公转的周期相同，都是27.3天，所以几十亿年来，它总是以同一面对着地球，人们只能看到月貌的59％，它的背面形态如何就成为人类文明史上的千古哑谜。直到1959年10月，前苏联的“月球”3号探测器拍得了月背的第一批照片，才使人类看到了月背的概貌。但是随着观测的深入，今天的月背之谜比过去更多，更复杂了。这主要是月背与月球正面的显著差异，令人迷惑不解。
月背面积的图片
月球背面与正面的最大差异是它的大陆性。在总共30来个月球“海洋”、“湖”、“沼”、“湾”等凹陷结构中，90％以上都在正面，约占正半球面积的一半。月背上完整的“海”只有两个，仅占背半球面积的不足10％，月背其余90％多的地方都是山地，山地的分布呈现出几个巨大的同心圆结构，地形严重凹凸不平，起伏悬殊，这种地势是正面所没有的。
另一怪事是月球的最长半径和最短半径都在月背。一般天文学书上说月球直径3476千米或半径1738千米，都是指平均值。实际上，月球半径最大处比平均半径长4千米，最小处比平均半径短5千米，而且都在月背。
月球正、背之差的又一表现是月瘤都集中在正面。月瘤也叫月质量瘤，是月球表面重力比较大的地方。科学家们估计，在这些地方的月面以下集中着比较多的高密度物质。此外，月球上还有些地方重力分布小于正常值。奇怪的是，月瘤所在的正异常区和重力偏小的反异常区都在正面，而且发现了多处，月背上却一处也没有。
为什么会造成月球正面与背面这些显著的差异呢?科学界有种种不同见解。有人认为，当地球运转到太阳与月亮之间，月亮上便发生了日全食(在地球上却是月全食)，日全食会形成月正面巨大温差，一次又一次温度骤变造成了正背面的差别。有人认为，是地球吸引月球而使月球发生像潮水涨落那样的现象，即“固体潮”造成了正背面的差别。但这些解释都不大令人信服。多数人认为，应该从月球自身的结构和运动来说明月背之谜，但是今天还没有一个好的说明。
1973年12月，美国宇宙飞船“先锋”10号拍下了木星表面的彩色照片。人们发现在木星的南半球有一个色泽鲜艳的橘红斑。这与罗巴特·福克在1664年画的木星图中的橘红斑很像，也同1831年留下的木星照片一样。这就说明，木星上的橘红斑至少已经存在三百多年，并且位置也没有太大变动。这个橘红斑究竟是什么?至今还是一个谜。
木星红斑
科学家研究表明，木星大气层的温度低达-129℃。但是，根据美国1973年的探测，木星内部的温度却很高。于是有人推测橘红斑是木星内部温度最高的地方。内部的物质形成柱状旋涡，不断向外喷发，柱状旋涡与大气发生作用，形成橘红色物质。但这种说法现在缺乏证据。还有人设想，大橘红斑是木星产生卫星的地方。也有人认为，橘红斑就是带橘红色的一氧化碳的旋涡在木星大气层移动形成的。
木星南半球还有一个巨大的呈椭圆状的白点，有人认为那是由木星表面的飓风形成的云柱，木星是一个狂飙肆虐的地方。也有人设想，橘红斑可能是巨大的风暴，外面看是一个强大的旋涡，或者是一团沿逆时针方向迅速旋转并猛烈上升的强气旋。气旋中含有红磷化合物，所以呈橘红色。
漩涡星系都有几条美丽动人的长臂——旋臂，旋臂上拥挤着密集的星星和气体尘埃。然而，旋臂的存在却令人费解。一般说来，在引力作用下，星系应该是一个扁圆盘，不可能形成旋涡结构。即使暂时出现旋臂，在星系自转过程中，由于靠里面的恒星转动得快，外边的转得慢，星系形成不久旋臂就会缠紧。可是从银河系诞生到现在，太阳已经围绕银河中心旋转了二十多圈，却没有发现旋臂缠紧。这究竟是怎么回事呢?密度波理论能较好地回答这个问题。
漩涡旋臂
密度波是一种形象的比喻。假设有一段马路正在翻修，路面上只留了一条窄小的通道，那么这个地方就会显得非常拥挤，尽管汽车还是一辆辆地过去了，如果从天空中鸟瞰，好像看到这里一天到晚挤满了车辆。在星系中，旋臂就好像翻修的路段，这个地方恒星比较多，引力强，所以不仅吸引了大量的气体尘埃，而且当恒星通过这里时，都减慢了速度，使这里显得拥挤，远远看去就呈现出旋涡状的结构。事实上，旋臂中的恒星是不断地运动、更替的。
密度波只是告诉我们漩涡到底是什么，至于为什么偏偏会形成这样的密度分布，还是一个没有解开的谜。
几十年以前，科学家们根据爱因斯坦广义相对论的理论研究，就预言了一种叫做“黑洞”的天体。
黑洞是一种非常奇怪的天体。它的体积很小，而密度却极大，每立方厘米就有几百亿吨甚至更高。假如从黑洞上取来小米粒那样大小一块物质，就得用几万艘万吨轮船一齐拖才能拖得动它。如果使太阳变成一个黑洞，那么它的半径就得收缩至不到3000米。
因为黑洞的密度大，所以它的引力也特别强大。大家都知道，由于地球的引力，踢出去的足球还会落到地球上。而速度很大的人造卫星，就能够克服地球的引力作用飞到太空去遨游。黑洞的情况和地球可就不太一样了，黑洞的引力极其强大，黑洞内部所有的物质，包括速度最快的光都逃脱不掉黑洞的巨大引力。不仅如此，它还能把周围的光和其他物质吸引过来。黑洞就像一个无底洞，任何东西到了它那儿，就不用想再“爬”出来了。给它们命名为“黑洞”是再形象不过了。
据推测：“黑洞”是3倍以上太阳质量的老年恒星塌缩的归宿，一个质量大于三个太阳质量的恒星，当它的核燃料消耗尽以后，就将坍缩成黑洞。如果恒星质量不超过1～2个太阳质量时，就将坍缩成白矮星。如果恒星质量在1～3个太阳质量范围时，就会塌缩成中子星。
黑洞既然看不见，那么我们用什么办法来找到它们呢？这就得利用黑洞的巨大引力作用了。如果黑洞是双星系统的一个成员，而另一个成员是可观测恒星，那么由于：黑洞的引力作用，恒星运动会发生有规则的变化，从这种变化可以探测出不可见黑洞的存在。还有，黑洞周围的物质在黑洞强大引力的吸引下，会表现出古怪的运动方式。它们在源源不断地流入黑洞时，会发射出很强的X射线、γ射线等，这是目前寻找黑洞的另一条线索。此外，黑洞还会影响邻近光线的传播，产生所谓的引力透镜现象。当然，所有这些寻找黑洞的工作都不是轻而易举的。
黑洞射流冲击现象
“天鹅X-1”是个很强的γ射线源，它有一颗看不见的伴星，根据“天鹅X-1”的运动，可以判断这颗伴星的质量约为太阳的十倍，很多人认为它可能是个恒星级的黑洞。天文学家还发现许多星系的核心有剧烈的活动，我们称它们为活动星系核。它们的中心极可能是些巨大的黑洞，在贪婪地吞食周围物质的同时，发射出极巨大的能量。有些人还认为我们银河系的中心也有一个大黑洞，它的质量是太阳的百万倍。
从定义上来说，白洞与黑洞是物理学家们根据黑洞在爱因斯坦的广义相对论上所提出的物体。物理学界和天文学界将白洞定义为一种致密物体，其性质与黑洞完全相反。白洞并不是吸收外部物质，而是不断地向外围喷射各种星际物质与宇宙能量，是一种宇宙中的喷射源。简单来说,白洞可以说是时间呈现反转的黑洞，进入黑洞的物质，最后应会从白洞出来，出现在另外一个宇宙。由于具有和“黑”洞完全相反的性质，所以叫做“白”洞。它有一个封闭的边界。聚集在白洞内部的物质，只可以向外运动，包括基本粒子和场。而不能向内部运动。因此，白洞可以向外部区域提供物质和能量，但不能吸收外部区域的任何物质和辐射。白洞是一个强引力源，其外部引力性质与黑洞相同。白洞可以把它周围的物质吸积到边界上形成物质层。白洞学说主要用来解释一些高能天体现象。目前天文学家还没有实际找到白洞,还只是个理论上的名词。白洞是理论上通过对黑洞的类比而得到的一个十分“学者化”的理论产物。
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，它们遵守着开普勒轨道运动。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，偶然喷出满天星斗。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，使不断出现高密度奇点。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。在宇宙整体性原始的大奇点中存在着密度高的小质点，它们随着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，而是先后交错的。
科学家们普遍认为，自从大爆炸以来，我们的宇宙在不断膨胀，密度在不断减少。因此，现在正在膨胀着的天体和气体乃至整个宇宙，在200多亿年以前，是被禁锢在一个“点”（流出奇点）上，原始大爆炸后，开始向外膨胀，当它们冲出“视界”的外面，就成为我们看得见的白洞。
与上述相反的一种观点认为，由于原始大爆炸的不均匀性，一些尚未来得及爆炸的致密核心可能遗留下来，它们被抛出以后仍具有爆炸的趋势，不过爆炸的时间推迟了，这些推迟爆发的核心——“延迟核”就是白洞。
也有人认为，白洞可能是黑洞“转化”而来。就是说，当黑洞的坍缩到了“极限”，就会经过内部某种矛盾运动质变为膨胀状态——反坍缩爆炸，这时它便由向内积吸能量，转变为从中心向外辐射能量了。
最富吸引力的一种观点认为，像宇宙中有正负粒子一样，宇宙中也一定存在着与黑洞（负洞）相同，而性质相反的白洞（正洞）。它们对应地共生在某个宇宙膨胀泡的泡壁上，分属两个不同的宇宙。
由于我们的宇宙中存在着10万多个黑洞，同样也可能存在着数目相等的白洞。于是，在宇宙继续膨胀过程中，白洞周围一些质量稍许密集区域就变得更加密集；黑洞周围的一些质量稍微稀薄的区域就变得更加空虚。这些大片空虚的区域就是空洞。
到目前为止，“白洞”还只是个理论名词,科学家并未实际发现。在技术上，要发现黑洞，甚至超巨质量黑洞，都比发现白洞要容易的多。也许每一个黑洞都有一个对应的白洞！但我们并不确定是否所有的超巨质量的“洞”都是“黑”洞，也不确定白洞与黑洞是否应成对出现。但就重力的观点来看，在远距离观察时两者的特性则是相同的。
白洞现象
当人们有了很复杂的数学工具来分析这些相关方程式，他们发现了更多。在这个简单的情形下时空结构必须具备时间反演对称性，这意味着如果你让时间倒流，所有一切都应该没什么两样。因此如果在未来某个时刻光只能进不能出，那过去一定有个时刻光只能出不能进。这看上去就像是黑洞的反转，因此人们称之为白洞，虽然它只是黑洞在过去的一个延伸。
但在现实中，白洞可能并不存在，因为真实的黑洞要比这个广义相对论的简单解释所描述的要复杂得多。它们并不是在过去就一直存在，而是在某个时间恒星坍塌后所形成的。这就破坏了时间反演对称性，因此如果你顺着倒流的时光往前看，你将看不到这个解中所描述的白洞，而是看到黑洞变回坍塌中的恒星。
我们知道，由于黑洞拥有极强的引力，能将附近的任何物体一吸而尽，而且只进不出。如果，我们将黑洞当成一个“入口”，那么，应该就有一个只出不进的“出口”，就是所谓的“白洞”。黑洞和白洞间的通路，也有个专有名词，叫做“灰道”(即“虫洞”)。虽然白洞尚未发现，但在科学探索上，最美的事物之一就是许多理论上存在的事物后来真的被人们发现或证实。因此，也许将来有一天，天文学家会真的发现白洞的存在。
像银河系这样的旋涡星系和许多巨大的椭圆星系的核心部分，是十分动荡不安的区域。室女座A是一个巨椭圆星系，从它的中心核的照片上看到，有一个发亮的长条从核心部分延伸出去，与红色的中心核相比，显得很蓝，在它的两端还有两个小亮点。大量的观测事实表明，这些东西是从星系核中心喷射出来的强大气流，它的速度大约为2500千米/秒，长度约5000光年。这是星系核剧烈爆发的一个壮景，这种爆发的能量为超新星爆发能量的1000万倍以上。
明亮星系核
塞佛特星系是星系核活动异常的星系，它的核心经常发生猛烈的爆发。如NGC415星系的核特别明亮，从这个地方每年约有相当于100个太阳的物质抛射出来，总能量相当于一千亿个太阳发射的光芒。
现在发现一些强烈的射电源也是发生过爆发的星系。天文学家认为，天鹅座A两侧的两个发射电波的“眼珠”是其中心部分大爆发的产物，半人马座A的正中央有一条又暗又宽的带子横贯而过，里面是流动的气体，许多恒星正从这些气体中诞生。按理说，椭圆星系内部不存在气体，这里的气体是多次爆发的产物。这从它的四个射电“眼珠”的活动中得到证实。
大量事实表明，星系中心核的爆发决不是特殊现象。事实上，许多星系核都有程度不等的爆发。银河系虽然现在很平静，但在一千万年前中心部分也发生过不很强烈的爆发。遗憾的是，到目前为止，星系核爆发的原因还是一个谜。有些科学家猜测，这种强烈的爆发和大质量的黑洞有关。
目前，有更多的科学家认为，我们现在所看到的宇宙，是由大约100-200亿年之前的一次“宇宙大爆炸”而逐渐演化来的。现在宇宙正在不断地膨胀着，如果它一直膨胀下去，将来会不会再发生大爆炸呢?这个问题引起了人们的极大关注。
宇宙爆炸
宇宙是一个浩瀚无际的物质世界。大爆炸后，宇宙膨胀，星体间离得越来越远，物质密度和温度下降。天体物理学家从理论上发现，宇宙的未来在整体上依赖于把这些正在相互远离的星体拉回到一起之引力的大小，而这个引力的大小又取决于宇宙的平均物质密度。根据计算，如果宇宙的平均物质密度小于或等于5×10-27千克／米3，那么，宇宙就将不断地膨胀下去，最终使我们的银河系好像失群的大雁，孤立地漂泊在寂静的宇宙空间中。如果宇宙的平均密度大于5×10-27千克／米3，那么，宇宙的未来又将呈现另一番景象，即几十亿年后宇宙有可能再发生一次“大爆炸”，使宇宙再度膨胀，正像今天我们所看见的宇宙的样子。这样，宇宙就好象在“膨胀—压缩”之间永无休止地“振荡”下去。也许现在的宇宙已经“振荡”过许多次了。然而，如此茫茫宇宙，目前，还无法准确地测量出宇宙的平均物质密度，从而也就无法知道将来宇宙究竟会不会“大爆炸”。由此可见，这仍然是一个难解之谜。
目前人类到达的最远地方是月球，月球与地球间的距离是38万千米。第一次登月共用了4天又19小时45分钟，这个速度仅为9千米/秒。即使按照第二宇宙速度11.2千米/秒计算，那么，到达火星这个近邻就得用近半年的时间，到达海王星需要13年，到达冥王星需要18年。一个来回得花掉一个人的大半生。
冥王星距我们不过60亿千米，可太阳系之外距离我们最近的恒星是40亿千米。如果用速度最快的“旅行者”2号以5.8万千米/小时的第三宇宙速度向太阳最近的邻居飞去，那么也要8万年才能到达。按照这个速度，飞渡银河系需要20亿年。如果以相对论所预言的最高速度——光速前进，越过银河系也得花10万年的时间。走到我们现今测到的宇宙边缘地带要用200亿年!
宇宙之路并未中断。人类和人类的科学正在满怀希望地探索着穿越宇宙的道路。我们可以先到别的行星，再走出太阳系，一步一个阶梯地前进。
1968年，美国的青年科学家戴森提出了一个载人恒星飞行的设想。他设想用一艘重40万吨的飞船，携带30万吨重的氢弹，以1个g的加速度逐渐使飞船加速，10天内到达10万千米/秒的速度向太阳系的恒星世界飞去。
按照戴森的这个设计，要实现恒星际飞行还是太困难了。因为以10万千米/秒的速度到达半人马座比邻星需要130年。
光速是宇宙间一切物质运动速度的极限，那么，要使人类真正亲身到达宇宙的很多地方仍然是不可能的事。
在相对论发展早期，爱因斯坦和彭加勒讨论过超光速粒子——快子的可能性。20世纪70年代，科学界已经产生出一些比较成型的理论，对物质在超光速状态下，质量、时间和长度变换等项特征提出了比较明确的概念。
我们知道，在光速条件下，质量与速度的关系是成正比的。速度愈大，质量就愈大。当速度趋于光速时，质量趋于无穷大。在超光速的情况下恰恰相反，速度愈大，质量愈小。从光速开始当速度逐渐增大时，质量从无穷大逐渐减小，速度增至无穷大，质量减到无穷小。由此可以看出，如果进入超光速飞行，飞的越快，反而能耗越小。如果能够实现超光速飞行，人类就能够穿越200亿光年的宇宙。
火星是一颗引人注目的火红色行星，它在自己的轨道上运行，与地球的距离时有变化，因此，它的亮度也在不断变化。由于它荧荧如火，位置不定，亮度有时变化，我们古人称其为“荧惑”。而古罗马人则称其为玛尔斯。在研究火星的课题中，最大的悬案是关于“火星运河和火星人”的看法。这恐怕要提到那次历史的误会。1877年，火星两次运行到地球最近点，意大利天文学家斯盖帕里抓住这一时机，绘制了第一幅世界上公认的火星形态图。他注意到火星上有很多细长的“窄条”，这些“窄条”就像河流一样，斯盖帕里称之为“海峡”。他当时使用的是一个意大利词语。而糟糕的是，英美天文学家将其译为英语时则出现了一个严重的错译，把其译为“运河”。于是火星上有运河的说法传遍全球。天文学家还在继续调查核实时，人们已经开始充分发挥自己的想象，认为是“火星人”开凿了运河。于是文学家把“火星人”写入小说。然而，“水手”号和“海盗”号发回的照片，却使传为佳话的“运河”变成了排成队的环形山或大峡谷。火星上没有生命。
火星上运河的痕迹
太空中千姿百态的点点繁星，都是宇宙大爆炸后的产物，金星和火星、地球都是从太阳形成初期原始太阳星云中同时诞生的，在初期，它们所含物质基本相同，然而当它们走过46亿年历程后的今天，火星变成了冰窟，金星变成了火炉，唯独地球却蕴育着生命，为什么呢？
有的科学家认为，这是星球生死轮回的原因。银河系就像田径器材的铁饼，直径约10万光年，厚约6000光年。银河系中约有2000亿颗类似太阳的恒星。它们都在围绕着银河系运行着。由于地球有热带、温带、寒带之分，根据宇宙中事物的普遍性推测，银河系内也应有类似地球的三大气候奇点区，从而导致了金星、火星和地球的生命轮回。太阳环绕银河系运行时，将穿越银河系的寒、温、热不同温度的区域。目前，整个太阳系正处在银河系的温带区内，而地球正处在生物圈内适应生命演化的最佳位置，从而出现了生命。将来，地球会让位给火星的,这一切是真的吗?不得而知。
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