序言
小编是一个业余天文爱好者,看到绚丽的天文图片会陶醉不已,因此收藏了不少天文图片,从行星、恒星、星系到宇宙,从极光、星轨、流星到彗星,各类的都有。经常上NASA、APOD、HST、CXC、STS等网站,同时还收集了宇宙相关大百科图书,观看BBC、NG、Discovery等天文科教片,在这一过程中,知道了“宇宙很大、人类渺小”这事实。
APOD
后来,还买了架玛卡望远镜(MC152x1900 F12.5),拍过月球、木星,看过红色的火星、土星的光环。昨天,被朋友的问题激发了,决定结合宇宙与人类的关系,写一篇“人文化的天文”感想,算不上科普,就是忍不住要在这里胡思乱想一通,让各位读者能有另外一个视角来看待宇宙和人类自己...
分为三篇:
宇宙与人类(一)
恒星产生自集聚 人类来自外星球
宇宙与人类(二)
星系融合而进化 人类冲突而进步
宇宙与人类(三)
宇宙命运不可追 人类未来犹可谏
宇宙与人类(一)
恒星产生自集聚 人类来自外星球
恒星的命运
“Oh Be A Fine Girl, Kiss Me”,这不是一个调情的话,而是恒星星等(O、B、A、F、G、K、M)一个记忆口诀,恒星的星等、颜色从侧面反映了恒星的质量,而恒星的质量决定了它的演化方向和命运。
反映恒星星等、亮度和颜色分类的赫罗图
原(始)恒星的物质来自宇宙中的星云(Nebula),星云中的氢气(H)和氦气(He)在各种扰动下,开始通过引力开始凝结、集聚,当聚集的物质越来越多、质量越来越大,引力收缩下原恒星开始发热,当温度达到1亿℃时,恒星内核的热核聚变反应启动,产生向外的辐射能量,这种向外的辐射力与向内的引力相互平衡,恒星诞生并持续发出光热。
恒星演化方向和命运
(1)若恒星的质量小于太阳质量的0.55倍,星等范围是在M(赫萝图最右侧),如距离太阳最近的比邻星,这种恒星是一颗红矮星(Red Dwarf),因质量太小,暗淡燃烧几万亿年。
距离太阳最近(4.22光年)的比邻星,暗淡燃烧几万亿年
(2)若恒星的质量为太阳质量的0.55~1.44倍,星等从G,K到M(赫萝图中右侧),质量中等,这类恒星在宇宙中最多,如我们的太阳,能正常燃烧百亿年(太阳已经完成了半程),最后内核由碳、氧、氮等重核元素构成时,经过几亿年恒星膨胀为原来的数万倍,变成红巨星(Red Giant,如北河三)。当开始产生铁元素,发生新星爆发(Nova),变成一颗白矮星(White Dwarf),周围排出的气体构成行星状星云(Plantery Nebula),继续静静燃烧百亿年。
恒星太阳,燃烧百亿年后绚丽收场
(3)若恒星的质量为太阳质量的1.44到3.2倍,星等从F到G(赫萝图中部),这类型恒星叫做巨星(Giant),如天狼星,只璀璨燃烧几千万年,最后通过超新星爆发(Supernova)猛烈收缩,发出的强光甚至比所在的星系的全部光加起来都强烈,如下图,公元1054年,中国宋朝记录的M1超新星爆发事件,白天都能看到这颗星。这种收缩,甚至把电子压入到原子核,使得全部变成由中子构成星体,叫做中子星(Neutron Star )或脉冲星(Pulsar),之所以也叫脉冲星,因为它会周期旋转,在地球上会探测到其周期性的磁场变化。
M1 蟹状星云为超新星爆发遗迹(SNR1054D),中心位置为中子星
(4)若恒星的质量为太阳质量的3.2倍以上,星等从O,B到A不等(赫萝图左上侧),则为超巨星(SuperGiant)剧烈燃烧千万年,通过超新星爆发(Supernova)猛烈收缩,因为质量太大,引力收缩的力量甚至将中子都压碎,变成黑洞(Black Hole)。黑洞不是洞,严格的来说是个黑球,体积不大,质量很大,吞噬所过之处的一切,只发射出少量的X射线(史蒂芬霍金辐射)。
黑洞示意图(黑洞无法直接观察)
恒星命运的启示
(1)一切都开始于集聚
最开始没有恒星,物质凝结、集聚和吸收周围的一切,逐渐变成一个燃烧的恒星。
人也一样,从最开始的受精卵,然后在基因和生物能的作用下,开始从母体中吸收能量,不光是肉体上的这种生长,人的灵魂也开始有了意识,在生活中聚集经验和知识,不断丰富的知识,对其行为产生重要的影响。
胎儿与生命
(2)责任与能量成正比
恒星向外的辐射力与向内的引力相互平衡,只有处于这一平衡的状态,才使得恒星稳定的发光发热。
对一个人而言,自我个性的张扬,与自己身上承担的责任,如同恒星向外辐射、向内挤压一样,是一种平衡:过于自我张扬,使得人显得过于自私,过于强调责任,使得个人显得没有自我。人就在这两种极端之间寻求一种平衡,既要照顾到别人,还不能亏待了自己。
另外,恒星质量越大,向内的压力也越大,发出的光热也更为炽烈。
“穷则独善其身,达则兼善天下",一个人的能力越大、财富越多,一般而言,其对自己的要求就越高,内在给自己的压力也就越大,在这种压力下,凭借自身的能力或财富,承担更多的责任,传播思想、做慈善都是这种压力下,承担更多责任的表现。
恒星辐射与引力平衡
(3)耗散与寿命成反比
质量越大的恒星,燃烧速度越快,光热更为璀璨,存在时间也更短;而质量越小的恒星,像蜡烛一样燃烧,稳定的光热,不够绚丽,但是算上的是永恒。
人也遵循着类似的规律,那些内心丰富、想象超前、思想深邃的人,如同天上的超巨星,散发着璀璨的光热,照耀你我,虽然不知道是哪天会突然离去,但是让人映像深刻,他们不再存在,能留下很多的感慨和叹息,如老子、韩非、秦始皇、凯撒大帝、诸葛亮、嵇康、于谦、袁崇焕、Kurt Cobain、张国荣等等。而一般芸芸众生,过着平凡无奇的生活,没有那种普遍和深远的影响力,但是能过好自己的小日子,长期“红红火火”,如同太阳这类普通恒星,一直保持稳定的光热,持续一生。
疏散星团 NGC 290 - 恒星珠宝盒
(4)选择成双还是孤独?
宇宙中的恒星,像太阳这种单星系统是很罕见的,太阳如同是恒星社会的“大龄剩女”,而大多数是成对的双星(Binary Star System),两颗伴星相互环绕,跳着引力的舞蹈,滑行在无垠的太空。但是,如果双星靠的太近,红巨星会被伴星吸干而毁灭,如同两个相爱的人,太相像、走的太近都很难有好的结局一样。
Mira Omni 双星系统
(5)我们都是外星人
宇宙大爆炸(Big Bang)后,宇宙中只有H原子,而人类主要由C、H、O、N和少量金属元素构成,我们在这个宇宙里面,到底来自何方?其实都是来自恒星。恒星开始燃烧,核聚变产生新的元素,从H到He,从He到C、H、O、N,再经过超新星爆发,产生Al、Fe、Ca、Mg、Zn、Si、Au、Ag...
C、H、O、N元素的产生
超新星爆发后,组成我们的元素准备好了,然后太阳这颗恒星从超新星的遗迹中聚聚而成,没有被集聚的重金属、土壤和水,形成了地球,在合适条件下的一次闪电中,海洋中的原生质开始发生化学变化,经过漫长的进化,各种生物产生了,而人类则是文明程度最好的一种。从这种意义上来讲,我们都来自外太空某颗已经消失的恒星,她已经不存在,但是她的光热至今还在我们身上流淌,我们都是外星人,都是宇宙的后代。
我们都是外星人
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本文选自:今日头条 |