宇宙之巅-探秘天文之最 (宇宙之巅的意思)

随着人们对宇宙认知的不断提高，人类逐渐发现宇宙是一个无边无际的空间，它由遍布太空的无数天体及天体所在的广袤空间构成。在这片浩瀚深邃的宇宙世界中，有无数个令人叹为观止的世界之最。接下来，就由小编带你领略一下吧。

浩瀚宇宙太阳系中跑得最快的行星——水星在太阳周围，有8个自身不会发光的星体在绕它不停地旋转，这就是八大行星。太阳与八大行星在八大行星中，离太阳最近的是水星。从水星上看大阳，要比我们看到的大6倍多。水星的轨道偏心率较大(偏心率越大，椭圆越扁长)，所以，它离太阳最近时仅有4600万千米，最远时近7000万千米，平均为5790万千米。水星在轨道上的平均速度为48千米/秒，是太阳系中速度最快的行星。它绕太阳运行一周只需要88天，除公转之外，水星本身也有自转，一周需58天15小时30分钟，水星上的天相当于地球上的59天。

太阳系中自转最慢的行星——金星。金星的自转问题一直到20世纪60年代应用了雷达技术才搞清楚。原来它的自转与众不同，不仅转得特别缓慢，而且方向也与其他大行星相反。其他七大行星都是自西向东自转，金星却是自东向西自转。它自转一圈的时间需要243个地球日，即相当于地球上8个月，比它绕太阳一圈(224.7天)的时间还长半个多月。金星因为自转方向与其他行星相反，在其表面出现了西天出太阳的奇妙景象。

天空中最红的行星——火星。只要稍稍留神一下星空，就不难发现星光的颜色不尽相同：有的洁白，有的发蓝，有的略显橙黄，有的却呈红色。火星是全天空中最红的星星。这是因为火星表面的土壤中含有不少铁的氧化物。在古希腊神话中，火星被称为战神，或许是由于其鲜红的颜色而得名，故有时被称为红色行星。火星的另一名称是荧惑，这是因为它呈红色，亮度常有变化，同时在天空中运动的表现也让人感到困惑。

宇宙中充满了让人惊叹的奇异现象和神秘之处，我们有幸能够透过科学的眼睛去窥探宇宙的奥秘，这是一个永远不会停止探索的广袤领域。

天文之最——带你探秘浩瀚深邃的宇宙世界极美景观

遥望星空，星河璀璨。 在这片浩瀚深邃的宇宙世界中，有无数个令人叹为观止的极美风景，我们也许这辈子都无法领略这样的风景，但是我们却能想象。 在地球南北两极附近地区的高空，夜间常会出现灿烂美丽的光辉。 它轻盈地飘荡,同时忽暗忽明,发出红的、蓝的、绿的、紫的光芒。 这种壮丽动人的景象就叫做极光。 极光多种多样,五彩缤纷,形状不一,绮丽无比.在自然界中还没有哪种现象能与之媲美。 任何彩笔都很难绘出那在严寒的北极空气中嬉戏无常、变幻莫测的炫目之光。 随着 科技 的进步，极光的奥秘也越来越为我们所知,原来,这美丽的景色是太阳与大气层合作表演出来的作品。 在太阳创造的诸如光和热等形式的能量中，有一种能量被称为“太阳风”。 太阳风是太阳喷射出的带电粒子,是一束可以覆盖地球的强大的带电亚原子颗粒流。 太阳风在地球上空环绕地球流动,以大约400千米/秒的速度撞击地球磁场。 地球磁场形如漏斗,尖端对着地球的南北两个磁极,因此,太阳发出的带电粒子沿着地磁场这个“漏斗”沉降，进入地球的两极地区。 两极的高层大气受到太阳风的轰击后会发出光芒，形成极光。 土星的名字虽“土”,但在它身上却找不到一丁点儿泥土,也丝毫没有什么“土气”。 相反的,土星是天空中最“时髦”、最美丽动人的天体。 凡是在望远镜与它见过一面的人，就绝不会忘记它那漂亮的身容。 土星有一个美丽的光环。 这个光环,实际上包含了好几个环,总宽度达20 万千米,但厚度却出奇的薄,只有2~4千米。 如按比例缩小,光环就像一张足以盖住羽毛球场的薄纸土星的光环比较亮,因为组成光环的大多是能反射光线的小冰块。 如果把环中的物质全部凝聚在一起,则可构成一个相当于月球大小的卫星。 双子座流星雨在每年的 12 月 13 ~14 日左右出现,最高时流量可以达到每小时 120 颗，且流量极大的持续时间比较长。 双子座流星雨源自小行星 1983TB,该小行星由 IRAS 卫星在1983 年发现,科学家判断其可能是“燃尽”的彗星遗骸。 双子座流星雨辐射点位于双子座，是最著名的流星雨。

天文世界之最(越快越好）

最大最亮的恒星:LBV 1806-20距离我们最近的恒星:太阳最有名的超新星:金牛座超新星最大的宇宙星系组图银河系的最大星团:Westerlund 1 宇宙中最寒冷的地方:布莫让星云的温度为零下272摄氏度,是目前所知宇宙中最寒冷的地方,被成为“宇宙冰盒子”。 首次捕捉到太阳系外行星身影移动最慢的星系:M33最古老黑洞最早被计算出来的行星:海王星水星之最:离太阳最近 水星和太阳的平均距离为5790 万公里，约为日地距离的0.387，是距离太阳最近的行星，到目前为止还没有发现过比水星更近太阳的行星。 轨道速度最快 它离太阳最近,所以受到太阳的引力也最大，因此在它的轨道上比任何行星都跑得快, 轨道速度为每秒48公里，比地球的轨道速度快18公里。 这样快的速度，只用15分钟就能环绕地球一周。 一“年”时间最短 地球每一年绕太阳公转一圈，而“水星年”是太阳系中最短的年。 它绕太阳公转一周只用88天，还不到地球上的3个月。 这都是因为水星围绕太阳高速飞奔的缘故。 难怪代表水星的标记和符号是根据希腊神话，把它比作脚穿飞鞋，手持魔杖的使者。 表面温差最大 因为没有大气的调节，距离太阳又非常近，所以在太阳的烘烤下，向阳面的温度最高时可 达430度，但背阳面的夜间温度可降到零下160度，昼夜温差近600度，夺的行星表面温差最大的冠军，这真是一个处于火和冰之间的世界。 卫星最少的行星 太阳系中现在发现了越来越多的卫星，总数超过60，但只有水星和金星是卫星数最少，或根本没有卫星的行星。 一“天”时间最长 在太阳系的行星中，水星“年”时间最短，但水星“日”却比别的行星更长，在水星上的一天(水星自转一周)将近两个月(为58.65地球日)。 在水星的一年里，只能看到两次日出和两次日落，那里的一天半就是一年，地球人到了水星上多么不习惯。 最遥远的行星:的行星最美丽的行星:土星银河系内最古老的行星最年轻的行星:斯皮策人类最早观察水星凌日的人:德国天文学家开普勒金星凌日之最最早发现天王星的人:威廉·赫歇耳通过望远镜系统地搜寻,在1781年3月13日发现的,它是现代发现的第一颗行星。 最早提出”量子宇宙论”的人世界上最早的彗星运行图最早记录哈雷彗星的国家:中国最早的日食记录:公元前1217年5月26日，居住在我国河南省安阳的人们，正在从事着各种各样的正常活动，可是一件惊人的事情发生了。 人们仰望天空，之间光芒四射的太阳，突然产生了缺口，光色也暗淡下来。 但是，在缺了很大一部分后，却又开始复原了。 这就是人类历史上关于日食的最早记录。 它刻在一片甲骨文上。 最早的太阳黑子记录:中国公元前140年前后成书的《淮南子》中记载的最大的太阳钟:奥古斯都太阳钟最大的射电望远镜最古老的天文台:公元623—647年间建于南朝鲜庆州的瞻星台。 最古老的天文钟:我国北宋天文学家苏颂、韩公廉等人建造的水运仪象台。 世界最早的观象台:山西省临汾市襄汾县陶寺乡最古老的星表:石氏星表现存最早和星数最多的石刻星图最早的天文学著作:《甘石星经》

天文之最：宇宙中谁最快？是光速还是宇宙本身膨胀的速度？

近来我和一个教授探讨关于早期宇宙和急速膨胀的话题，他断言称宇宙扩张的速度不会比光速快。为什么对此会出现这样的误解呢？

围绕这个话题的一些误解可能来自对宇宙“膨胀速度超过光速”意义的混淆。然而，针对这个问题最简单的解释，答案是宇宙膨胀的速度确实比光速快。而且更令人惊讶的是，我们现在能看到的一些星系目前正以比光速更快的速度离开我们！由于它们的速度很快，这些星系终有一天将永远脱离我们的可见范围；它们当中的一些星系正散发着最后几缕光，穿越遥远的太空经过数十亿年才能到达地球。在那之后，我们将观察到它们逐渐晦暗褪色，直到再也不会被观测到。

至于“在宇宙急速膨胀期间发生了什么”这种具体问题，急速膨胀被认为是早期宇宙的标志，笔者对此也不太清楚。然而，膨胀理论的基本思想是：我们所能看到的只是浩瀚宇宙中的一小部分，宇宙在急速膨胀时期经历了指数爆炸式增长。因此，在膨胀期间肯定存在互为参照相对彼此移动得比光速更快的点。是不是我们可见的宇宙中任何一点相对参照物而言都比光移动得快，笔者对此不敢断言，但我们会继续学习有关知识，如果找到了任何有用的信息就更新这篇回答。

为了更详尽地回答这一广泛的问题，我们需要详细阐明宇宙“膨胀速度超过光速”的含义。宇宙并不是坐落在太空中星系的集合体，所有的星系都在远离中心的一个点。取而代之，另一个更恰当的比喻是将宇宙看作一个遍布葡萄干的巨大面团（葡萄干代表星系，面团代表宇宙空间），当我们将面团放进烤箱中，它开始膨胀，或者更精确地讲，是“延伸”：间距保持着与之前相同的比例，但随着时间的推移，所有星系之间的距离都变得更大。

本质是不同星系以不同的相对速度移动；星系越远，它们飞离的速度越快。所以，当我们发出疑问宇宙“膨胀速度是否比光速快”，我将它阐释成——宇宙中是否有任何两个星系相对彼此的移动速度比光速快？

那么我们是怎样观测到这一现象的？就像之前问题所讨论的，宇宙膨胀的尺度由哈勃常数所确定，该常数的数值近似等于71(km/s)/Mpc，采用技术上有帮助但概念上令人困惑的单位千米/（秒 · 百万秒差距 ）来衡量。在一些更易于理解的单位中，哈勃常数约等于0.007％每百万年——意味着每百万年宇宙中的所有距离都会延伸0.007% （这种解释假定哈勃“常数”在数百万年内保持不变，然而事实并非如此，但考虑到宇宙时间尺度上的一百万年是极短的，这就成为一个很好的近似。

它还假设当我们讨论两个星系之间的“距离”时，我们指的是现在的距离，即假如我们不知何故按下了“宇宙定格按键”，从而停止了宇宙的膨胀，然后在两个星系之间用一个很长的卷尺测量读出的距离。在宇宙学中可以定义许多其它的距离，但这对于当前问题来说是最有用的距离）。

如果我们采用上面给出的单位定义，那么哈勃常数告诉我们对于两个星系之间的每百万秒差距，星系彼此分开的表观速度每秒增加71千米，由于我们知道光速约为30万千米每秒，就可以很容易地计算出这两个星系要相隔多远才能满足星系彼此远离的速度比光速快。经过计算我们得到的答案是两个星系之间相隔至少约4,200百万秒差距（130,000,000,000,000,000,000,000千米）。

所以我们可以将原始问题简化：整个宇宙中是否有任何两个星系的距离（如上定义）大于4,200百万秒差距？

我们可以先通过“自我欺骗”来回答这个问题：由于目前的宇宙学理论认为宇宙是无穷大的，那么一定存在几簇星系彼此相隔距离大于4,200百万秒差距——事实上，它们会是无穷多的！但如果我们跟进实际观测，会发现其实我们无法真正证明宇宙是无限的。鉴于此，一个更公平的问题便提了出来：可见宇宙（我们目前可以看到的宇宙部分）中是否有任何星系正在以比光速更快的速度远离我们？

很意外，答案是肯定的。Ned Wright的宇宙学教程中有一个计算器，可以计算许多种有关宇宙模型或距离我们发生不同“红移”（红移是实验上易于确定的星系光波的性质，它告诉我们宇宙在光发射的时刻和光被接收到的时刻之间膨胀的尺度）的星系的数值，例如距离。采用宇宙膨胀速率、加速度以及其他参数（计算机的默认输入）的最佳观测确定值，我们会发现如果红移的数值大约在1.4，所得到的距离约为4,200百万秒差距。因此，任何红移值大于1.4的星系目前都在以比光速更快的速度远离我们。

那么我们能够观测到这些星系吗？是的，我们当然可以。明亮的星系常常会被探测到有相当大的红移；1.4的红移值并不算很大。例如，这里有一些类星体（中心有极其活跃的黑洞的一种星系）的图片，红移值大约为5。我们甚至可以看到一些光（虽然不是独立的物质）的红移值一直回到1000左右。（这种光被称为 宇宙微波背景辐射 ，在宇宙大爆炸发生后约38万年被散射出来，刚好在宇宙冷却到足以让光经过所有介质之后）。与此同时，计算机吐露出的数字告诉我们对于一个红移值为1.4的星系，我们目前所能观测到的星系的光其实是在宇宙大爆炸后约4.6亿年发射出来的，当时宇宙的发育已经相当完备。

你可能会好奇——我们怎么可能观测到一个远离我们的速度超过光速的星系？答案是此刻星系的运动对数十亿年前它们发射出的光没有任何影响。光并不关心星系在做什么；它只关心它当前的位置和我们所在位置之间空间的延伸尺度。所以我们容易设想出一种情形，在光被发射出去的那一刻星系的运动速度尚未超过光速；因此，当宇宙膨胀时，光能够“逃逸”空间的膨胀并向我们移动，同时星系会逐渐远离我们。

记住我们在上面所学的东西——在按比例拉伸的宇宙中更远的物质向后移动速度更快——我们可以在光发射后立即看到这种情况，星系远离我们的速度比光所在位置的点移动更快，并且这种差距只会随着时间的推移而增大，星系和它发出的光会更快分离。因此，我们很容易遇到这种情况，即星系继续以越来越快的速度飞离，最终相对于我们达到或者超过光速，而它在数十亿年前散射出的光在宇宙中从容而悠闲地流浪，不必追逐那些超光速延伸的区域，从而它们中的一些最终抵达到地球，进入我们的视野。

你可能也想知道星系怎么会打破速度的屏障超越光速，为此，请参阅笔者对上一个问题的回答。

然而，我们所见星系正以超光速的速度远离我们的事实会带来一些暗淡的后果。天文学家现有充分的证据证明我们生活在一个“加速宇宙”中，这意味着随着时间的推移，每个星系相对我们的运动速度都会不断增加。如果假设这种加速会无限度地持续下去，那么目前正以超光速远离我们的星系将更快地远离我们，最终我们和这些星系间遥远的空间延伸的十分迅速，以至于任何从彼处发射出的光都无法抵达我们的视野。随着时间的推移（未来数十亿年），我们将看到这些星系逐渐冻结褪色，直到永远失去了音信。

当前有哪些星系在“诉说着它们最后的告别”？或者说，如果我们想象有居住在这些星系中的外星人想要与我们取得联络，哪些星系在此刻正等待终将来临的期限？一个合理的猜测是目前以光速相对我们移动的星系（距离4,200百万秒差距、红移值为1.4，如上所述）处于“临界点”，它们此刻正发射的光将永远无法抵达地球。粗略来说是正确的，但更精密的计算表明，对于加速宇宙最简单可行的模型，它实际上是距离为4,740百万秒差距、红移值为1.69的星系才会达到临界点，而红移值为1.4的星系发出的光最终仍会抵达到我们的视野。

这种差异来源于一个相当精妙的事实：即使宇宙正在“加速”，在此意义上每个星系移动速度随着时间的推移变得更快，哈勃常数实际上随着时间的推移而减小——换句话说，在与我们保持固定距离的点处测量的宇宙膨胀速率随着时间的推移会变小。如果我们只关注一个正远离我们的星系，我们将会观测到它的加速，但如果我们将目光锁定在宇宙中一个固定点然后观察许多不同的星系超过那个点，那么每一个星系的速度会比它之前的那个更慢（作一个粗略的比喻，宇宙行为像一个湍急的河流，如果你将一艘小船放进河中让它随波逐流，当它向下游流动时会逐渐加速而变快。

但如果你坐在岸上测量某一个地方水流的流速，它会根据一系列因素而发生变化——例如，上游的供水速率无时无刻不在发生变化。水速有可能会在你的位置随着时间的推移而变慢，即便你放入河中的每一艘小船在进入湍流时都会加速）。由于这一效应，如果光能够“逆流而上”并且相对于我们保持大致恒定的距离（假设它是从相对我们以光速远离的星系发射出来的），那么随着时间的推移哈勃常数变小，它最终能够到达地球，“逆流而上”并穿越了遥远的时空来到我们身边。

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