●升龍 編
宇宙本身的神奇之處往往超越了人類最狂野的想象?,F在,讓我們看一看宇宙到底有多么讓人難以置信吧!
沒錯,所有幾十億人都可以放入一個小小的糖塊中。這不是開玩笑,因為物質內部有著不可思議的空間。
我們知道,物質的基本組成單位是原子,原子又是由原子核和圍繞原子核運動的電子構成的。在原子內部空間,質量的分布是極其不均衡的,包含了整個原子質量99.9%的原子核只占了整個原子體積的一萬億分之一。我們可以說,除了原子核和那個在外面高速運動的電子外,原子的絕大部分空間其實基本上是“空的”。
原子內部到底有多空曠?打個比方,如果原子有一個足球場那么大,那么原子核就是放在球場中央的一顆葡萄!這意味著,如果我們壓縮掉自己身體中所有原子內部的多余空間,全人類的體積總和,將只有一個糖塊那么??!
這聽上去有點殘忍,也令人匪夷所思,但其實宇宙中還真有這種“糖塊”,那就是中子星。質量很大的恒星在死亡時爆炸,剩余物質被強烈地壓縮,電子被擠壓到原子核里,和質子合并形成中子,于是這個剩余的天體就渾身上下全都是中子,幾乎沒有了一絲空隙,這就是中子星。中子星密度極高,1立方厘米的中子質量就有1億噸重!好重的“糖塊”!
太陽質量很大,要保持自己不被巨大的引力壓垮,它的中心溫度要非常高(足有1500萬攝氏度),才能產生足夠強大的膨脹力與自身的引力對抗。
太陽剛形成時,在自身物質壓縮的同時,釋放出了巨大的能量,于是可以讓太陽中心達到如此的高溫。不過要在此后幾十億年里始終保持這樣的溫度,則需要太陽內部發生核反應,氫原子不斷聚變成氦原子,釋放出大量的熱量,以維持太陽中心的溫度。
所以從原理上看,太陽由什么物質組成,其實并不是很重要。任何物質聚集在一起,只要總質量達到太陽的水平,物質的壓縮都會產生很高的溫度。太陽的質量大約是2.0×10^30千克,如果我們把2.0×10^30千克的香蕉集中到一個地方,它們的重力壓縮的結果,也會讓中心出現與太陽中心相近的溫度!
當然了,香蕉太陽和我們天空中的那個太陽還不一樣。香蕉主要成分不是氫,而是碳和氧,這兩種元素發生聚變反應要比氫快得多,所以就算我們找到了那么多香蕉,制造出了香蕉太陽,它維持內部高溫的時間也會比我們現在的太陽短得多,只要幾千年的時間,香蕉太陽就熄火了。
組成人類、行星和恒星的普通物質只占宇宙質量的4%,其中的2%是我們現在觀測到的恒星、星系等發光天體,另外2%是不發光的行星、黑洞等天體。
占宇宙質量23%的物質則是由未知粒子組成的,它們是根本不可能發光的暗物質。暗物質雖然不發光,但卻會通過引力發揮作用,這恰恰泄露了這些隱身者的位置。就好比我們看不到風,但空氣流動讓我們感受到風的存在。由于大量暗物質的存在,圍繞在它周圍的星系轉速很快,如果沒有暗物質的拉扯,星系早已經飛散開了。
另外還有73%的宇宙則是由暗能量組成的。1998年,科學家通過研究一種超新星,發現宇宙正在加速膨脹。這種超新星在爆發的時候,光度的極大值基本上都是相同的,于是科學家可以通過觀察超新星的明暗情況,來間接地推斷它們遠離地球的速度,進而推導出宇宙在不同時期的膨脹速度快慢。結果令人震驚,宇宙早期膨脹速度慢,而如今膨脹速度快。
這說明,宇宙中一定有某種東西與相互吸引的物質對抗著,它起著排斥力的作用,加速了宇宙的膨脹。這就是暗能量,它是除了暗物質之外,我們另一個無法直接觀察到的東西。暗物質和暗能量到底是什么這還是個未解之謎。如果你能搞清楚它們的本質,那么諾貝爾獎將在那里等著你。