带孩子一起探索宇宙之路吧

从太空中 , 我们可以看到地球本来的面貌——它是一个我们共同居住的美丽的小星球 。 因此 , 我想把这本书献给全人类 , 希望所有人能够了解我们的共同之处 , 激励我们一起创造一个和平与繁荣的未来 。 有朝一日 , 我们的努力能够让我们的后代启航 , 前往星空 。
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真正的宇宙是如此巨大 , 大爆炸发出的光即使已经传播了近140亿年 , 却还没有到达宇宙的每个角落 。 牛津大学的一个小组在2011年进行的一项研究表示 , 真正的宇宙可能比我们目前所能观测到的还要大甚至250倍……这意味着它的直径或许达到七万亿光年!但是由于宇宙正在不断膨胀 , 当这七万亿光年的范围可被观测到——也就是光到达这么远的地方时 , 宇宙可能早就变得更加大了 。
我们处在宇宙中的什么位置?几乎每个人都曾问过这个最基本的问题 , 直到前段时间 , 都没有人真正知道这个问题的答案 。 然而现在 , 我们知道了 。 这要感谢不同种族、宗教、文化和不同国籍的学者和科学家的共同努力 。 我们现在知道 , 我们生活在一颗名为地球的行星上 , 它围绕着一颗恒星(太阳)运转 , 它身在一个星系(银河系)中 , 它位于一个充满奇迹的宇宙中 , 这些都是我们的祖先想象不到的 。
我们对自己在宇宙中的位置了解得如此之深 , 其探索历程会让每个人都感到骄傲 , 并对未来充满希望 。 毕竟 , “我们身在何处?”是个深刻而古老的问题 , 如果我们能找到答案 , 那么我们也将有能力解决这个时代的其他问题 。
你自己想象为整个人类 , 你已经经历了成千上万年的历史演变和科学发展 。 在接下来的故事里 , 你将读到我们是如何了解地球在浩瀚宇宙中的位置的 。
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我们今天知道的是我们在宇宙中的位置:地球是太阳系中的一颗行星(太阳的第3颗行星) 。 银河系中有超过1000亿个恒星系统 , 我们的太阳系就是其中之一 。 整个宇宙中有超过1000亿个银河系 , 我们的银河系只是其中之一 。
几千年前 , 当我还是个孩子时 , 我就开始试着了解我周围的世界 。 在我最早的记忆里 , 满天繁星的夜空 , 就像一个圆形屋顶一样 , 它盖在看上去很平坦的大地上 。 后来 , 我就自然而然地认为我看到的这个景象就是事实 , 并想知道 , 大地停在什么上面 , 星星之外又是什么 。
带孩子一起探索宇宙之路吧】很多古代人 , 都认同“圆形天空覆盖在平坦大地之上”的观念 。 因为这个观念似乎可以解释人们每天看到的景象 。 毕竟 , 如果你忽略丘陵和山谷 , 朝地平线放眼望去的时候 , 大地看上去是平的 。 晚上 , 星星在天空闪烁 , 整个天空就像一个巨大的圆形屋顶 , 一直延伸到四面八方的地平线上 。
太阳总是从东方升起 , 在西方落下 , 但它精确的移动路径会随着季节的变化而变化 。 这张图显示了太阳在某些特殊日期在北纬40度上的移动路径 , 代表城市包括美国的丹佛、纽约 , 西班牙的马德里 , 土耳其的伊斯坦布尔 , 阿塞拜疆的巴库和中国的北京 。 在其他纬度 , 太阳的移动路径也会随季节的变化而变化 , 只是与地平线的夹角不同(在南半球 , 太阳的移动路径会向北倾斜) 。
几个世纪过去了 , 我开始认识到天空中物体的运行模式 。 我学会通过观察太阳在天空中的位置来分辨时间 , 并通过观察太阳每一天的精确的路径变化 , 来分辨季节的变换 。 我观察到 , 月球在每29至30天的周期里怎样重复圆缺 。 在海边 , 我看到海水的潮汐现象 , 它随月球的圆缺变化而变化 。 在夜晚 , 我学会通过观察星星来辨别方位 , 并看到那些肉眼可见的星座如何随季节的变化而变化 。
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我们的宇宙本身就是一个孤立的系统 , 所以系统内的熵值会不断增加 。 现在看起来 , 整个宇宙是井然有序的 , 行星围绕恒星运行 , 恒星围绕星系的中心运行 , 而星系又在更大规模的引力系统下有序运行 。 然而这种有序只是暂时的 , 恒星不会恒存永续 , 当燃料耗尽 , 聚变反应无法向更重的元素推进 , 恒星便会膨胀坍缩 , 化为白矮星、中子星以及黑洞 。 当然 , 熄灭的恒星所喷撒出去的物质 , 未来还有可能形成新的恒星 , 但这些新形成的恒星最终也会熄灭 , 当宇宙中一颗恒星也没有的时候 , 宇宙也就陷入了彻底的黑暗 。