72、“宇宙層次”假說

    第三種是“宇宙層次”假說。這種假說是法國天文學(xué)家沃庫勒等人提出來的。他們認(rèn)為宇宙的結(jié)構(gòu)是分層次的，如恒星是一個(gè)層次，恒星集合組成星系是一個(gè)層次，許多星系結(jié)合在一起組成星系團(tuán)是一個(gè)層次，一些星系團(tuán)組成超星系團(tuán)又是一個(gè)層次。

73、宇宙到底有多大

    宇宙到底有多大？這個(gè)問題很專業(yè)，但常人要理解也不難，你先把太陽想象成一個(gè)南瓜，大約2500億個(gè)南瓜堆成了銀河系，而無數(shù)這樣的“南瓜堆”，又分布在一個(gè)假想中的“空心球”里。這個(gè)“空心球”的半徑是1.5億千米，相當(dāng)于從地球到太陽的距離，即所謂1個(gè)“天文單位”，這就是宇宙的大小。而我們的地球在這個(gè)體積為9.5億立方千米的“空心球”里，不過像一顆綠豆而已。

這個(gè)代表宇宙的“空心球”，總共由l億億億億億億億億億億粒子組成，其中每一個(gè)星系、每顆恒星和行星以及我們每一個(gè)人，就是由這一堆基本粒子組成的。這個(gè)有限的宇宙是人類用目前功能最強(qiáng)大的哈勃望遠(yuǎn)鏡看到的。它所觀察到的最遠(yuǎn)星系距離我們150億光年（1光年約等于lO萬億千米)，再遠(yuǎn)點(diǎn)就什么都看不到了。就跟宇宙中的所有基本粒子都能夠數(shù)清一樣，至少從理論上說，在一定的時(shí)間內(nèi)我們能看見宇宙中“最后一顆恒星”。

74、宇宙是無限的

    事實(shí)上，宇宙空間是有限無界的。我們的地球就是這樣一個(gè)有限的空間，你在它的表面上無論朝哪個(gè)方向走，無論走多遠(yuǎn)，你都不可能找到地球的“邊界”，地球的體積是有限的，它的半徑不過才6000多千米，所以最終你將回到出發(fā)點(diǎn)。愛因斯坦的“廣義相對(duì)論”說的正是這碼事兒：宇宙中無數(shù)巨大星系(就是那些“南瓜堆”)的巨大重力作用，會(huì)使整個(gè)宇宙空間發(fā)生彎曲，最終卷成一個(gè)球形，光線沿這個(gè)球面空間的運(yùn)動(dòng)軌跡也是彎曲的，并且永遠(yuǎn)達(dá)不到宇宙的邊界。

    這個(gè)“空心球”之外又是什么呢？置身其中的人類至少目前無法回答，只能請(qǐng)出“上帝”，或者說“上帝”本身就是答案。就連當(dāng)今世界最杰出的“相對(duì)論”專家、劍橋大學(xué)的霍金教授也指出，追溯這類終極問題會(huì)使人感到，上帝存在的可能性至少有50％。羅馬教皇保羅二世為此大喜并親自接見了他，同時(shí)要求他停止窺視上帝的秘密。但霍金拒絕了，仍孜孜不倦探索宇宙終極奧秘，想給出科學(xué)的解釋。

    人們從自身居住的區(qū)域認(rèn)識(shí)到地球，又從地球認(rèn)識(shí)到太陽系，眼界擴(kuò)大了成百上千倍。從太陽系認(rèn)識(shí)到銀河系，眼界擴(kuò)大了一億倍，從銀河系認(rèn)識(shí)到總星系，眼界擴(kuò)大10000億倍。隨著人們認(rèn)識(shí)的不斷深化，宇宙的大小也在不斷擴(kuò)大。幾十年前，總星系的半徑還只有10億光年，現(xiàn)在卻已達(dá)到100億光年之遙?？傂窍荡笮〉牟粩鄶U(kuò)大還給許多科學(xué)家開了一個(gè)不小的玩笑。例如鼎鼎大名的愛因斯坦，他曾經(jīng)“計(jì)算”出宇宙的半徑為10億光年，后來他又修訂了“計(jì)算”，認(rèn)為宇宙的半徑是35億光年。事實(shí)證明，他的宇宙大小的范圍一次又一次被突破了。

    宇宙是有限的還是無限的呢？

    從天文學(xué)角度上說，宇宙是有限的，宇宙的大小實(shí)際可以認(rèn)為是總星系的大小，是一個(gè)以一定長度為半徑的有限的時(shí)間和空間范圍?？傂窍凳悄壳疤煳膶W(xué)所能探測(cè)到的最遠(yuǎn)的世界。目前，人們對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí)只能局限于總星系。從哲學(xué)角度上說，從哲學(xué)家發(fā)展變化的觀點(diǎn)出發(fā)，宇宙不僅在空間上是無限的，在時(shí)間上也是無限的?！疤斓厮姆皆挥?，往古來今日宙?！闭?yàn)橛钪嬖跁r(shí)間上和空間上的無限，才使得宇宙能夠成為一個(gè)統(tǒng)一的整體而存在。

茫茫宇宙，無邊無際。目前認(rèn)為總星系的半徑為l00億光年。也就是目前我們心目中宇宙的大小。但100億光年以外還可能有數(shù)不清的星系和星系團(tuán)，總星系究竟有多大？它的邊緣在哪里？它的中心又在何方？至今仍然是天文學(xué)中的不解之謎。

75、為什么海王星是藍(lán)色的

　　在瀏覽天文圖片的時(shí)候， 我們可以在行星圖片中發(fā)現(xiàn)兩個(gè)可愛的藍(lán)色行星： 海王星與天王星。你或許會(huì)問，為什么這兩顆行星會(huì)呈現(xiàn)這樣的顏色呢？

事實(shí)上海王星會(huì)呈現(xiàn)藍(lán)色，是由於海王星的大氣中含有1%的甲烷，因?yàn)榧淄闀?huì)吸收紅光，當(dāng)光線通過海王星的時(shí)候，紅光會(huì)被海王星的大氣吸收，只剩下藍(lán)光。

海王星的鄰居天王星也是藍(lán)色的， 其道理也相同。

76、光年是怎么計(jì)算的

光年：：光每秒大約30萬公里，一光年大約為9，460，800，000，000公里。

77、黃道是什么

黃道：太陽在天球上的周年視運(yùn)動(dòng)軌跡，稱為“黃道”。

78、白道是什么

相對(duì)於黃道而言，月亮在天上運(yùn)行投影於天球上的軌跡，稱為白道。白道并不固定，與黃道不重合，有兩個(gè)相交點(diǎn)，夾角約5度。

79、星團(tuán)是什么

星團(tuán)：恒星集結(jié)成群，彼此距離相當(dāng)近并受引力的約束而有相同的運(yùn)動(dòng)方向時(shí)，即為星團(tuán)。依其分布及形狀，可分為疏散和球狀星團(tuán)兩種。

80、疏散星團(tuán)是什么

疏散星團(tuán)：疏散星團(tuán)幾乎都分布在銀河系盤面內(nèi)，外貌炯緊，形狀多不規(guī)則，通常會(huì)有一，兩百顆成員，少有超過三百顆，平均直徑在30光年以下，在距離太陽幾百光年內(nèi)即可發(fā)現(xiàn)，已知疏散星團(tuán)超過1000個(gè)。有許多疏散星團(tuán)因?yàn)榫嚯x太陽很近，在天空中散布范圖很廣，而且具有共同的運(yùn)動(dòng)方向，自行集中于星空中的某一點(diǎn)，則又稱此為移動(dòng)星團(tuán)。如金牛座昂宿星團(tuán)即是。

81、球狀星團(tuán)是什么

球狀星團(tuán)：球狀星團(tuán)組織緊密，恒星密度由中心向外遞減，起初遞減率很大，後來漸減為零。此類星團(tuán)范圖較大，直徑自20光年至400光年不等，恒星數(shù)量至少有十萬顆，多方布于銀河盤面上下兩側(cè)，目前發(fā)現(xiàn)一百多個(gè)。球狀星團(tuán)距離我們很遠(yuǎn)，位在星團(tuán)內(nèi)的亮星，事實(shí)上都是巨星。星團(tuán)中不含氣體或灰塵，紅巨星甚多。星團(tuán)自成一體，不受外界影響，有自己的軌道，相對(duì)于太陽的速度甚高，研究顯示球狀星團(tuán)是老年期的天體。

天空中最明亮視直徑最大的兩個(gè)球狀星團(tuán)是半人馬座ω和杜鵑座47號(hào)球狀星團(tuán)，北半球視直徑最大者則為武仙座的M13，若用望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)，可見密密麻麻的星點(diǎn)。

82、什么是星云

星云：星云是由星際間大片的氣體和塵埃集而成，星云霧狀，利用望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)，通常只能看見一片微光。

83、什么是反光星云

反光星云：由于星云附近有恒星存在，星云反射成散射恒星的光，成為一片明亮的云氣稱之。

84、什么是發(fā)射星云

發(fā)射星云：星云附近有極高溫的恒星，將鄰近星云中的氫原子游離化。故當(dāng)原子核和電子再結(jié)合時(shí)，電子降回低能階而放出可見光，這種發(fā)光的星云叫做發(fā)射星云，有時(shí)也稱做HⅡ區(qū)。如M42星云即是一個(gè)著名的發(fā)射星云。

85、什么是暗星云

暗星云：星云的附近沒有亮星照亮，復(fù)因本身遮擋了背后明亮的星空，以致中心區(qū)比較邊緣來得黑暗，是為暗星云。如南十字星座內(nèi)煤袋即是著名的暗星云，又天鵝座到人馬座，天蝎座的銀河(大裂縫)，也是一非常著名的大暗星云。暗星云是銀河盤面上的塵埃所造成的。

86、什么是行星狀星云

行星狀星云：行星狀星云是發(fā)射星云的一種低質(zhì)量恒星演化至后期，在恒星周圖形成一層球殼狀的云氣。已知的行星狀星云有600多個(gè)，視直徑大都很小，大于1分角者甚少。行星狀星云有強(qiáng)烈朝銀河盤面集中的趨勢(shì)，幾個(gè)著名的行星狀星云，云氣都很明亮。即使以高倍率觀測(cè)也能看見些許細(xì)部構(gòu)造。

87、月球繞地球一周多少時(shí)間

月球繞地球一周，要二十七天五小時(shí)零五分四十三秒。

88、地球繞太陽公轉(zhuǎn)一周多少時(shí)間

地球繞太陽公轉(zhuǎn)一周，要三百六十五天五小時(shí)零四十八分四十六秒。

89、地球自轉(zhuǎn)一周多少時(shí)間

地球自轉(zhuǎn)一周，要二十三時(shí)五十六分鐘。

90、月球圓缺變化的周期是多少時(shí)間

月球圓缺變化的周期是二十九天十二小時(shí)零十四分三秒，就是農(nóng)歷的一個(gè)月。

91、月球距離地球多遠(yuǎn)

月球距離地球的平均距離三十八點(diǎn)四萬公里。

92、地球距離最近的恒星多遠(yuǎn)

地球距離最近的恒星——比鄰星四點(diǎn)二四光年。

93、地球赤道圓周長多少

地球赤道圓周長約四萬零七十六點(diǎn)五九三八公里。

94、為什么早晚的太陽看起來比中午的大

在一定條件下，人對(duì)物體的視覺會(huì)發(fā)生錯(cuò)覺，例如，一個(gè)物體處在一些小的物體中間，就會(huì)顯得大些；而處在一些大的物體中間又會(huì)顯得小些。太陽在早上初升時(shí)和傍晚落下時(shí)，地平線上只有一角天空，而且附近有樹木和各種建筑物做它的背襯，它就顯得大；中午，太陽在頭頂上，大得無比的天空做它的背襯，它就顯得小了。背景亮暗不同，也會(huì)產(chǎn)生這種錯(cuò)覺。

早晚的太陽不僅看起來比中午的大些，還顯得扁些，這就不是錯(cuò)覺，而是受大氣折射的影響。

一束光線在兩種密度不同的物質(zhì)里傳播時(shí)，方向會(huì)發(fā)生改變，這是光的折射現(xiàn)象。地球周圍被大氣層包圍著，大氣高空稀薄，下層稠密，太陽光射過大氣層時(shí)，就會(huì)漸改變方向。初升或?qū)⒙涞奶?，受大氣折射影響特別顯著，所以我們眼里看到的太陽的位置要比它的實(shí)際位置高；而太陽的下緣抬高35分（角度），而上緣只抬高了29分，也就是說，這時(shí)的太陽的垂直直徑比水平直徑縮短了大約五分之一，所以看起來整個(gè)太陽就變成扁圓的了。

95、雙虹是怎么回事

1981年6月25日傍晚，北京雨過天晴。在背向太陽的東方天空，出現(xiàn)了兩道美麗的彩虹，像雙層燦爛的天橋，橫架在東方地平線上。這是怎么回事？為什么會(huì)同時(shí)出現(xiàn)兩道彩虹呢？

    我們知道，虹是光線以一定角度照在水滴上所發(fā)生的折射、反射等過程造成的。夏季，降水多為雷雨或陣雨，這種雨一般范圍不大，往往這邊下雨，那邊出太陽。當(dāng)日光照射在空氣中的雨點(diǎn)上時(shí)，原來成混合色的白光，一部分被反射掉，一部分射入雨點(diǎn)，經(jīng)過反射再從雨點(diǎn)里折射出來。由于各種顏色的光偏折程度不同，白光就分解為紅橙黃綠青紫藍(lán)七種顏色。紅光折射率最小，紫光折射率最大，所以虹的顏色順序是內(nèi)紫外紅。

假如日光在雨點(diǎn)內(nèi)經(jīng)過二次內(nèi)反射再出來，就會(huì)在主虹外面形成一道副虹，也叫做“霓”，它的顏色順序與虹正好相反，是外紫內(nèi)紅。北京上空出現(xiàn)的雙虹，正表明了虹、霓的配置情況。

96、哪里的白晝和黑夜最長

世界上，只有在赤道上，每天的黑夜和白晝是完全相等的（各24個(gè)小時(shí)）。其它地方，隨著季節(jié)的變化而變化。南極和北極，是地球上白晝和黑夜最長的地方。

    在北極，自三月下旬就看見太陽出現(xiàn)在地平線上，每天環(huán)繞地平線一周，直到九月下旬才沒入地平線下。這就是北極的“極晝”現(xiàn)象。挪威的亨墨菲斯，到夏至前后，太陽終日在地平線上兜圈子，不再落下去，出現(xiàn)“白夜”奇景。這時(shí)間，南極則剛好相反，黑暗一直籠罩著大地，叫做“極晝”，北極的“極晝”，沒有黑夜了。

97、太陽光最多的地方

地球上那里太陽光最多？上世紀(jì)六十年代人們以為是南美的波多黎各，那里每年有362天陽光普照，只有三天左右是陰天。

到了上世紀(jì)七十年代，氣象觀測(cè)站增多了，人們發(fā)現(xiàn)撒哈拉大沙漠東部陽光最多，那里每年平均日照時(shí)數(shù)達(dá)到4300小時(shí)，每天約有11小時(shí)45分鐘的時(shí)間能見到燦爛的太陽。

    那為什么撒哈大沙漠東部日照這樣多呢？因?yàn)檫@里是世界上最干燥的地方，沒有云層能遮住太陽光；加上這里緯度較低，日照時(shí)間長，因而成了世界上陽光最多的地方。

98、太陽奇景

1815年，印度洋唐波拉火山附近，出現(xiàn)了綠色的太陽，整個(gè)天空都被映綠；1950年，德國、瑞士出現(xiàn)了淺藍(lán)色的太陽；1965年春天，我國吉林地區(qū)上空，太陽發(fā)出了黃色的光輝；1979年7月6日清晨，我國東北三江平原地區(qū)，太陽剛剛升起變得象血一樣鮮紅，而且不刺眼睛。

太陽的這些異常現(xiàn)象雖然是奇景，卻并不奇怪。人們所看到的太陽的顏色取決于大氣中分子及懸浮在大氣中的水滴、冰晶和塵埃對(duì)陽光的散射作用太陽由紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫七色組成。正常情況下，日出、日落時(shí)，太陽光穿過極厚的大氣層，紫光、藍(lán)光全被散射，只剩下透射功能力強(qiáng)的紅、橙、黃等光，以紅光為最強(qiáng)，所以這時(shí)看到的太陽是紅黑泛黃的，越靠近地皮線越紅。太陽升高時(shí)，太陽光穿過的大氣層變薄，陽光被散射的程度變小，各種光線重疊混合，所以太陽光看上去是耀眼的白色。

當(dāng)大氣成份發(fā)生變化時(shí)，塵埃、水汽和細(xì)微水滴增多，太陽光被散射削弱得多，紅色光更加純粹，太陽就變得像血一樣紅，大風(fēng)過后，天空中籠罩著吹來的黃土塵埃。它們會(huì)使太陽光變成黃色。而印度洋唐波拉火山的爆發(fā)，使多種化學(xué)成份的大量火山灰塵沖上了天空，又會(huì)把太陽變成綠色。淺藍(lán)色的太陽則是由于有的地方發(fā)生了一場(chǎng)空前的大火災(zāi)，濃煙、灰燼用塵埃浮在空中造成的。

了解到太陽顏色的成因，就可以根據(jù)日出、日落時(shí)太陽的顏色來判斷大氣中水滴、微塵的多少，以預(yù)測(cè)未來天氣的好壞。農(nóng)諺“日出東方紅，無雨必有風(fēng)”以及“日沒胭脂紅，無雨既是風(fēng)”，就是這個(gè)道理分析出來的。

99、天文學(xué)家通過什么方法研究宇宙

是通過收集分析宇宙天體的光和其它波段輻射研究宇宙。天文學(xué)家不能去宇宙中大部分的行星，恒星，和星系。取而代之，他們通過天體發(fā)送給我們的信息研究宇宙。能夠攜帶信息給我們的就是光和其他波段輻射。這樣天文學(xué)家主要通過天體輻射，研究宇宙天體（由物質(zhì)構(gòu)成）。很快我們就會(huì)談到輻射。你也會(huì)在本章末找到關(guān)于物質(zhì)的部分。