浩瀚的宇宙
什麼是宇宙?
從來沒有人真正弄清過宇宙是什麼，也從來沒有人知道宇宙空間究竟有多大。現在，我們所知道的就是宇宙中有恒星，它們像太陽一樣發光，掛在遙遠的天空；有行星，像地球、金星那樣不發光，它們靜靜地掛在黑暗的天空，圍著恒星轉呀轉；有星雲，有的由灰塵和氣體構成，有的由恒星構成，一團一團地懸掛在宇宙中；當然還有彗(ｈｕì)雪星。從一顆星到另一顆星，也許用一生的時間，坐最快的宇宙飛船也無法到達。這就是為什麼我們用每秒鍾行走30萬千米的光速去測量宇宙，也沒有辦法到達它的邊際的原因。由於路途遙遠，人類目前的探測手段有限，所以，像地球一樣帶著幽藍光澤的行星，在宇宙中還有多少呢?這有待於科學的發展。
宇宙的起點在哪裏?
霍(ｈｕò)雪金在他的《時間簡史》裏麵告訴我們：宇宙大約誕生於150億年前，那時宇宙隻是一個點，不占有空間，也沒有時間的概念。在這一點發生了大爆炸，時間和空間從此開始，物質形成。隨著時間的推移，空間越來越大，不斷膨脹，直到今天，宇宙仍然在膨脹之中。
宇宙是什麼模樣?
宇宙作為一個永久的謎團對人類的思維是一個永久性的挑戰。人們不斷根據已獲取的材料進行大膽而有益的設想。在無邊的宇宙中顯得渺(ｍｉǎｏ)雪小的人類一直在思索著這樣一個問題：宇宙究竟是什麼樣子的?
諸如天圓地方的“蓋地說”一類的宇宙說現在已經沒有了市場。通過目前最先進的天文儀器，人們觀測到，在宇宙中有一些大尺度的有序狀態，即星係和星係團組成長形的或紡綞式的帶子，有的形成巨大的物質氣泡狀的分布態勢，有些地方星係密布，有些是空無一物的區域。於是天文學家們提出了三種宇宙結構模型：薄(ｂó)雪餅模型、等級式成團模型、分形接近。宇宙真正的麵目還有待於我們進一步的探索。
宇宙中存在哪些物質?
在漢語中，“宇”是指無限的空間，“宙”是指無限的時間。宇宙就是一個無邊無沿、沒有中心、沒有形狀、無窮無盡、無始無終的物質世界。
人類對宇宙的認識有個過程。古代人認為地球就是宇宙。後來人類的視野從地球擴展到太陽係，進而延伸到銀河係，然後又開拓到銀河係之外的河外星係、星係團、總星係。太陽連同它周圍的九大行星、眾多衛星、神秘莫測的彗星、無數的小行星和流星體組成了太陽係。
盡管太陽係成員眾多、幅員遼闊，但在宇宙中所占的空間隻有極小極小的一部分，比太陽係範圍更大的是銀河係，銀河係中有15００億顆恒星。
銀河係也不是宇宙的盡頭。在銀河係之外，還有許許多多像銀河係一樣的星係，我們稱它們為“河外星係”。至今，已發現1０億多個河外星係。所有的河外星係又構成更龐大的總星係。除此以外，宇宙中肯定還存在著其他我們目前尚未發現的東西。
宇宙的邊在哪裏?
每當人們翹(ｑｉàｏ)雪首仰望茫茫太空、神馳遐想之時，總是有人要提出這樣的疑問：宇宙究竟有多大?
有沒有盡頭呢?
在太陽的周圍，有地球、金星、火星、木星等大小不同的九個行星在不停地運轉，這就是太陽係。那麼在太陽係以外又是一個怎樣的世界呢?
那是一個聚集著約2億顆像太陽一樣的恒星的銀河係。銀河係像一塊鐵餅，直徑為1０００００光年，中心部分厚度為15０００光年。如果飛出銀河係，又會到什麼地方呢?
在那裏，有無數像銀河係一樣的世界，叫做星雲。與銀河係鄰近的是仙女座流星群。這個流星群和銀河係大小、形態大致相同，大約聚集著2０００億顆恒星。
1929年，美國的哈佛爾發現：所有星雲正離我們遠去。比如離我們約25億光年的星座星雲以每秒67００千米的速度，57億光年外的獅(ｓｈī)雪子座星雲以每秒195００千米的速度，124億光年外的牽牛座星雲以每秒394００千米的驚人速度，紛紛離我們而遠去。
照這樣持續下去，星雲到達1００億光年處其運行速度將達每秒3０００００千米，這和光的速度相等。這樣，所有星雲的光就永遠照射不到我們地球上來了。因此，1００億光年的地方將是我們所能見到的宇宙的盡頭。再遠處還有星雲，但是由於光無法到達，我們也就無法觀測了。當然這是一家之言，還有其他不同的解釋。
有人認為，宇宙呈氣球型，它像氣球一樣不斷膨(ｐéｎｇ)雪脹(ｚｈàｎｇ)雪，其中有些星雲隨之離我們遠去。但到一定的時候，氣球又會縮小，星雲也會隨之接近我們。還有人提出，宇宙是馬鞍形，它如同馬鞍，不斷地朝著鞍的四個邊緣方向擴展。按這一解釋，在遙遠的將來，星星將逐漸遠離，夜空會變得單調寂寥。不過，有人對此持不同意見，認為宇宙是永恒的。雖然它會無限地擴展，但在擴展了的空間還會產生新的星球，宇宙再怎樣膨脹，還會增加新的星家族。因此，宇宙空間不會荒寂。究竟宇宙的盡頭在哪裏，人類目前還隻能進行一些推測。
2００4年3月1號，借助設在南美智利的歐州ＥＳＯ天文望遠鏡，法國與瑞士科學家發現了一個距地球132億多光年的星係，這是人類所能看見的宇宙最遠的地方，把它命名為ＩＲ 1916星係。
宇宙正在以多大的速度縮小?
問的是“宇宙正在縮小嗎?”可是宇宙目前正在以驚人的勢頭膨脹呀?
人們把和我們銀河係一樣的天體叫做銀河。有名的仙女座的Ｍ31也是銀河。我們不僅用天文望遠鏡觀察這些銀河的姿態，還要用分光鏡將它們的光分展成像彩虹那樣的色帶(也叫光譜)，然後測量並研究光譜的橫切線。結果了解到，越遠的銀河，光越紅，也越弱，越遠的銀河，越快速地遠離我們而去。
遠去速度的比率叫“哈勃(ｂó)常數”，盡管多少有點不準確，但推算每1００萬光年遠去的速度是184千米/秒。因為Ｍ31銀河是23０萬光年，所以它周圍的空間擴展速度是42千米/秒。看起來，似乎速度也不是快的不得了。可是，要問在15０億光年的地方速度會怎樣，答案是276萬千米/秒，接近3０萬千米/秒的光速。比這更遠的地方就觀測不到了，也就是說到了宇宙的邊際。
霍金在他的《時間簡史》裏給宇宙的結局做了這樣的描述：宇宙在膨脹到一定程度後，宇宙開始收縮，可能會收縮成一個點，一個不占用空間的點。到那時時間結束。
天上的星星有多少顆?
晴朗的夜晚，滿天星鬥閃爍著光芒，像無數銀釘密密麻麻的鑲嵌在深黑色的夜幕上，閃閃發光。
倘若有人問你，天上有多少顆星星?
你一定會回答：沒有數過。能否數一下呢?
你也一定會搖搖頭。天上的星星大大小小、密密麻麻，似乎不可計數，所以有首兒歌唱道：“天上星，亮晶晶，數來數去數不清……”
然而說來令人難以置信，若以肉眼可以看見的星而言，總共不超過7０００顆。而且由於站在地球上的人們，至多隻能見到頭頂上的半個天空，所以我們通常所見的星不過35００顆左右。
誰都知道，天上的星星有亮有暗。早在二千多年前，天文學家就按照它們的亮度把星星排了隊，把那些最亮的稱為“1等星”，稍次的為“2等星”、“3等星”……人的肉眼能夠看見的最暗的星是6等星。實際上，在整個天空中，1等星隻有2０顆，2等星46顆，3等星134顆，4等星458顆，5等星1476顆，6等星484０顆。從1等星到6等星加起來，總共為6974顆，即使加上水星、金星、火星、木星、土星等行星和太陽，也隻不過698０顆。
當然，這隻限於肉眼可見的星星，並不是天上實際的星數。宇宙中的實際恒星數的確是一個天文數字。這隻要用望遠鏡看一下就可明白。望遠鏡中的星星比肉眼所見有成倍的增加，而且所用的望遠鏡越大，能見的星星越多。例如，一架不大的雙筒望遠鏡大約可見到7～8等星，用南京天文儀器廠製造的12０(鏡頭直徑為12０毫米)望遠鏡可見到14等星。而若用美國帕洛瑪(ｍǎ)山上的5米大望遠鏡，則可以看到21等星，即將近2０億顆。
其實，即使用直徑為5米的天文望遠鏡來觀測星星，所能見到的星星也隻是滄海一粟。茫茫宇宙中的恒星實際上是難以計數的。僅我們太陽所在的銀河係中，一般估計包含有15×1０11即約15００億顆恒星，而人類靠現在的觀測手段已觀測到了幾十個這樣的“銀河係”。誰都知道，“現在觀測到”的遠不是宇宙的全部。因而，從這個意義上來講，天上的星星確實是無法計數的了。
星星的亮度為什麼不同?
當我們仰望星空的時候，會發現滿天星星中，有的亮，有的暗，亮度的差別很大。你知道這是為什麼嗎?
決定一顆星星亮度的因素有兩個，既要看它自身發光能力有多強，又要看它離我們地球有多遠。天文學家把星星發光能力劃分成25個星等，發光能力最強的比最差的相差1００億倍。不過，一顆星星即使發光能力再強，如果它離我們很遠，那麼，它的亮度還不及發光能力比它差幾萬倍的星星。
比如，有一顆叫“心宿二”的恒星，它的體積是太陽的22億倍，發光能力約是太陽的5萬倍，但是它離我們地球有41０光年，因為距離實在太遠，所以它在我們看來隻不過是一顆閃爍著紅光的亮星，可是，假如把“心宿二”搬到太陽的位置上，那麼，地球上的一切萬物早就被它烤(ｋǎｏ)化了。
天空中哪一顆星星最亮?
在冬春兩季的前半夜，仰望繁(ｆáｎ)星點點的星空，在偏南方的天空中，有一顆全天最明亮的恒星，它就是天狼星。
假如用較大的望遠鏡觀察天狼星，就會發現：天狼星實際上是一對相互繞轉的雙星。我們肉眼看到的天狼星的光跡，幾乎全部來自天狼星的主星。這顆主星呈藍白色，質量、直徑約為太陽的2倍，亮度約為太陽的2０倍，但因其距地球僅87光年，所以看起來它的亮度堪(ｋāｎ)稱世界第一了。
天狼星的伴星是1862年通過望遠鏡發現的。據觀測：伴星的發光量僅及主星的萬分之一，但其表麵溫度比主星還高，可達2萬多攝氏度。其實這顆伴星雖然“個兒”不大，但其質量卻與太陽相當，它的體積很小，但質量很大。每立方厘米大約重38００千克。天狼星伴星的低光度、高溫度、單位體積的高質量都說明它是一顆白矮(ǎｉ)星。
星星的位置為什麼會變化?
平時，在我們的肉眼看來，星空中的星星的相對位置是不變的，但實際上星空的整體位置卻在緩慢地、不斷地變化著。如果你仔細觀察，就會發現所有的星星都圍繞(ｒǎｏ)著北極星打轉，打轉的周期與晝夜周期接近，但並不完全一致，每天略提前些。如果今晚1０時在正南方看到天狼星，而在第二天是晚上9點56分看到在同一位置的天狼星。要是在1年之後再觀察，則要提前整整24小時才行。
星星位置的變化，是地球自轉和公轉所造成的。大家知道，地球每24小時自西向東繞軸自轉一周。地球自轉時，居住在地球上的人也跟著轉動，但我們並不感覺到地球在運動，而是感覺到星星由東向西運動，因此，我們看到的是星空背景的逐步變化。地球在自轉的同時還圍繞著太陽運動，在繞太陽公轉的軌道上，地球所處位置不同，我們看到的星空也就不同。地球的公轉和自轉合在一起，就使我們看到的星星每天提前4分鍾出現了。
為什麼北極星總是指向正北?
每當我們遙(ｙáｏ)望星空的時候，最容易發現的星星大概就是北鬥星了。北鬥七星其中有四顆星排列成梯形，好似勺形的鬥口，另三顆星好似鬥柄(ｂǐｎｇ)。將鬥口外沿的兩顆星的距離延長5倍，就是北極星了。
人們經過長期的觀測發現，幾乎所有的星星都是東升西落，隻有北極星好像一動不動，其他星星都在圍繞它運動。大家都知道，正因為地球在一刻不停地圍繞著一根假想的自轉軸自西向東地旋轉，才有了晝夜交替，同時也形成了星星的東升西落。如果這個假想的自轉軸向兩側無限延伸，其中一側的延長線會從北極星附近經過。我們將這一點稱之為北天極，它所指的方向就是正北方向；與其正相對的另一側就是正南方。而我們正是利用北極星的方向來辨別地球的正北，所以它就很自然地成為夜間指示方向的最好標誌了。如果夜間你辨不清方向，隻要找到北極星，東南西北的方向就清楚了。
太陽係以外的星球上有生物嗎?
適合生物存活的環境必須是能使生物的形狀和活動總保持穩定，還能使生物攝取熱能，排除廢物，並從外部補充新的物質。所以，那種冰凍或火熱的極端惡劣的環境是不適合生物生存的。生物存活還需要能溶解營養、釋放能量的水和氧等。假如能在月球或火星上建造一處可調節環境、儲存氧和食物的房子，就能像宇宙飛船裏那樣暫且忍耐一段時間，否則，生物就無法生存。由此可見，太陽係裏不可能有這種行星。