宇宙里的島嶼
宇宙島是什么
在宇宙產(chǎn)生之初,就產(chǎn)生了不均勻的物質(zhì)。在后來宇宙膨脹過程中,這些不均勻物質(zhì)由于引力的作用,逐漸收縮成一個(gè)個(gè)“島嶼”,這就是星系,人們就將其形象地稱作“宇宙島”或“島宇宙”。
在16世紀(jì)末,意大利思想家布魯諾推測(cè)恒星都是遙遠(yuǎn)的太陽(yáng),并提出了關(guān)于恒星世界結(jié)構(gòu)的猜想。
至18世紀(jì)中葉,測(cè)定恒星視差的初步嘗試表明,恒星確實(shí)是遠(yuǎn)方的太陽(yáng)。這時(shí),就有人開始研究恒星的空間分布和恒星系統(tǒng)的性質(zhì)了。
1750年,英國(guó)人賴特為了解釋銀河形態(tài),即恒星在銀河方向的密集現(xiàn)象,就假設(shè)天上所有天體共同組成一個(gè)扁平系統(tǒng),形狀如磨盤,太陽(yáng)是其中的一員。這就是最早提出的銀河系概念。
1755年,德國(guó)哲學(xué)家康德認(rèn)為宇宙中有無限多的星系,這就是宇宙島假說的淵源。
19世紀(jì)中葉,德國(guó)科學(xué)家洪堡又提出了宇宙結(jié)構(gòu)圖像。將宇宙比喻為大海,銀河系和其他類似的天體系統(tǒng)比喻成海洋中無數(shù)的小島。
宇宙島的研究
天文學(xué)家通過觀測(cè),看到宇宙中許多霧狀的云團(tuán),便猜測(cè)可能是由很多恒星構(gòu)成的,只是離得太遠(yuǎn),人們無法分辨出來罷了。
現(xiàn)在人們觀測(cè)到的河外星系已達(dá)上萬個(gè),最遠(yuǎn)者距銀河系達(dá)70億光年。估計(jì)河外星系數(shù)目大得驚人,若畫一個(gè)半徑達(dá)20億光年的圓球,其內(nèi)含有約30億個(gè)星系,每個(gè)星系都包含著數(shù)以千億計(jì)的恒星。
英國(guó)天文學(xué)家赫歇爾首先發(fā)現(xiàn)許多星云可分解成恒星群,后來又發(fā)現(xiàn)一些星云無法分解,于是他提出了星系并非宇宙島的觀點(diǎn)。
至19世紀(jì),人們借助更大的望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行更仔細(xì)觀測(cè),特別是分光術(shù)的應(yīng)用,使人們對(duì)星云的觀測(cè)有了極大進(jìn)步。
只是由于赫歇爾的影響,人們對(duì)宇宙島與星云的關(guān)系仍然缺乏正確認(rèn)識(shí)。
宇宙島起源假說
在20世紀(jì),美國(guó)展開了關(guān)于宇宙島的爭(zhēng)論。天文學(xué)家柯蒂斯認(rèn)為宇宙島是河外星系,否則它們就是銀河系的成員。
另一位天文學(xué)家沙普利提出與柯蒂斯不同的觀點(diǎn)。在20世紀(jì)的20年代,他們展開了激烈爭(zhēng)論。
后來,哈勃進(jìn)行了更精確的測(cè)量,證明了河外星系的存在,這樣,關(guān)于宇宙島的爭(zhēng)論才告結(jié)束。
關(guān)于宇宙中的宇宙島從何處漂移過來的問題,目前仍有很多的爭(zhēng)論。
關(guān)于星系起源的理論更有很多,有代表性的是引力不穩(wěn)定性假說和宇宙湍流假說。
引力不穩(wěn)定性假說認(rèn)為,在30億年間,星系團(tuán)物質(zhì)由于引力的不穩(wěn)定而形成原星系,并進(jìn)一步形成星系或恒星;宇宙湍流假說認(rèn)為,宇宙膨脹時(shí)形成旋渦,它可以阻止膨脹,并在旋渦處形成原星系。
這兩種觀點(diǎn)都認(rèn)為星系形成了100億年,但與其他一些關(guān)于星系起源的觀點(diǎn)一樣,雖然都產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響,卻都不能完整科學(xué)地解釋宇宙島的理論問題。
宇宙島適宜居住嗎
長(zhǎng)期以來,到宇宙去生活是人們的一個(gè)愿望。于是科學(xué)家們提出了一個(gè)設(shè)想就是“宇宙島”。
地球懸于太空中,是一個(gè)巨大的橢圓形球。它的特殊優(yōu)越條件使幾百萬種生物能在地球上生存繁衍,科學(xué)家們于是以地球?yàn)樗{(lán)本,設(shè)計(jì)了一座宇宙島。宇宙島是一個(gè)直徑500米的空心巨球,球的內(nèi)壁有住宅、樹林、河流等。將這座人造太空球放入宇宙,它每分鐘自轉(zhuǎn)兩周。
在“赤道”處,產(chǎn)生幾乎與地球相同的引力,人如果生活在其中,感覺會(huì)像在地球一樣。
在宇宙島兩極,可以辦滑翔機(jī)俱樂部,由于失重,飛機(jī)能長(zhǎng)時(shí)間在空中自由“散步”。
在高緯度地區(qū),可建造醫(yī)院和療養(yǎng)院,使那些腿腳不方便的人,在重力減小的情況下隨意行走。
宇宙島上的氣候能任意調(diào)節(jié),設(shè)在200米高空的管子里的雨水可根據(jù)需要降雨。
根據(jù)目前的科學(xué)水平完全有可能制造這樣的宇宙島。但每一個(gè)太空?qǐng)A球只能容納10000個(gè)居民,于是科學(xué)家們又在設(shè)想建造一個(gè)更巨大的宇宙島。
科學(xué)家們希望新的宇宙島可容納幾百萬人,甚至在新宇宙島上人們還能控制一年四季的變化。
這個(gè)計(jì)劃最初是由美國(guó)專家們提出的。據(jù)專家們估計(jì),即使不發(fā)達(dá)國(guó)家能較好地控制人口增長(zhǎng),到2020年地球上也將有80億人口,進(jìn)入2035年后全世界人口甚至?xí)黄?00億大關(guān),這會(huì)使地球難以承受。
人們一旦進(jìn)入宇宙空間,人們便可以每天24小時(shí)不停地充分利用太陽(yáng)能發(fā)電、種植作物。
關(guān)于宇宙島停留位置,專家小組進(jìn)行了大量研究,這個(gè)地點(diǎn)必須是地球和月球?qū)τ钪鎹u引力相等的地方,使“島”不致于發(fā)生漂流。宇宙島能否成為人類的新家,科學(xué)家還需要進(jìn)一步研究和探索。
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