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为什么星星不会从天上掉下来(3)

http://www.sina.com.cn  2005年06月30日 09:45  《儿童大学II》 

  牛顿认为,所有在宇宙中的物体都相互吸引。最小的小行星和最大的恒星:一切都通过万有引力相互联系。即使是在巴黎上空飞舞的小小蝴蝶,也被仙女座大星云中的恒星吸引。可为什么宇宙中所有东西没有一下子就挤到一起呢?我们可以用孩子生日上的原理来解释。孩子过生日的时候,妈妈带着一大袋好东西回到家,孩子们马上冲了出来,围在妈妈身边往不同方向拉扯,但妈妈还在中间站着,因为孩子们的力气相互抵消了。

  宇宙运行的原理也与此类似。所有星体都在拉扯别的星体,这样大家就都有了自己的位置和运行轨道。有些人说,万有引力是把宇宙粘在一起的胶水,但这并不是特别好的比喻,这会让人马上联想到黏稠的液体和线。但万有引力是看不见的,我们最好把它和磁力相比较,磁力是另一种物理作用力。

  为什么星星必须死亡?

  万有引力带来了宇宙中的安宁和秩序,但这里也常常有新鲜事情发生。在恒星的内部也被引力所控制。在这里,物质的最小成分——原子们也在相互吸引(不过,在这里的引力不再是“万有引力”,而是“核力”)。因为它们在内部紧紧挤在一起,它们的相互吸引非常强有力,而且离得越近吸引力就越强。在某时,压力能大到足以使诸原子合而为一。这个过程被物理学家们称为“核聚变”。核聚变能释放出巨大能量,让太阳在几十亿年中持续发光发热。总有一天,维持“聚变炉”工作的气体也会耗尽,恒星再也不能控制它自身庞大的质量。它会自行熄灭,变得通红并塌陷成为“白矮星”。

  真正的大恒星却不愿意变成白矮星,也不愿从宇宙中退休。面对死亡它们多次抗争:膨胀起来,又塌陷下去,最后在空间中爆炸成巨型闪电。科学家们把这样的爆炸称为“超新星”,它比太阳还要明亮数百万倍。

  当恒星的一生以超新星结束时,它会剧烈影响周边:那些平时自由漂浮着的尘埃和气态星云,会突然受到巨大推动力。小块物质相互拥挤,并依靠它们的质量吸引其他物质。链式反应开始了,万有引力在这里扮演主要角色。它使得尘埃和气态星云慢慢聚在一起,在中央逐渐形成一个气体团。这个气体团变得越大越重,同时从周围吸引越来越多的物质。气体越来越热而且一直变重,直到某时这个巨大的气态炉中心开始燃烧。这就是一颗新恒星诞生的时刻。

  在我们的太阳系里,恒星几乎占有所有物质:太阳拥有99.87%的物质。还剩下的一点点物质聚在一起。大量小星体围绕着年轻的太阳旋转,相互拉扯,并利用自身的引力集合其他小星体。就像人们滚雪球一样,小星体变成小行星,小行星最终又变成行星。到现在为止,科学家们在太阳系中找到九颗这样的行星。行星之间完全不同。它们以铁和镍、岩石和尘埃、气体、冰和液体构成。其中只有一颗上生长着尤其奢侈的东西——居民。

  其间又过去了很多时光。新生行星必须努力地收集物质。宇宙中的岩石和陨石会撞击到行星上,造成或大或小的陨石坑,甚至重重地撞飞行星的一角。水星、金星和火星的表面都布满陨石坑,地球也曾被大量陨石撞击过,并留下了巨大的坑。

  在我们太阳系的幼年时期,一切都肯定还是一片荒凉。那时候,不仅太阳只是一团火球,而且行星们也都像烧红的圆球一般在宇宙中飞行,直到冰冷的宇宙让它们冷却下来。即使现在,地球的内部还非常灼热,以至于经常撕开已经冷却的地壳。火山在喷发,不同部分的地壳相互挤压,造成强烈地震①。在水星、金星和火星上这3颗内层行星上,也能找到熄灭的火山留下的熔岩痕迹和火山口。在木星、土星、天王星、海王星和冥王星这几颗外层行星上没有火山,它们主要是由气体、液体和冰组成。

  即使地球不再像以前那样经常受到小行星的攻击,但宇宙来客却从未间断。每天都有大约1 000吨物体从宇宙落下。幸亏它们中的大部分很小,会被地球大气层拦截,并燃烧成一道明亮的轨迹,即流星。据说,谁在夜空中发现流星,并按照一个古老风俗默默许愿,流星就会满足他的愿望。不过某些对流星许下的愿望并不那么灵验。有些比如想要一辆新山地车的愿望,如果同时也让父母听到的话,倒是肯定能更快地实现。

  如果小行星撞击在地球上,也可能带来很大影响。6 500万年前一块撞击在墨西哥的小行星碎片,引起带着火的巨大烟云,它造成恐龙和其他很多种动物的灭绝①。一块陨石在1907年撞击西伯利亚的通古拉斯地区,引发有两个柏林大小的大片森林大火,烧死大量的驯鹿。夜空也被照得一片通明,甚至远在伦敦的人们不用点灯也能在晚上读报。还有一个很小的碎片,1992年落在美国小城皮克斯基尔,造成一点小损失:一个足球大的小块砸碎了一辆汽车的行李箱。

  这样看来,总会有些什么东西从天上落下,如流星。它们被地球的引力所吸引。但幸运的是它们打中人类的机会非常非常渺茫,也就是说它们没有带来什么破坏。我们经常仰望天空,也没觉得什么危险。但对于地球来说,来自宇宙的最大威胁却总在人们向上望去的每一眼中。这就是太阳。在15亿年之后,它会耗尽大半燃料库,内部的气体熔炉就必须为了保持太阳的光亮而加速工作,使太阳变得更热更亮。在地球上,极地的冰盖将会融化,连最高的山峰上都不会再有积雪。

  再过40亿年太阳会长大50%。太阳内部的火炉渐渐熄灭后,太阳将慢慢聚拢。然后,火炉再一次被激烈煽动。太阳将比现在亮上1 000倍并膨胀到现在的100倍大小。这个巨大而贪婪的怪兽在吞噬掉水星和金星之后,还会逼近地球。巨大的热量将燃烧地球上所有生命:人类、动物和植物;还有所有的房屋和街道。不管是上面的居民和还是他们的劳动成果,地球上将不再留存任何东西,不再有房子、汽车和游艇。幸亏这离现在还有太长的时间,而在此之前人类就自行灭绝了的可能性还要大得多。

  哈罗,有人吗?

  人类从宇宙中消失时,有谁会注意到呢?不仅仅是几百年前的天文学家们曾提出过这个问题,而且几乎每个人都在自己一生中的某个时刻想过。人类是不是孤独地居住在位于银河边缘的小小蓝色行星上呢?或者在银河的某处还有其他社会?人类有没有可能和外星球的生命取得联系?人类是不是可以去拜访他们?他们来访问过我们吗?

  为了回答有没有外星文明的问题,天文学家们用巨型天文望远镜收集来自太空的每个微小信号。因为我们不能理解外星人的语言,所以由一个全球计算机网络系统来分析这些信号并试图找出某个讯息,某个可能由智慧生命发送的讯息。这个寻觅到现在都还没有结果,但天文学家们并没有放弃。他们总想解答这些早在古埃及和古希腊人时代就已经提出的问题:宇宙怎样产生?它会怎样发展?人类在其中扮演什么角色?

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