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环球新视野 第一章 宇宙与天文学 本世纪最大的科学发现 ——宇宙大爆炸理论得到证实 美国航天局的一枚卫星发现了宇宙边际有一堆极为庞大的波浪形物质。 这是一项重要的发现，因为用它可以解释 “大爆炸”如何创造宇宙，以及其 后星球和星系是怎样演变的。 根据大爆炸理论，世界是这样 “爆”出来的：很久以前，有一个比针眼 还小数以千万倍的 “东西”内部积存了很多能量与空间，其温度比我们现在 的太阳中心还要高许多倍。大约在150亿年前，这个 “小东西”发生了惊人 的大爆炸，其威力绝对不是任何原子弹、核弹可以匹敌的。在这次大爆炸中， “小东西”释放出来的空间与能量混合在一起，后来就成了宇宙间的各种天 体，其中包括我们的太阳系和地球。 到目前为止， “大爆炸”仍然只不过是一个假说，因为尚无任何证据可 以证明。不过美国天文学家最近宣布，他们已有证据显示，该理论是可能成 立的。 加州大学劳伦斯伯克利实验室的天体物理学家们公布，在宇宙边缘发现 2 21 一些宇宙史前物体，它们庞大无比，宽度从2.9×10到59×10英里不等。 经计算机分析，它们形状凸凹不平，类似于我们额头上的皱纹，又似投下石 块在水面上荡起的涟漪，它们起起伏伏波浪般在时间与空间的边缘上飘浮。 这些是宇宙150亿年之前诞生时遗留下的化石。准确地说，这些皱纹、波浪 是在大爆炸后 30万年时间形成的，藏有大爆炸后宇宙形成过程的秘密。因 此，可以这样说，它们是宇宙间最大和最古老的结构。 美国航天局发射了宇宙背景探测卫星，专门记录宇宙空间的微波能量并 传回地球。经计算机对数据的统计，认识到宇宙中 “各片天空”原来温度有 微小差异，差距大约为百万分之六度，好比大酉洋上只有高尔夫球般大小的 波浪一样。科学家认为，这个极小的差异，或说不均匀的现象，是大爆炸的 产物。由于它们不是绝对均匀的，物质间才有可能产生引力，互相吸引在一 起，形成不同的天体；而宇宙边缘的庞然大物，则证实了大爆炸发生后的第 30万年时已经形成一些宇宙史前物体。 此外，宇宙背景卫星发回的数据还证实了科学家的另一结论，即宇宙的 90％是由一种目前尚不为人类所知的看不见的 “暗物质”构成的。 目前，天文学家正在研究，怎样才可以透彻了解这些在宇宙边缘的庞然 大物，因为大爆炸发生的最初期的秘密，相信深藏其中。 原始银河系比原先估计的要年轻 美国航天局喷气推进实验室的科学家指出，一个以往被认为年代极遥远 的银河系，可能反而较为年轻，而且正在形成星群。 该实验室的科学家尤森哈特称： “此物体现在看来可能是原始银河系— —天文学圣杯之一。”自 60年代起，天文学家一直寻找原始银河系——即仍 在形成星群的星系。科学家指出，此银河系的恒星曾被认为是鲜红色的，这 是年代久远的迹象，但新的观察报告则显示，它们呈蓝色，显示它们较为年 轻。 银河系的形成及未来演化 20年代中，瑞典天文学家连巴特及荷兰天文学家柯亚就当时观测所知， 提出一项有关银河系结构的假设。他们认为银河系是一个扁平的碟状天体， 此天体绕其中心以差动方式自旋。其后数年，天文学家巴斯格证实连巴特及 柯亚所提出的银河系假设是正确的。然而，银河系细微结构的发现也不过是 最近30年间的事。现在，天文学家知道银河系除上下萦绕的光晕及碟形主体 结构外，还有两个主要副系统：一是中央隆起的部分，另一个是正中的星系 核心。前者大部分属早期形成的年迈老星，后者由于被浓密星云掩盖，天文 学家至今仍无法看清其庐山真面目。 由于许多与银河系同属螺旋型的其他星系，其核心可能隐藏了一个密不 透光而又有庞大重力的黑洞，因此银河系中心可能隐藏着一个黑洞也毫不为 奇。不过，就目前观测所得，即使银河系的核心真是一个黑洞，那么这个黑 洞也不会像类星体内的黑洞那样重力惊人。 近年来，进一步发现，银河系四大立体结构 （星晕、碟臂、中央隆起星 团及星核）看来好像嵌藏在一团庞大而又不发光的暗物质之中。在大部分已 知螺旋型星系中，天文学家发现其暗物质大约相当于星系所有可见星云气体 及星体质量的十倍，银河系内的暗物质大概也有相同的比例。但这种暗物质 究竟为何物，迄今仍是天文学家