基础天文学

我们的宇宙

一、地球能够孕育生命的条件

在太阳系九大行星中，浅蓝色的地球是惟一一颗布满了生命的星球，在它的高山、海洋、森林、蓝天、两极，活跃着近二百万种生命，它是当之无愧的生命乐园。可是，生命为什么这样钟爱地球呢？

尽管目前学术界还无法准确地给生命下一个定义，但生命是一个复杂的现象，它有两个基本特征：一是能够自我复制；二是能够新陈代谢。这两种活动的进行，都需要能量，就动物和植物而言，能量的最终来源是太阳。

如果行星距离太阳过远，比如冥王星，接受到的太阳光芒极少，仿佛传说中的阴曹地府，生命由于得不到足够的能量而无法生存；如果行星距离太阳过近，比如金星，接受到的太阳光芒极多，白天黑夜的温度都在400摄式度以上，就像神话中的炼狱，生命也难以生存。

地球距离太阳既不太近，也不太远，接受的光照适中，植物可以自如地利用太阳光能，进行光合作用，储存生命活动需要的能量，当素食动物吃植物时，这种被储存的能量便到了素食动物体内，当肉食动物吃素食动物时，能量又到了肉食动物体内……就这样，是太阳的光能开动了地球上动物和植物的生命机器，使动植物子孙兴旺、生生不息。

地球上适宜的温度，是生命活动必需的。生命活动需要的能量是通过新陈代谢供给的，而过冷或过热的环境都不利于新陈代谢的正常进行，只有在适宜的温度下，植物才能有效地进行光合作用。

地球有大气层保护，这对于栖息在它上面的生命而言，决不是可有可无的，因为：大气层挡住了来自宇宙空间的强烈的紫外线，使地球上的生命免遭伤害；大气层挡住了大部分撞向地球的陨石，地球表面才没有像月球表面那样坑坑洼洼；大气层就像一床厚厚的棉被，使照射到地球表面的太阳光不会散发到太空中去，地球上的温度才不会剧烈变化；假如没有大气层保护，地球上就不会有刮风下雨，也不会有江河湖海，地球将是一个死寂的荒凉星球。

地球上有繁荣的生命，这与它是一颗岩石星球也不能截然分开。地球的核心是融融的岩浆，岩浆的主要成份是铁。在地球自转过程中，铁质核心产生了强烈的磁场。这种磁场包绕着地球，保护着地球。当太阳风暴，也就是来自太阳的高速带电粒子流，向地球猛烈袭来时，这种包绕着地球的磁场把它挡在了太空，从而保护了地球上的生命。

对于生命而言，地球上的条件可谓得天独厚。然而在浩淼无垠的宇宙中，太阳系只不过是沧海之一栗，太阳不是茫茫太空中惟一的恒星，地球难道就是茫茫星海中惟一有生命居住的行星吗？

二、描述月球绕地球

月 亮和地球的距离很近，约等于三十个地球的直径，根据万有引力定律，引力与距离的平方成反比，因而尽管月球的质量不算太大，但对于地球上各个质点的引力却相对的要大一些。太阳的质量很大，约等于二千亿亿亿吨，是地球质量的三十三万倍，但由于地球与太阳之间的距离太远，是月球—地球之间距离的四百倍，因此，它对地球的引力，只是月球对地球引力的46％。所以，地球上的潮汐现象是太阳和月亮二者作用力的合成，这里我们只需了解月亮的引力作用比太阳更大这一点就够了。地球的质量是月球的81.5倍，因此月—地系统的公共质量中心，必然大大地偏向于地球一侧，大约在距地心0.73倍地球半径的地方，两个球体每月绕着这个共同的质量中心转动。

三、太阳和太阳系

太阳系只有八大行星。不再将传统九大行星之一的冥王星视为行星，而将其列入“矮行星”。

因为根据“保守新行星定义”：一是必须围绕太阳运转的天体；二是质量足够大，能依靠自身引力使天体呈圆球状；三是其轨道附近应该没有其他物体 。

冥王星对最后一条条件不符，冥王星的轨道是和海王星有所交集的

1930年美国天文学家汤博发现冥王星，将它定义为大行星。

四、描述银河系

银河系（milky way galaxy），是由恒星和星系物质组成的巨大的、盘状系统，太阳是该系统中的一员。银河系中的众多繁星的光形成了银河，成为环绕夜空的外形不规则的发光带。这条星光带大体上位于银盘平面上。银河系是构成宇宙的亿万个星系中的一个。它拥有几百亿颗恒星和相当大量的星际气体和尘埃。银河系是星系类型中的旋涡星系一类的典型。它的核心周围是一个巨大的中央核球，并有缠绕着它的旋臂。这些弯曲的旋臂使银河系的外形看上去像是一个庞大的车轮。旋臂均匀沉陷在银盘中。银盘是银河系的主要组成部分，直径约70000光年。银核为星际尘埃粒子屏蔽，它们吸收银核辐射中的可见光和紫外光。因此银河系是和人类关系很密切的一个宇宙天体。

宇宙的神秘给予了一代又一代权威的科学家无限的遐想与诱惑，追随宇宙从何而来的学说也因此时起彼伏。在众多学术之中，宇宙大爆炸学说逐渐成为了现代宇宙学的一个主要流派，慢慢被越来越多的人认可与接收。

宇宙大爆炸学说是在1932年由科学家勒梅特首次提出的，而“大爆炸理论”则是由伽莫夫于1946年创建的。最初的学说提出了，整个宇宙最初聚集在一起“原始原子”中，后来发生了大爆炸，碎片向四面八方散开，从而形成了我们的宇宙。不过当这

个理论一被提出的时候，宇宙大爆炸学生便成为了众多科学家争论的焦点，甚至是在葡萄牙举行的宇宙论大会上，两派持不同意见的科学家再次对这个宇宙的起源学说展开了争论。随着学科知识的不过发展，宇宙大爆炸学说到了现在已被越来越完善的被定义。在爆炸发生之前，宇宙内的所存物质和能量都聚集到了一起，并浓缩成很小的体积，温度极高，密度极大，之后发生了大爆炸。大爆炸使物质四散出击，宇宙空间不断膨胀，温度也相应下降，后来相继出现在宇宙中的所有星系、恒星、行星乃至生命，都是在这种不断膨胀冷却的过程中逐渐形成的。