无穷大

沉落湖心

　　 旅行能使人思路开阔。我们的这次旅行就是去测量宇宙——这一世界上最广袤的物体，并确定我们在茫茫宇宙中的位置。我们选择从澳大利亚出发，因为它是观测离我们最近的两个星系的理想地点，这两个小星系就是大小麦哲伦星云，小麦哲伦星云在中间，大麦哲伦星云在右方，1987年，在大麦哲伦星云中爆发了一颗超新星。

　　确切地说，这次超新星爆发发生在距今16万年以前，因为光从大麦哲伦星云传播到地球需要这么长的时间。仙女座星系是离我们最近的大星系，它离我们有两百多万光年。银币星系离我们有一千万光年的距离，它同仙女座星系以及银河系一样，都是旋涡星系。


　　距我们一千万光年的另一个旋涡星系—M83，它的盘面正好面对着我们。现在到两倍远的距离处，从这个星系发出的光需要两千万年才能到达我们地球。而这个星系则需要三千五百万年的时间。还有一个美丽的草帽星系，它的光到达我们需要四千万年。这些旋涡星系虽然距离我们很远，但和其它星系相比，它们只不过是很近的几颗。


　　室女A星系，它看上去很不一样，就象一个篮球，这类星系叫椭圆星系。室女A星系是距我们六千万光年的室女星系团的一个成员，室女星系团由大约一千个星系组成，而它自己又是室女超星系团的一部分。万有引力的作用使星系聚在一起形成了星系团。但我们是如何知道的？我们又是如何测量宇宙，甚至是银河系中心到我们的距离的呢？


　　我们的银河系是本星系群的30个成员星系之一，本星系群又隶属于一个星系团，而这个星系团又是一个超星系团的一部分。超星系团成为组成宇宙的基石。为建立起这种模型，天文学家使用了一种工具——“标准烛光”。


　　这是这个星系中的一支标准烛光——脉动变星，它的亮度就象时钟一样周期性地忽亮忽暗。我们把它叫造父变星。随着星体的膨胀和收缩，它的亮度也就随着变亮变暗。这颗造父变星大而明亮，脉动较慢。造父变星的脉动周期与其固有亮度直接相关。所以，如果我们知道了近处造父变星的距离和真实亮度，我们就能算出遥远处的脉动周期相同但看上去较暗的造父变星的距离。用这种方法，把银河系中的造父变星与仙女座星系中看上去更暗的造父变星进行比较，我们得知了仙女座星系到我们的距离为220万光年。但是，地面上的望远镜只能探测到1500万光年以内的造父变星，象这个距离我们5500万光年的星系，只能用哈勃空间望远镜来观测。这个距离我们8000万光年的星系也是一样。


　　超过这个距离，我们就必须用另外一类标准烛光，天文学家称之为1型超新星。

沉落湖心

　　 1型超新星是天文学上除了造父变星以外的另一类标准烛光，产生于双星系统，其中一颗星在它的吸积盘的旋涡中心，是白矮星，不断地吞食其伴星的物质。当白矮星的质量增加到太阳质量的一倍半时，它就会爆炸——这就是1型超新星。它们爆发的强度总是一样的，所以1型超新星成为我们新的标准烛光。

　　根据造父变星，我们知道这个星系的距离。而由于这个星系中同时存在有1型超新星，这就给出了这种新的标准烛光的距离。这种1型超新星标准烛光，使人类能够测到比造父变星远一百倍以上的宇宙深处。实际上我们的旅行才刚刚开始。


　　20世纪20年代，美国天文学家哈勃发现我们的宇宙是在不断膨胀的，星系正从四面八方远离我们而去。证据来自星系发出的光。当星系远离我们运动时，它的光谱的谱线会向红端移动。远离的速度越大，谱线的这种红移也越大。对红移的测量是天文学家确定宇宙中的大小和形状的最有力的工具。测量显示，宇宙最远处距离我们150亿光年。


　　20世纪60年代初，天文学家辨认出了一些强的射电噪声源，通过光学望远镜，这些射电源看上去很象普通恒星，但它们不可能是恒星，因为其红移显示，它们是在几十亿光年的宇宙深处。它们不是射电星系，因为，半人马A射电源有强的射电噪声，但能量没那么大。它们也不是有着亮核的射电源——像赛弗特星系。赛弗特星系的能量要比射电星系低100倍，而比这种神秘射电源的能量至少低1万倍。但这三种射电源的能源机制都是大质量的黑洞。这种黑洞是极其强大的，它每分钟吞噬掉超过600个地球质量的物质。这些射电天文学家发现的正是类星体。


　　类星体极其明亮，它们是宇宙中能量最高的天体，也是最古老和最遥远的天体之一，有极高的红移。我们的宇宙之行又有了另一大发现——星系的碰撞，这是天线星系——它是一对并合星系。计算机模拟显示，这两个旋涡星系并不真的发生碰撞，而只是象两只宇宙钟摆一样彼此来回摆动。引力相互作用使它喷射出两条巨大的尾巴，就象昆虫的触角一样。星系的并合触发了星暴，新的恒星不断产生。天线星系距离我们6300万光年，在它的中心，新的恒星爆发性地出现。这个碰撞更显出破坏性。碰过来的星系正在掉向它的大质量伴星系，并将其结构摧毁。


　　这里是同一效应的一张真实的画面，它是车轮星系。在这个碰撞中，两个星系都不显露出来，而是形成一个超星系……有专家指出，银河系也有可能和仙女座星系碰撞，但那是在遥远的一百亿年以后。

阿暖

刚刚在学数学，已经被无穷这个问题搞疯掉了。。。。。。呜呼，无穷到底是人类的目光打不到，还是思维达不到，还是因为往复循环无始无终~~~~~？

俺疯了，别理我的胡言。。。。

jadestern

我也是，想象不出什么是无穷大。每次总觉得能想象出来的就不是无穷大了

daniellwolfe

反正看不懂。。。。。。。。

蝎子

深奥
看不完...

sunnysun_cn

原帖由 阿暖 于 2005-8-19 17:10 发表
刚刚在学数学，已经被无穷这个问题搞疯掉了。。。。。。呜呼，无穷到底是人类的目光打不到，还是思维达不到，还是因为往复循环无始无终~~~~~？

俺疯了，别理我的胡言。。。。

        无穷大、无穷小和所谓宇宙是无限说，都是一种相对的论调。例如人们发现分子、原子、电子、原子核…………那么现在原子核内部继续被探索着。这个过程其实就是将无穷小的范围扩大。

        无限的宇宙毕竟也有终点，无穷大也只不过是相对而言。在人类未知的情况下，姑且假设好了。
         现实中很多科学理论也是建立在假设中的，也许有一天连我们最基础的科学都会被打破，那么这些假设和那些公理都将成为和地心论一样的历史了。