倒计时!2030年前中国人将登陆月球,这些宇宙硬核知识你了解吗?

根据中国探月工程四期的计划,“我国将在2030年前实现中国人首次登陆月球”。


从嫦娥奔月的古老神话,到载人登月计划的稳步推进,背后的知识与技术来自人类自存在以来对宇宙的不断探索。


人类如何逐渐发现宇宙的奥秘?关于宇宙,我们现在知道多少?



天体物理学家阿梅迪奥·巴尔比、童书作家安德烈亚·瓦伦特联手,为孩子们、也为对宇宙星空好奇的人,写下《飞向宇宙:给孩子的太空漫游指南》,为我们解答关于宇宙的谜题。



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《飞向宇宙:给孩子的太空漫游指南》


毕竟,人类与恒星的构成物质相同,我们都是宇宙的孩子。



来自138亿年前的信息:

当宇宙历史化作一本书


宇宙存在有多久了?


人类自仰望星空开始,可能就开始思索这个问题了。


宇宙到底多少岁?


天体物理学家阿梅迪奥·巴尔比和童书作家安德烈亚·瓦伦特将宇宙时间比作一本书,为我们做了形象的解释:



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《飞向宇宙:给孩子的太空漫游指南》实拍图


今天我们知道,我们能观测到的宇宙是在百亿年前开始演化的:准确地说是在138亿年前。

试想整个宇宙的历史都写在一本1380页的大部头中……在差不多还剩350页的时候,地球上出现了生命。不过,你不要以为指的是人类,也不是恐龙:最初的生命只是由单个细胞构成的非常简单的有机体。

当只剩下最后50页时,动物和植物才遍布整个地球到了剩6页半的时候,恐龙就灭绝了。到了这本书的最后一行,我们人类才出现。

甚至可以说,我们的文明史可以安然自在地写在最后一个字!

在宇宙、地球的漫长时间线上,人类存在的时间,简直不值一提。

但是,我们逐步找到了宇宙谜题的答案。这要感谢那些从未停止仰望星空的人。


看见宇宙奥秘的人:

改写人类认知的科学巨匠

1609年11月30日,伽利略为了观察月球,把经他改造过的望远镜对准了夜空,从此开启了现代天文研究。



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根据伽利略手稿绘制的月球崎岖表面,《飞向宇宙》插图


借助望远镜,伽利略进一步观察了月海,发现了肉眼看不见的环形山、山脉和山谷。他发现,宇宙比我们想象的要大得多。


在绘制猎户座(一个清晰可见的星座)星图的时候,他又加上了500多颗恒星;在观测昴星团的七星时,他又多算上了36颗。


伽利略注意到金星的相位与月球的相位相似,这表明金星绕太阳运行。这是重要的一步,让人们去理解哥白尼的观点是正确的,即所有行星,包括地球,都围绕太阳运行。



随着知识积累、技术的革新,20世纪迎来了天文发现与理论的爆发。


亨丽埃塔·李维特发现造父变星有规律的脉动与其亮度直接相关,可用作标准烛光测量天体之间的距离。


埃德温·哈勃确认了银河系之外还存在别的星系存在,发现宇宙不是静态的,而是在不断膨胀。天文学家意识到宇宙比之前认为的大1000亿倍以上,而一切的可能起源于一次“爆炸”。



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宇宙大爆炸理论的发展离不开科学家的合作


今天,我们认为宇宙起源于138亿年前的爆炸,随后不断膨胀、冷却,形成今天的星系、恒星和行星。


所有的生命也起源于此,我们都是宇宙的孩子,正如“暗物质之母”维拉·鲁宾说的:“我们与恒星的构成物质相同,我们与宇宙相连。”


探索永无止境:

宇宙比想象的更广阔

经过几千年的探索,身在地球的我们,终于知道,宇宙的浩瀚超乎想象。



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根据哈勃空间望远镜拍摄图像绘制的宇宙星系

《飞向宇宙》内文插图


在银河系,恒星就多达数千亿颗。


而宇宙包含数千亿个星系。如果你算一下,就会知道宇宙中的恒星总数大约是数百万亿亿!

  

这是一个根本无法理解的巨大数字,那么就这么说吧:宇宙中的恒星比地球上所有海滩上的沙粒加起来还要多!我们是怎么知道的?


这要归功于哈勃空间望远镜,它在1995年12月瞄准了大熊星座附近天空中没有星星的一小块区域。简而言之就是一小块黑色天空。要知道它的大小,就好比你取一粒沙子,把它放在一臂之外的距离。或者把一分钱的硬币放在20米远的地方去观察。


通过长时间的观察,即使天空中的那一小部分看起来是完全黑暗的,哈勃空间望远镜仍然能够收集到足够的光子来获得图像。


我们在图像中看到了什么?我们看到了成千上万的光点,它们不是恒星,而是星系!有些是如此遥远,以至于它们的光在到达我们之前几乎穿越了整个宇宙。


当我们仰望天空,太阳是它大约八分钟之前的样子,月亮是它一秒前的模样。


离太阳最近的恒星,其实是它四年前的样子。


宇宙那么大,宇宙那么老,人类走过千年 ,终于能够飞出地球,看到这个宇宙中的淡蓝色小点。



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“我们在这里。”《飞向宇宙:给孩子的太空漫游指南》插图


人类了解宇宙奥秘的过程,漫长而充满诗意。


从嫦娥奔月的神话,到登月计划的实施,中国人飞向宇宙的梦想逐步实现。


在见证历史的时刻,我们每个人都会需要一些关于宇宙的常识。


《飞向宇宙:给孩子的太空漫游指南》融合科学、文学视角,带领读者走过人类认识宇宙的漫长历史,获得关于黑洞、白洞、宇宙大爆炸、暗物质、反物质等天文学知识,了解伟大发现背后的精彩故事。





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《飞向宇宙:给孩子的太空漫游指南》


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作者:[意大利]阿梅迪奥·巴尔比、安德烈亚·瓦伦特

绘者:[意大利]苏茜·扎内拉

译者:黄鑫、万晟彤 审校:萧耐园



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