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『簡體書』星空探奇

書城自編碼: 2608779
分類:簡體書→大陸圖書→科普讀物宇宙知识
作者: 戴铭珏
國際書號(ISBN): 9787302407386
出版社: 清华大学出版社
出版日期: 2015-09-01
版次: 1
頁數/字數: 170/
書度/開本: 30开 釘裝: 平装

售價:HK$ 72.2

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編輯推薦:
2015年7月14日,十多年的立项准备,九年多的长途飞行,50亿公里的漫漫旅程,新视野探测器拜访了冥王星,迄今为止,这是人类*伟大的征途。回望地球,地球只是一个微不足道的蓝点,我们就生活在这个蓝点上。在这里,所有的老人和孩子,所有的凡夫和伟人,所有的战争与和平,所有的民主和独裁都在这个蓝点上。这如同一粒尘埃的蓝点上发生的一切,我们称之为苍穹之下。而那浩瀚的星空中,还有无数个这样的世界,它们连同更多炽热的恒星一起被我们称为苍穹之上。
仰望星空,关注苍穹之上才能引领人类的文明,《苍穹之上》系列图书并非科学时代对人文精神的感叹,它是全波天文时代人类对宇宙的新认识。这充满趣味的科普,它的主旨就是要引领着科学时代的少年飞入未来的星空。
內容簡介:
万有引力定律是主持宇宙*重要的物理定律,在这个定律的主导下,除了常见的圆周运动之外,宇宙间的行星和恒星会发生各种各样奇怪的行为,那里发生的事情似乎是我们现实世界的翻版。它们都遵守万有引力定律的规则,组成各种各样的关系。
在引力主导的世界中,会发生各种各样奇妙的事情,武仙座DI两颗恒星躺着环绕对方运行,船底座的热木星会在引力的主导下,迈着死亡螺旋舞步投入到恒星的怀抱,它被吞噬了。要说吞噬其他天体这种事情,*典型的就是黑洞。
超新星爆发是宇宙的烟火表演,虽然难以及时看到,但宇宙中到处都有它们留下的痕迹。恒星的死亡会留下一个美丽的星云,恒星的诞生也会产生美丽的星云,一大团气体凝聚在一起,就会形成恒星,但是,如果周围有已经诞生的大恒星,就会遇到麻烦,大恒星发出的光芒像狂风那样扫过来,气体就无法凝聚,于是我们就看到了宇宙毛毛虫这种奇特的外形,它是一个流产的恒星。
引力主导的宇宙是有序的,也是残酷的,但在这残酷之中,展示给我们形形色色的多彩天体。
關於作者:
戴铭珏,笔名北辰;
专业的天文科普从业者,国家国防科工委特约撰稿人,主创航天天文科普和相关的科幻小说。对天文科普有着十五年的创作实践,重视科普写作视角和题材的选定以及文字中所需要的艺术表现,擅长使用多种手法把晦涩难懂的物理知识变成有趣的内容,从而有利于读者的理解。深刻地了解中国的科普现状,科普艺术性的开拓者和求索者。
电子邮箱;bckj666@126.com
目錄
01 热情的卫星//001
02 会交换轨道的姊妹卫星//006
03 头对着头在轨道上打滚的双星//012
04 想要亲吻对方的恒星//018
05 一颗金刚石行星的怨恨//024
06 谁给木卫二的屁股上涂脂抹粉//034
07 将要袭击地球的恒星//042
08 引力透镜的奇幻世界//048
09 双脉冲星的前世今生//062
10 热木星的死亡螺旋舞步//072
11 行星眼里的家庭暴力//078
12 一家四口的恒星家庭//086
13 恒星柱一的光影魔术表演//092
14 带珍珠项链的超新星//098
15 寄生怪胎//106
16 回力棒星云——宇宙中*冷的地方//114
17 宇宙花园洒水车//120
18 炸不死的海山二星//128
19 微型超新星的爆发//134
20 宇宙毛毛虫//140
21 鸡蛋外型的行星——妊神星//146
22 宇宙谋杀案的蛛丝马迹//152
23 贫金属恒星——恒星家族中的穷人//158
24 黑洞边缘的婚礼悄悄举行//164
25 黑洞喷射铁//170
26 小星系中的大黑洞//176
內容試閱
一颗金刚石行星的怨恨
超新星把金刚石送往地球
在远古的时代,人们对一年四季星空的变化怀着一种深深的敬意,星星是他们崇拜的目标,他们把宝石的闪亮和星星的闪亮结合在一起,说星星像宝石。文明的都市里,星空已经看不到,银河更是像传说那样无影无踪,但是,人们依然记得儿时的歌谣:“天上的星,亮晶晶,数来数去数不清。”并把钻石这个概念赋予星星,说他们就像是钻石那样在闪亮。
不管是古代还是现代,人们都把星星的闪亮与钻石联系在一起,这种说法是有问题的。每一颗可以看到的星星都是巨大无比的恒星,在距离地球十分遥远的宇宙里,而钻石却十分小,只是一个小小的颗粒。
更大的问题是,钻石在自然界并不存在,它是经过琢磨的金刚石,地球上的金刚石是十分稀少的。金刚石看上去很普通,但是,金刚石经过精心的切割、打磨,就会产生多个晶面,散发璀璨的光芒。这才是钻石,钻石与金刚石的关系就像是木头和家具那样,需要经过二次加工,金刚石才能称为钻石。自然界中的金刚石都很小,这也注定钻石很小。**的钻石,也就是经过琢磨的钻石重量也仅仅有600克拉,相当于120多克。
那么有没有像天体那样大的金刚石呢?有,我就是这样一颗巨大无比的天体,整个身体就是一块巨大无比的金刚石,在遥远的太空注视着地球。
这似乎不可思议,在寒冷的太空中怎么会有金刚石呢?怎么会有形成金刚石的条件呢?要知道,金刚石在地球内部需要经过极高的高温才能形成,不仅如此,还需要极高的压力,也只有在地球的内部,才能产生极高的压力。金刚石是在远古的地球内部形成的,地壳的变化,让它们渐渐上升到地表面,重新分布在一些地方,或者在河流中,或者在土地里,当然更多的在矿坑里面。现在,人们在高温高压的环境下,也可以人工制造出来金刚石。
金刚石是在地球内部自己形成的,这只是一种传统的说法,要说金刚石是在太空形成的似乎更合适,恒星内部不仅有高温的条件,还有高压的条件,而且,温度和压力特别大,大到恒星本身无法支持住的时候,于是一个天体就解体了,产生了超新星爆发,超新星爆发把金刚石喷射出去,随着尘埃和碎块一同飞翔,来到地球上。
在一些来自太空的陨石中,人们发现了金刚石,那是星体碰撞后留下的残骸,它们的体积极小。所以,与其说地球内部形成了金刚石,还不如说是遥远时代的超新星爆发把金刚石送到了地球上,在恒星的演化过程中,金刚石很容易生成。
烈火修炼的漫长岁月
我是一颗金刚石星体,虽然光彩夺目,组成成分却是碳元素,碳就是煤炭,可以燃烧,可以带来光明和热量的物质。碳这种元素,组成的形式是多种多样的,不仅铅笔芯是碳,就连飞机的外壳也是碳,叫做碳纤维。碳更能以多种元素组合,构成复杂的物质。
生命是由碳、氢、氧三种化学元素构成的,不管是小麦,还是苹果,不管是植物,还是动物,甚至是人类,主要成分都是碳氢氧三种元素。但是,不管是什么生命,如果把它们投入熔炉中去焚烧,都是只剩下一堆灰烬,这堆灰烬就是碳元素。
从本质上来说,地球上不该有碳元素,碳元素来自于太空,是太空中恒星的演化,产生了碳元素,后来又经过超新星爆发,把碳元素送来了地球。宇宙中的碳元素是在恒星的大熔炉中煅烧而成的。经过烈火的修炼,才产生了我——一颗金刚石星体。
在宇宙刚刚诞生的时候,还没有恒星,当然也没有我,也没有地球人类。那时候的宇宙,只有氢元素,到处弥漫着氢元素组成的气体。当氢元素凝聚成一团的时候,就会越聚越多,越聚越大,成为一大团气体,气体的温度越来越高,就会燃烧起来,发出烈火一样的光芒。这就是一颗恒星,跟太阳一样光芒四射。
我就是那个时候诞生的,跟宇宙中所有的恒星一样,发出耀眼的光芒,我们燃烧的是氢元素。但是,好日子并不会长久,总有一天,氢元素会燃烧完,不再有能量,对于太阳那样的恒星来说,这个过程能支持五十亿年。五十亿年之后还燃烧什么呢?不要着急,宇宙早就做好了安排,氢燃烧过后会变成氦元素,氦元素照样也能燃烧,它需要更高的温度才能点燃,燃烧产生的温度也会更高,将会到达一亿度,而氢燃烧只能达到一千万度。依靠氦元素的燃烧,我还能支持十几亿年。
那时候,我是宇宙中**代恒星,比太阳诞生得早,那时候的太阳还是一团没有成型的气体,而我却在向宇宙发射出巨大的热量,对此,我感到骄傲和自豪。我曾经这样问自己,我这样无休无止地燃烧,究竟是为了什么?很遗憾,我找不到答案。
随着时间的慢慢流逝,我明白了,我这样燃烧的目的是制造出碳元素。氦燃烧的过程就是制造碳元素的过程。这个过程也就是制造出金刚石的过程,但我并不是简单和缓地变成一颗金刚石的星体,这个过程是很复杂的,也存在着很多不确定性。
对于我来说,我没有那么大的个头,我的演化之路到此也就该结束了,这个结束伴随着一个激烈的过程。那就是,我要经过一轮生死的考验,发生一次超新星爆发。当超新星的光芒褪尽,我就成为一颗温度更高密度更大的白矮星。
这就是我的今天,一颗白矮星,在高压的环境下,碳元素已经结晶,变成了一块巨大的金刚石,从内到外坚硬无比,这是恒星大熔炉的产物,在这里,演化的结果还会存在一些氧元素和氦元素,它们的数量很少,作为稀薄的大气层环绕着我,于是,我是颗名副其实的金刚石星球。
这个时候,我也是骄傲的,但是,当我看到我的兄弟的时候,我的骄傲就荡然无存。
兄弟老年相见
当我从一大堆星际尘埃中形成的时候,并不是一个人独自出生,和我一起出生的还有我的兄弟,可以说,我们是一对双胞胎,是一对双星,这种情况在宇宙中很多,宇宙中的很多恒星都是双星。
我和我的兄弟一同形成,也一同慢慢长大、变老。但是,因为起初个头不一样,也就注定我们会沿着不同的方向演化。因为在形成的时候,我的兄弟他从早期宇宙中吸收到的氢元素较多,比十个太阳还要多,这么多的物质也就注定他燃烧的温度更高,提前把氢元素燃烧完了,于是他在我之前进入到氦元素燃烧过程,而后又进入到碳燃烧过程,碳烧完后,还会进入更高一级的燃烧,总之,燃烧产生的化学元素越来越重,但是,它却不可能无限制地一步一步走下去,因为它的压力在增长。直到有一天,它的压力把电子压进原子核的内部,全部成为了中子。这时候就没有化学元素的区别了,于是它也经过一次激烈的超新星爆发,变成了一颗中子星。
命运就是这么捉弄人,我们一起出生,我变成了白矮星,可是我的兄弟却变成了中子星,这也依然要归结于当初的安排,他就像是得到了足够的奶水,长成了大个子,而我营养不良,匆匆走到白矮星就结束了发育。
老年的我们相互比较一下,就会发现很多不同,**的不同点表现在密度上,我是一颗白矮星,密度异乎寻常得高,每立方厘米,也就是手指头那么大一点,质量就达到几十吨,需要很大的起重机才能吊起来。这么高的密度很惊人了吧,但是,在我兄弟中子星面前,这是小巫见大巫,中子星的一立方厘米可以达到一亿吨。半径十公里的中子星就可以与太阳相提并论了。
种种特性显示,他并不是一颗普通的中子星,他是一颗能够发出电磁辐射的中子星,也就是说他是一颗脉冲星。就像是大海中的灯塔那样,不停地向周围扫射出电磁波。
密度不同并不是我感到不满的地方,他能发出电磁波也不是我不满的原因,毕竟我们是兄弟,我应该为兄长的这些成就感到骄傲,但是,他不该持强凌弱,欺负我。让我不满的原因是我们的关系发生了改变。说起来,真是家门不幸,这是巨大的耻辱。我们本来是兄弟,*终,我们却成为了父子。
兄弟变成了父子
当初我们一同诞生的时候,虽然有着质量上的差异,但我们还是像亲兄弟那样,手拉着手,就像在跳交谊舞,双方之间保持着一定的距离,在彼此绕转。这种绕转表明,我们的地位是平等的。但是,后来,情况发生了改变,而且是一场大改变,我变得开始围绕着他转了,他一举成为主角,我成为了配角。
这一切还得从我们的个头不一样说起,当我成为超新星爆发的时候,释放出来巨量的物质,这些物质成为一个外壳,释放到周围的宇宙空间,俗话说,肥水不流外人田,这些爆发出去的外壳物质,*终全部被脉冲星吸收了,我的物质日复一日地流向脉冲星。说起原因,还是因为它的个头大,引力也大,似乎当初的大小不均已经注定了今天的结果。
跟爆发前的我相比,我的质量损失得太多了,只留下中心一个小小的核心,这就是我,一颗白矮星。但是,我的兄弟,却因为从我这里吸收了大量的物质,变得更加强大了。这种变化导致我们的引力关系也发生了大改变,我不能再与他称兄道弟了,我们的关系必须要做一次彻底的改变,于是,我们不再相互绕转,我开始从固有的轨道走开,进入到环绕他运行的轨道,我开始成为了他的行星。
悲哀啊,这就是我们的命运,这就是我们的结局,强者越强,弱者越弱,我因为个子小被他欺负,*后完全成为了配角,成为了他的一颗行星,一对兄弟却变成了父子。
超级金刚石很愤慨
让我不满的并不仅仅是兄弟变成了父子,还有随之而来的一系列问题。
我在围绕着脉冲星运转,他是我的主人,作为主人,他有自己的名字,他的名字叫做PSR J1719-1438,虽然这个名字并不好听,但也让我无比羡慕,因为我至今还没有自己的名字,而只是拥有一个从属于他的名字,叫做PSR J1719-1438B,我只是从属于他,人们只是习惯地称我为一颗金刚石行星。
现在已经发现了一些金刚石恒星,恒星比我的辈份高,它们也没有自己的名字,似乎我不该有什么奢望,但是,这却是一个不能忽视的问题。可以预言,具有我们这种金刚石特性的星球很多,现在其他的金刚石行星也会出现在天文学家的视野里,巨蟹座55e,还有绕脉冲星PSRB1257+12公转的行星都是碳元素行星,它们很可能也是金刚石行星,只是还没有被确认,等到确认的时候,我们就成为了一个大家族,那时候我还是没有名字吗?
我们碳行星之所以会形成,更多的原因在于水土吧,我和这个所谓的父亲一同形成的时候,我们这里是缺氧的,太阳系就形成于富含硅-氧化合物的地方,但我们这里却富含碳元素,这导致了今天的结局。也许我该怨恨我出生的这个地方。
作为我的兄弟,他处处炫耀自己,从来没有顾及我的感受,更加让我生气的就是他的自转,PSR J1719-1438是一颗脉冲星,在高速度地自转,把他的光芒和电磁波扫向宇宙,向宇宙炫耀他的存在,似乎他是真正的成功者。
当他的电磁波扫过我的时候,我的身体上就会激发出光信号和电信号,也正是因为这个原因,科学家才发现了我,而且还据此得出结论,知道我每隔二小时十分钟围绕他运转一圈,我们之间的距离是六十万公里。
他的自转是那么高速,每分种可以自转一万圈,一般天体,以这么快的速度自转都会把自身的物质甩出去,而变得支离破碎,我在心底诅咒他快一点崩溃吧。但这是不可能的,他的密度比我还高,因为他的本质是一颗中子星。这也注定他有巨大的引力,让他在高速度自转的时候不会崩溃。
我的怨恨不仅来自我的主人,还来自地球,当我出现在地球人面前的时候,有贪婪者宣布,我属于他所有,我成为了他的个人财产,他骄傲地向地球人宣布,它拥有**的钻石,而且还要售卖。
这真是荒唐透顶的事情,我在遥远的巨蛇座,距离地球有4000光年那么远,你怎么运回地球?我的体积并不大,但论直径来说,也能赶上五倍地球,在行星家族中也是庞然大物了,更何况,我的密度也大得很,比太阳系的木星还要重得多,谁能带得走?
另一个事实我也必须要告诉他们,在我的表面上,存在着金刚石,但是也存在着很多硅酸盐和石墨等物质,我并不是一颗纯洁的金刚石。
对于这些具有贪婪之心的人,我还要告诉他,不仅宇宙中有金刚石天体,就是黄金星体也会有,你能带得走吗?

 

 

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