十万个为什么(超值全彩白金版)(精)/超级彩图馆

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内容简介

淡黄色的太阳是离我们*近的恒星。宇宙 中的恒星可不都是淡黄色的，它们的颜色五彩 斑斓，一簇恒星就可以成为珠宝盒了。在宇宙 里，一颗颗恒星就像蓝宝石镶嵌在上面一样， 而当中一颗橘黄色的则发出耀眼的光芒。 恒星的颜色取决于它们自身的温度。光 是以波的形式传播的辐射，相邻波峰之间的距 离就叫做光的波长。光波很短，短到什么程度 呢？如果将1英寸分成25万份，那么一个光波的 长度仅相当于其中的几份加起来那么长。 但无论光波多么短，它的变化却足以引起 人们视觉上的很大差异，因为波长的变化反映 在人眼里就是颜色的变化。比如，红光的波长 是蓝光的约1.5倍。而各种波长(也就是各种颜 色)的光混合在一起就是白光。 *常生活中我们可以发现，当物体的温度改 变的时候，它的颜色也会变化。比如，一块冷的 烙铁是黑色的，把它放进火炉里，一会儿工夫， 它的表面就变成暗红色——加热时间越长就越 红。如果继续加热，在熔化之前，它会依次由红 变成橘红、黄、白，*后变成蓝白色。 科学家已经发现了物体颜色与温度之间的 关系，即温度越高的物体，来自它的辐射的能 量越大，波长越短。蓝光的波长比红光短，所 以加热能发出蓝光的物体就一定比发红光的物体热。 恒星中的热气体原子发射出光粒子——光 子。气体温度越高，光子的能量越强，波长越 短。所以，*热、*年轻的恒星会发出蓝白色 的光。随着恒星上的核燃料慢慢消耗掉，它们 的温度也慢慢降下来，所以年迈的恒星温度都 比较低，通常会发出红色的光。而介于两者之 间的中年恒星就会发黄光，比如太阳。 太阳距离地球只有1.5亿千米，我们可以轻 而易举地看出太阳的颜色。但是有些恒星距离 地球上万亿千米，比太阳远得多，即使用目前 *大倍数的望远镜也很难分辨出它们的颜色。 因此，科学家们让来自恒星的光通过一种特殊 的过滤器，或者通过一种叫做滤光镜的光学仪 器，这些仪器能够显示出来自某个恒星的光里 每种波长的光各有多少。 天文学家们可以通过标出什么光的波长强 度*高来确定恒星的整体颜色。只要知道了恒 星颜色，就可以利用简单的数学换算公式来推 断恒星的表面温度，还可以进一步估计恒星的 年龄。 太阳为什么会发光发热？ 太阳像一个无比炽热的大火球，每时每刻都在发 光发热。 它的亮度，是其他任何天体都无法与之相匹敌的 ，它比肉眼能见到的*暗星要亮10多万亿倍。 如果把一层12米厚的冰壳覆盖在太阳表面，那么 1分钟后，太阳发出的热量，就能将这层冰壳 **融化。而在人类有史可查的漫长岁月中，人们未 曾发现太阳的光和热有丝毫地减弱。那么， 如此巨大而持久的能量究竟是从哪里来的呢？ 原来太阳中的燃料是氢，它燃烧后的余烬则是氦 ，氢的聚变反应产生了太阳能。 所以，在太阳上所发生的燃烧过程并非如一般人 想象的那样是太阳内部的物质燃烧的结果。 太阳内部进行着的氢转变为氦的热核反应才是其产生 巨大能量的源泉。太阳上贮藏的氢至少还可 以供给太阳像现在这样继续辉煌地闪耀50亿年！即使 太阳上的氢全部燃烧完毕，也还会有其他的热核反应 继续发生，因此太阳还是可以继续发射出它那巨大的 光和热来！ 为什么天体都是球形的？ 天体并不都是标准的球形，它们只是看上去像是 球形，或者说几乎是球形的罢了。 地球就是一个两极稍扁的扁球形；木星和土星由 于其密度极高的大气，因而它们的两极看上去*扁。 恒星、行星和其他天体之所以都是球形，而不是 正方形或是别的什么奇形怪状的样子，**是万有引 力作用的结果。 任何物体都会对其他物体产生吸引力。依据牛顿 定律，万有引力的大小与两个物体间距离的 平方成反比，而与物体相互间的位置无关。因而，有 限多个不均匀分布的、一样的粒子总是倾向 于聚在一起形成球状的团。在行星和恒星形成的过程 中，同时还有许多其他力的作用。 假设在宇宙大**后一段时间里，有大量不同的 粒子不均匀地分布于宇宙空间中，由此形成 了一大片分布不均的物质云，在这片物质云中，粒子 彼此吸引，但整体的万有引力却没有达到平 衡，就仍有某种扰动力使其旋转。特别地，可能因此 而得到一颗伴星，那么两个天体问就有引力 相互作用。当然，这其中还涉及电磁学、摩擦和热学 等等各方面的复杂问题。 这时，分散的物质云在引力的作用下逐渐聚合在 了一起，同时由于其本身的非均一性和某些 外力的作用而开始自转，于是便形成了一个大致的( 不是**球形的)旋转天体。它的形状将取 决于其自转速度的大小，自转速度越快，其形状就越 趋近于扁圆形。此外，这个天体的形状也与 其组成物质的密度相关。 如果假设有一个呈标准球形的台球，在旋转中它 会保持自己的外形近乎为球形；但若是一个 旋转着的充水气球，则会呈两头扁、中间凸出的扁球 形。事实上，天体大都有很大的质量和很高 的白转速度，赤道附近的物质很可能会因此被甩离该 天体，给它来一次“瘦身运动”。被甩脱的 “赘肉”可能会四处分散开来，在某些情况下也可能 会通过类似的过程形成一颗球状的卫星。 太阳系中的行星为什么都在绕太阳旋转？ 众所周知，太阳系中的行星都在围绕太阳旋转， 但它们开始旋转的起点在哪里？是什么促使它们不停 地运动呢？ 要回答这个问题，必须追溯到太阳系的形成。太 阳系是气体和尘埃在重力的影响下慢慢聚集 形成一个巨大的球体后爆发而成的。当尘埃聚集时， 粒子互相撞击，球体中央变得越来越热，直 到它变得足够热，*终形成了一个我们现在称之为太 阳的物体。随着温度的升高，太阳达到了一 个临点，它变成了“导体”，就像火突然燃烧起来一 样。这一燃烧导致了气体和尘埃脱离了太阳 而形成了行星的*基本的物质结构。 现在对于旋转，有一条运动定律叫做“角动量守 恒定律”，它描述的是当某些东西逐渐变小 时，它会旋转得越来越快。这就是为什么溜冰者环抱 双臂紧贴身体使身体变小时，速度会加快。 这同样适用于尘埃和气体：任何正在旋转的物体，当 它的体积逐渐减少时，旋转都会越来越快。 当物体旋转时，离心力会把中部推开，把顶部拉回来 。这发生在一个球体身上时，会*终使这个 球体不再是一个球体，而是成为围绕着太阳旋转的圆 盘。行星也来自于这个圆盘，这就是为什么 它们都在固定的平面轨道上围着太阳转。 *初的气态球体不一定需要太多的旋转来产生我 们**看到的太阳系的轨道，尽管*初是什 么造成的轨道我们仍不清楚。但宇宙中的物体如果有 任何变化，一般都可能是在旋转。事实上， 来自银河系的每个物体都在旋转。P7-9