我们所看到的宇宙是有层次的，有行星、恒星、星团、星系，星系团，总星系等，如何解释宇宙，20世纪以来，天文学家们建立起多种宇宙模型。概括起来主要有两大派别：一类叫稳恒态宇宙模型，它认为宇宙在大尺度上的物质分布和物理性质是不随时间变化的，稳恒不变。不仅在空间上是均匀的，各向同性的，而且在时间上也是稳定的。另一类叫演化态模型。它认为宇宙在大尺度上的物质分布和物理性质是随时间在变化的。 爱因斯坦于1915年提出广义相对论后，1917年用它来考察宇宙，建立了现代宇宙学中的第一个宇宙模型。由于当时尚未发现河外星系的普遍退行现象，他的模型是一个有物质无运动的静态宇宙。若假定宇宙中物质的分布松散，解引力场方程可得出爱因斯坦静态宇宙度规如下： 式中r，θ，φ为球极坐标，t为宇宙时。由此建立的模型是一个有限无边的封闭宇宙，宇宙半径R和宇宙常数Λ的关系是Λ=1/R2.该比例常数很小，在银河系尺度范围可忽略不计。只在宇宙尺度下，Λ才可能有意义，所以叫作宇宙常数。1929年，哈勃发现星系红移的哈勃定律，确定静态宇宙模型与实际不符。因此爱因斯坦多次提出应该取消宇宙常数；但有些学者，如爱丁顿、德西特、泽尔多维奇则认为宇
（一）楔言 圣经说：上帝创造了宇宙。 当代物理学家说：宇宙从大爆炸中诞生。 梵蒂冈说：大爆炸理论符合圣经。 史蒂芬。霍金说：大爆炸和黑洞是不可避免的宇宙奇点。 史蒂芬。霍金说：黑洞并不黑，它不仅看得见，而且是白炽的。 史蒂芬。霍金说：在经典物理框架中，黑洞越变越大，但在量子物理框架中，黑洞因辐射而越变越小。 史蒂芬。霍金说：大爆炸到黑洞的周而复始，便是宇宙创生与毁灭并再创生的过程。因而上帝对宇宙的贡献消失殆尽。 史蒂芬。霍金与照顾他十几年并且笃信天主教的妻子离婚。 有人说史蒂芬。霍金是继爱因斯坦之后最伟大的天才，也有人说他是疯子。 史蒂芬。霍金是谁？ （二）史蒂芬。霍金 史蒂芬。霍金是英国理论物理学家，他的生日是1942年1 月8 日，这一天刚好是伽利略三百周年的忌日。1959年，17岁的霍金开始就读与牛津，并在剑桥跟随导师邓尼斯。西阿玛作博士论文。 然而就在这
（三）我们的宇宙宇宙是无比的神秘，以致于当每一个人抬头仰望星空的时候，他都会不禁想了解繁星点点的背后到底隐藏着什么。我们的祖先认为" 天似苍穹，地如棋秤" ，而古印度人的祖先认为大地是驮在一只大象的背上。 在公元前340 年，古希腊哲学家亚里士多德在他的《论天》一书中，阐述了以下观点：一、月食是由于地球的影子投到月球上所致。 二、由于月食时看到的地球的影子总是圆的，可以推断地球应该是一个球体，而不是圆盘状。三、地球是宇宙的中心。太阳、月亮、行星和其它恒星分别附在八个天球上，以完美的圆形轨道绕地球旋转。 基督教将亚里士多德的理论完全接纳，认为与《圣经》的宇宙观一致，符合上帝创世的理论。这个宇宙模型的最大优点，就是在最外层的恒星天球之外，为天堂和地狱留出了空间。 1514年，教士尼古拉。哥白尼提出了" 日心说" ，认为太阳静止地位于宇宙的中心，而地球和其它的行星围绕着太阳作圆周运动。由于害怕教会的迫害，哥白尼只能秘密地传播他的学说。后来，伽利略观测木星时，发现木星的几个行星围绕着木星旋转，这表明其它星球不一定围绕着地球旋转。继而开普勒修正了哥
四）奥伯斯佯谬静态宇宙的观念是如此之强，以致于那些意识到引力理论导致宇宙不可能静态的科学家们并没有提出宇宙在膨胀，而是试图去修正他们的理论。甚至爱因斯坦于1915年发表其广义相对论时，还非常肯定宇宙是静态的。因此他不得不在他的方程中引进一个所谓的宇宙常数来进行修正。他引入一个" 反引力" ，这个力是无源的，是空间- 时间结构所固有的。他宣称，空间- 时间内在膨胀的趋势，刚好可以平衡宇宙间各物质的相互吸引，结果形成了静对于无限静止的宇宙首先发难的通常归功于德国哲学家亨利希。奥伯斯。1823年，他提出了著名的" 奥伯斯佯谬".他指出，如果宇宙是无限静止的和均匀的，那么观察者每一道视线的终点必将会终结在一颗恒星上。那么我们不难想象，整个天空即使是在夜晚也会象太阳一样明亮。有人提出反驳：远处恒星的光线被它经过的物质所吸收而减弱。其实这看似有理的反驳是站不住脚的，因为吸收光线的物质将最终被加热到发出和恒星一样强的光为止。无限静态宇宙只有一种情形能避免夜空象白天一样明亮，那就是：恒星不是在无限久远以前就开始发光。在这种情形下，光线所经过的物质尚未被加热，或者远处的恒星光线尚未到达地球。我们于是又面临着一个问题：是什么
在用量子力学考虑大爆炸奇点之前，我们先看看另一个在广义相对论框架下的奇点——黑洞。 我们都知道逃逸速度。星体所产生的引力场（和星体的质量及密度有关）越大，从其表面逃逸所需的极限速度就越大。如果这个引力场大到某个极限，使以光速运动的物体也不能挣脱它的束缚而逃逸，那么我们将无法观察到这个星体，仅能感受到它的引力效应……这就是在200 年前对黑洞的最初定义。 实际上，对于光不能象对待普通物体那样考虑，因为普通物体在上抛的过程中速度逐渐变慢，并最终落回地面，而光是以不变的速率前进的。因此必须以广义相对论的观点重新解释黑洞现象，也就是： 光由于强大的引力场造成的空间——时间扭曲，而被强烈地折弯并回到星体表面，不能从其表面逃逸。 黑洞是一个空间——时间区域，它的最外围是光所能从黑洞向外到达的最远距离，这个边界称为“事件视界”。 它如同一个单向的膜，只允许物质穿过视界并落到黑洞里去，但没有任何物质能够从里面出来！ 那么黑洞是如何形成的呢？让我们先从恒星的生命周期说起。宇宙早期的星云物质——绝大部分是氢的极其稀
八）大爆炸 让我们回到弗利德曼的宇宙模型上来吧。所有弗利德曼的解都有一个共同的特点，那就是在大约150~200 亿年前，宇宙中的所有星系都聚集在一点，这就是所谓的“大爆炸”。该时刻的宇宙密度及其空间——时间的曲率均为无穷大。换言之，弗利德曼宇宙模型所依据的广义相对论预言了宇宙中存在大爆炸奇点，在该奇点处，所有的科学定律全部失效——因为数学上无法处理无穷大数。如果大爆炸时刻前存在着事件，那么它们不会对大爆炸之后的事件造成任何影响，而依据大爆炸前发生的事件对大爆炸后作出判断的科学预见性也不存在。这就是说，大爆炸形成宇宙之前的时间是没有意义的，或者说，发生在大爆炸之前的事件不可能有后果，所以并不构成我们现在宇宙模型的一部分。 这个结论最初很难被大多数人所接受。宇宙和时间都有个起点，这不免带有神干涉的色彩。如同牛顿将最初使星体运动起来的“第一推动”归功于上帝一样，天主教抓住了这个机会，宣布“大爆炸”理论符合圣经。 许多人为了回避宇宙被创生这一问题，不断地试图寻找稳态宇宙的理论，但几乎每一种新的解释都存在着致命的问题。越来越多的证据显示，“稳态理论”必须被抛
（六）三种宇宙模型 宇宙在膨胀是20世纪最伟大的发现之一。这个发现使人类几千年的宇宙观在仅仅不到半个世纪的时间里，发生了翻天覆地的变革。这些变革的新观念几乎是让人目瞪口呆的。以我们现在的知识来观察发现宇宙膨胀之前的宇宙观，我们将会发现之间的对比犹如静态宇宙观比之于地心说一样强烈。人们惊讶地发现，这个看似熟识的宇宙依然陌生。 宇宙将如何膨胀呢？膨胀下去的结果又将怎样呢？ 1922年，当爱因斯坦仍在努力寻求广义相对论中平衡宇宙收缩趋势的引力常数时，前苏联数学和物理学家弗雷德曼却在广义相对论的基础上提出两个观点，即不论我们在宇宙中的任何地点观察，也不论我们向宇宙中的任何方向观察，宇宙看起来都是一样的。他指出，仅从这两个观念出发，我们就应该预料到宇宙不是静态的。他基于此建立的宇宙模型与后来哈勃的观测完全一致。 弗雷德曼模型有两个解。一个解是当宇宙膨胀得足够快时，引力仅仅使膨胀变得缓慢一点，而不能使之停止，宇宙将永远地膨胀下去；另一个解是宇宙膨胀得足够慢，以致于引力使膨胀最终停止，宇宙将收缩，并在星际间的引力作用下发生大挤压。也可以认为有第三种
（七）相对论 鉴于以后的章节所涉及的内容，这里有必要用一点时间介绍一下相对论。 应该说后来一切不可思议的变革都是从“光速不变原理”开始的。 首先人们意识到光速是有限的。1676年，丹麦天文学家欧尔。克里斯琴森。麦罗发现，木星的卫星不是以等间隔的时间从木星背后绕出来，木星由于公转离开地球越远，则时间间隔就越长。他指出，因为木星离开我们越远时，光从木星发出后到达地球所需的时间就越长。这表明光不是无穷快的。 将近两200 年之后，英国的物理学家詹姆斯。麦克斯韦于1865年提出著名的“麦克斯韦方程”。这个描述电磁波的方程成为光传播的真正理论。该理论预言，电磁波应以某一固定的速度运动。但牛顿力学已经摆脱了绝对静止的观念，速度是相对的，那么光速选择哪个参照物来测量呢？于是人们提出，在真空中存在一种弹性极好的物质——“以太”，光是以它为介质传播的。1887年的“麦克尔逊——莫雷实验”却打破了人们的这一假说。这两个人在地球自转的切线方向和垂线方向上分别对光速进行精确的测量。他们预想切向上测得光速将大于法向上测得的结果，而结果是这两个光速完全一样。
国际先驱导报文章除了被我们称之为家园外，几个世纪以来，天文学家并没有理由相信太阳系在整个宇宙中是十分独特的。但是，从10年前太阳系以外的第一颗行星的发现开始，证据显示，至少就行星系统而言，太阳系确实十分独特。 与我们的9大行星所运行的近圆轨道不同，在过去的10年当中所发现的160多个太阳系外的行星大多数都在椭圆轨道中运转，而且被行星环绕的恒星是偏心的——偏离椭圆轨道的轴心，这造成了许多行星与其所围绕着运转的恒星有时候特别遥远，有时候又特别接近。近期发表在英国《自然》杂志上的一篇论文中，美国西北大学的天体物理学家首次利用直接观察获得的证据对于这种太阳系外行星的古怪行为的原因做出了解释。 罪魁祸首：行星散射 “我们的观察结果显示，‘行星散射（planet-planetscattering，即当两个行星十分接近的时候，由于两颗行星间突然的引力作用所引发的一种弹弓效应）应该是造成仙女座厄普西仑星系中所观察到的行星偏心轨道的原因，”物理学和天文学副教授弗雷德里克。拉西奥说，“我们相信，并非只在厄普西仑星系是如此，在太阳系以外的其它行星体系，作为高度不稳定性的结果，行星散射发生十分频繁。因而，尽管在其它恒星周围存在
英语学习:
http://www.4english.cn/index.html(英语之声)
摄影:
http://www.cphoto.net/(中国摄影在线)
http://gdyphoto.gznet.com/(广东青年摄影网)
物理学习：
TOM科技讯 近日，热斯勒工学院的布鲁斯·华生提出全新观点，认为早期地球“与大多数研究者想象的相反，并非一个炙热，充满火山的年轻星球。而是极可能很早就开始适合生命的存在了。” 目前普遍流行的观点认为，早期地球如同地狱一般，环境炙热，不适合生命居住。科学家甚至将这个时期命名为冥古代（Hadean eon），这个词在古希腊词汇中表示地下之意。 而现在的最新研究认为，我们的星球早在2亿年前，太阳系形成之初就已经开始适合生命居住了。 普遍观点认为，地球是在45亿年前，太阳塌陷时形成的。形成之后，地球还应该有一段时间进行彻底的压缩和冷却。 因此在大多数科学家中流行着一个短点认为在冥古代地球的历史应该38亿年前是一个炙热，遍布火山的环境，没有生命物质能够生存其中。不过这都只是理论上的看法。 华生则认为，当时地球上象现在一样有陆地和海洋。 “从我们的数据中可以证明最近的理论，即，地球早载43.5亿年前就有陆地形成、腐蚀以及沉积的循环。”他说。 但我们知道即便是有了水和陆地，地球也并不是一个适合的居住环境。这个星球那时仍旧相当炙热，大气是有二氧化碳、水和火山气体组成的。不过生命是可以在这样的环
航空与航天是人们经常接触的两个技术名词，两者虽然仅一字之差，却被称为两大技术门类，这是为什么呢？ 您稍加注意即可发现，航空技术主要是研制军用飞机、民用飞机及吸气发动机，航天技术主要是研制无人航天器、载人航天器、运载火箭和导弹武器，最能集中体现两者成果的是航空器和航天器。从航空器与航天器的重大区别上即可看出两个技术领域的显著差异。 第一，飞行环境不同。所有航空器都是在稠密大气层中飞行的，其工作高度有限。现代飞机最大飞行高度也就是距离地面30多千米。即使以后飞机上升高度提高，它也离不开稠密大气层。而航天器冲出稠密大气层后，要在近于真空的宇宙空间以类似自然天体的运动规律飞行，其运行轨道的近地点高度至少也在100千米以上。对在运行中的航天器来讲，还要研究太空飞行环境。 第二，动力装置不同。航空器都应用吸气发动机提供推力，吸收空气中的氧气作氧化剂，本身只携带燃烧剂。而航天器其发射和运行都应用火箭发动机提供推力，既带燃烧剂又带氧化剂。吸气发动机离开空气就无法工作，而火箭发动机离开空气则阻力减小有效推力更大。吸气发动机包括燃烧剂箱
不管你有多么聪明，教育程度有多高，你仍然可以提高和扩展大脑功能。英国《新科学家》杂志最近将近年来的研究成果进行总结，归纳出提高脑力的几种方法。 早餐要吃好 为改善大脑功能，首先要吃早饭。一项研究还发现，如果孩子早餐喝可乐，吃含糖量高的快餐，他们在记忆力与注意力测试中的表现就会与70岁的老人相当。专家建议，早餐最好吃豆子，豆子中的高蛋白是大脑理想的能量来源。 “莫扎特效应” 10年前美国心理学家就发现，经常听莫扎特的音乐可以提高人们的数学逻辑和推理能力。近年来的研究进一步证明音乐有助于大脑的开发。其中一项研究将6岁的孩子分成两组，一组上音乐课，另一组上戏剧课。一段时间后，前一组孩子的智商平均提高了2—3点，后一组则没有什么变化。 训练“工作记忆” “工作记忆”指的是大脑的短期信息储存系统，工作记忆的储存能力越大，智商就越高。而工作记忆是可以通过训练来提高的，例如记住格子中一系列小点儿的位置等。 掌握记忆方法 伦敦帝国学院的研究人员发现，进入“世界记忆锦标赛”前八名的选手并没有特别高的智商，而是掌握了巧妙的方法。例如为记住一副扑克牌的排列顺序，选手会赋予每张牌一个身份，要么是一件物品要么是一个人