●升龍 編
宇宙本身的神奇之處往往超越了人類(lèi)最狂野的想象?,F(xiàn)在,讓我們看一看宇宙到底有多么讓人難以置信吧!
沒(méi)錯(cuò),所有幾十億人都可以放入一個(gè)小小的糖塊中。這不是開(kāi)玩笑,因?yàn)槲镔|(zhì)內(nèi)部有著不可思議的空間。
我們知道,物質(zhì)的基本組成單位是原子,原子又是由原子核和圍繞原子核運(yùn)動(dòng)的電子構(gòu)成的。在原子內(nèi)部空間,質(zhì)量的分布是極其不均衡的,包含了整個(gè)原子質(zhì)量99.9%的原子核只占了整個(gè)原子體積的一萬(wàn)億分之一。我們可以說(shuō),除了原子核和那個(gè)在外面高速運(yùn)動(dòng)的電子外,原子的絕大部分空間其實(shí)基本上是“空的”。
原子內(nèi)部到底有多空曠?打個(gè)比方,如果原子有一個(gè)足球場(chǎng)那么大,那么原子核就是放在球場(chǎng)中央的一顆葡萄!這意味著,如果我們壓縮掉自己身體中所有原子內(nèi)部的多余空間,全人類(lèi)的體積總和,將只有一個(gè)糖塊那么??!
這聽(tīng)上去有點(diǎn)殘忍,也令人匪夷所思,但其實(shí)宇宙中還真有這種“糖塊”,那就是中子星。質(zhì)量很大的恒星在死亡時(shí)爆炸,剩余物質(zhì)被強(qiáng)烈地壓縮,電子被擠壓到原子核里,和質(zhì)子合并形成中子,于是這個(gè)剩余的天體就渾身上下全都是中子,幾乎沒(méi)有了一絲空隙,這就是中子星。中子星密度極高,1立方厘米的中子質(zhì)量就有1億噸重!好重的“糖塊”!
太陽(yáng)質(zhì)量很大,要保持自己不被巨大的引力壓垮,它的中心溫度要非常高(足有1500萬(wàn)攝氏度),才能產(chǎn)生足夠強(qiáng)大的膨脹力與自身的引力對(duì)抗。
太陽(yáng)剛形成時(shí),在自身物質(zhì)壓縮的同時(shí),釋放出了巨大的能量,于是可以讓太陽(yáng)中心達(dá)到如此的高溫。不過(guò)要在此后幾十億年里始終保持這樣的溫度,則需要太陽(yáng)內(nèi)部發(fā)生核反應(yīng),氫原子不斷聚變成氦原子,釋放出大量的熱量,以維持太陽(yáng)中心的溫度。
所以從原理上看,太陽(yáng)由什么物質(zhì)組成,其實(shí)并不是很重要。任何物質(zhì)聚集在一起,只要總質(zhì)量達(dá)到太陽(yáng)的水平,物質(zhì)的壓縮都會(huì)產(chǎn)生很高的溫度。太陽(yáng)的質(zhì)量大約是2.0×10^30千克,如果我們把2.0×10^30千克的香蕉集中到一個(gè)地方,它們的重力壓縮的結(jié)果,也會(huì)讓中心出現(xiàn)與太陽(yáng)中心相近的溫度!
當(dāng)然了,香蕉太陽(yáng)和我們天空中的那個(gè)太陽(yáng)還不一樣。香蕉主要成分不是氫,而是碳和氧,這兩種元素發(fā)生聚變反應(yīng)要比氫快得多,所以就算我們找到了那么多香蕉,制造出了香蕉太陽(yáng),它維持內(nèi)部高溫的時(shí)間也會(huì)比我們現(xiàn)在的太陽(yáng)短得多,只要幾千年的時(shí)間,香蕉太陽(yáng)就熄火了。
組成人類(lèi)、行星和恒星的普通物質(zhì)只占宇宙質(zhì)量的4%,其中的2%是我們現(xiàn)在觀測(cè)到的恒星、星系等發(fā)光天體,另外2%是不發(fā)光的行星、黑洞等天體。
占宇宙質(zhì)量23%的物質(zhì)則是由未知粒子組成的,它們是根本不可能發(fā)光的暗物質(zhì)。暗物質(zhì)雖然不發(fā)光,但卻會(huì)通過(guò)引力發(fā)揮作用,這恰恰泄露了這些隱身者的位置。就好比我們看不到風(fēng),但空氣流動(dòng)讓我們感受到風(fēng)的存在。由于大量暗物質(zhì)的存在,圍繞在它周?chē)男窍缔D(zhuǎn)速很快,如果沒(méi)有暗物質(zhì)的拉扯,星系早已經(jīng)飛散開(kāi)了。
另外還有73%的宇宙則是由暗能量組成的。1998年,科學(xué)家通過(guò)研究一種超新星,發(fā)現(xiàn)宇宙正在加速膨脹。這種超新星在爆發(fā)的時(shí)候,光度的極大值基本上都是相同的,于是科學(xué)家可以通過(guò)觀察超新星的明暗情況,來(lái)間接地推斷它們遠(yuǎn)離地球的速度,進(jìn)而推導(dǎo)出宇宙在不同時(shí)期的膨脹速度快慢。結(jié)果令人震驚,宇宙早期膨脹速度慢,而如今膨脹速度快。
這說(shuō)明,宇宙中一定有某種東西與相互吸引的物質(zhì)對(duì)抗著,它起著排斥力的作用,加速了宇宙的膨脹。這就是暗能量,它是除了暗物質(zhì)之外,我們另一個(gè)無(wú)法直接觀察到的東西。暗物質(zhì)和暗能量到底是什么這還是個(gè)未解之謎。如果你能搞清楚它們的本質(zhì),那么諾貝爾獎(jiǎng)將在那里等著你。