星空的自傳我的第一本趣味天文故事

哺育恆星的搖籃

古老的傳說故事認為，天空中的每一顆星星，都代表著地上的一個人。這種說法雖然沒有科學道理，但是，有一點可以肯定，天上的每一顆星星，都和我們人類一樣，有過母體的孕育，痛苦的出生，也有過美好的童年。

恆星是怎麼出生，又是怎樣長大的呢？

宇宙中，有一種沒有形狀也沒有明顯邊際的星雲，它是宇宙間星際物質的積澱與聚合而產生的。在大約幾十到上百光年的直徑範圍內，它們的平均密度只有每立方公尺10到100個原子。而這種被稱為彌散星雲的天體正是無數顆耀眼恆星被孕育和出生的場所。

彌散星雲的質量非常大，因此彌散星雲內部的引力作用也異常強烈。

強大的引力使星雲中的氣體急速塌縮，這種運動使體積巨大的星雲在收縮的過程中碎裂成大小不一、形態也不規則的許多小星雲。

由於小星雲的密度比較大，因此內部的塌縮並沒有停止。小星雲塌縮時所產生和釋放的能量都以紅外線的方式，從近於透明的星雲雲體中悄悄溜走了，因此溫度依然很低。

但隨著塌縮的繼續，星雲的密度逐漸變大，雲體也開始變得不再透明，塌縮運動所發出的能量就都被越來越稠密的星雲物質吸收了。這樣一來，小星雲的溫度就開始慢慢上升。

隨著密度的進一步增大，小星雲的形狀在引力的牽引下逐漸旋轉成為一個個球狀體，這種球狀體便是恆星的「胚胎」了。

經過幾百萬年到上千萬年的演變，當溫度達到能夠引發原子反應的程度時，熾熱而又明亮的恆星寶寶就誕生了。

跟人類一樣，彌散星雲中的眾多小星雲最終能不能發育成恆星，關鍵在於它們的質量是否夠大。質量較小的星雲，在塌縮的過程中，內部只能發生一些低水準的原子反應。

這一過程，雖然也能夠產出一定的能量，但並不能長久維持。那些質量較小的星雲即使能夠塌縮成恆星，也會很快便在能量的不斷流失中迅速消亡，就如母腹中未出生或者出生不久的小動物流產和夭折了一樣。只有那些大質量星雲形成的恆星才有可能在優勝劣汰的殘酷法則中倖存下來。

彌散星雲孕育並製造恆星的過程是漫長而艱辛的，因為除了引力作用外，星雲內部的熱運動與磁場作用都會對恆星的成長造成巨大的影響。

哪一個環節都不允許出現絲毫的差錯，否則就會使剛剛出現的恆星「胚胎」胎死腹中。

在恆星的誕生過程中，還有一個比較奇特的現象。科學家們發現，質量越大的恆星，從開始形成到最終誕生所需要的時間就越短；質量越小的恆星則正相反，需要的時間往往比較漫長。兩者之間的差距常常會達到驚人的數億到數十億年之巨。

恆星先生的自傳

一個人的一生，在整個宇宙的時光長河中往往顯得微不足道。從出生到死亡，不過是幾十年的歲月。而與我們人類相比，恆星一生所走過的歷程顯得無比漫長。

今天我們就來邀請一位年邁的恆星先生，談一談每顆恆星都會走過的一生。

大家好，我是來自牧夫座的大角星亞克多羅斯。

我雖然是一顆已到暮年的紅巨星，但卻是你們在地球上能夠看到的最為明亮的星星之一。不過再過很多年，你們也許就再也見不到我了。因為到那時，我可能已經變成了一朵四處飄散的雲彩。好了，言歸正傳，我希望能夠在有生之年，和你們一同分享一顆恆星漫長的一生中所可能經歷的事情。

同其他的許多兄弟姐妹一樣，我出生在一片似有若無的彌散星雲中。那個時候，我總是覺得很餓，於是就不停地將周圍空間中所能遇到的東西都吸附到自己的身邊來。後來我的身體越來越重，但是卻總是感覺很冷很冷。我開始試著縮緊自己的身體，在這一過程中，我逐漸感覺到一股股熱量在自己的體內快速地流動。後來我變得越來越胖，變成了一個圓圓的肉球，說實話，我討厭那樣的自己。

時間就這樣一分一秒地過去，我突然發現自己變成了一個全身發燙的大圓球。雖然我的身材已經十分臃腫，但是卻依然覺得很餓，只能靠不斷地吸食附近的物質來抵抗那令人沮喪的饑餓感。現在回憶起來還真是有些慚愧，嬰兒時期的我的確是一個不折不扣的大胃王。

大約10萬年的時光就在這樣的不知不覺中過去了，大概是攝入的營養過於豐盛，我感覺越來越熱。突然有一天，我驚訝地發現自己的身體冒起火來，我竟然變成了一個大火球！

在我的身體內部，也感覺到一種奇妙的變化，就像是出現了一個巨大的火爐，不斷地燃燒並噴射出熾熱的火焰。我覺得自己在那一刻徹底地脫胎換骨了，家族中的長輩們也微笑著告訴我：「親愛的亞克多羅斯，恭喜你加入成年恆星的行列！」

從那時起，我開始了一段漫長而又難忘的生活。就像你們的太陽所做的那樣，我努力地發出光和熱，將周圍冰冷黑暗的世界徹底籠罩在自己的光輝之下。

後來，我漸漸地感覺到了自己的衰老，因為我再也不能夠像從前那樣做一些劇烈的運動了。身體健康的每況愈下，使我的臉色看上去也與年輕的時候大不一樣了。終於，我不得不承認自己已經進入老年恆星的行列。隨著氫的最終耗盡，我不得不將氦也投入到火爐中取暖。但是氦可並不像氫一樣馴服，它們總是不停地搗亂，在火爐中四處亂竄。於是我的身體在這種內部的衝突中重新膨脹。

又過了很久，我就變成現在你們所看到的這個樣子了。我的身體還在不斷的膨脹之中，當氦也燃燒殆盡的時候，我也將結束自己這漫長的一生。

我的許多老朋友們已經先我而去了，而這樣的事情，每天都在發生著。他們之中有的變成了白矮星，有的變成了中子星，還有一些塌縮成了可怕的黑洞。我也經常會想，自己最終將何去何從。

在我還是一個孩子的時候，家族裡的長輩就曾告訴我，當我們恆星內部的燃料全部燃盡的時候，內部的壓力會因為失去平衡而將內核中的原子不斷地擠壓在一起，這就是可怕的塌縮。

當塌縮進行到一定程度的時候，一種叫做強核力的東西會使引力失去優勢，這時恆星就變成了一顆白矮星。而如果我們恆星自身的質量足夠大，強大的引力可能會戰勝這種抑制塌縮的強核力。這樣就會形成更為緻密的中子星或者黑洞。一般情況下，只有家族裡的大塊頭才有可能變成中子星，小個子和普通成員的命運都是變成一顆會發出乳白色光芒的白矮星。

現在你們應該很清楚了，和人類的生老病死一樣，從原恆星到成年恆星再到最後的白矮星、中子星或黑洞，這就是每顆恆星的一生都會經歷的事情。作為一顆紅巨星，我並不感到難過，因為在我爆炸的瞬間，將會是整個宇宙中最為輝煌燦爛的時刻之一。

再見吧，孩子們，希望你們都能夠珍惜生命，這樣就能夠在有限中看到永恆的光芒。



恆星恆久遠

我們已經知道，恆星是一個能夠自己發光發熱、不停燃燒的大氣球。

為什麼把它叫做恆星呢？這個「恆」字，是形容星星永恆不變？還是說它靜止不動呢？

很久以前，我們人類是根據恆星的特點來命名的，在那時的命名中，「恆星」的「恆」字指的是穩定不變，「行星」的「行」字是指不停地改變位置；恆星位於中央靜止不動，而行星圍繞它們不停地運轉，兩者正好組成宇宙中的一個個星系。

現在，我們需要另外指出的是，所有恆星，連我們的太陽在內，都是在彼此做相對運動的。

所以，原先的認為恆星靜止不動的說法是不對的。我們這樣說，可能會有人感到疑惑，為什麼我們會看不到恆星的運動呢？為什麼自古以來的星圖就和現在一樣，好像永遠不會改變呢？

千百年來，我們看到的恆星都是穩定平靜地漂浮在夜幕之上，顯得規矩有禮貌。又如何才能讓我們相信恆星是快速運動的呢？

在解釋前讓我們先舉一個例子：當你站在高處或遠處，觀察在地平線上飛馳的火車時，你可能會感覺到這輛快車正在龜速的爬行，而在近處看到的讓人害怕、讓人頭暈的速度完全不復存在，這就是距離在作怪。

同樣，對於人類來說，恆星離我們非常非常的遠，遠到不可思議，恆星的運動也同遠處的火車一樣，由於距離的原因，飛馳的速度完全無法被人感知。

如果用肉眼去看，是不會觀察出什麼不同的。就連天文學家，也是利用儀器做過了無數次辛勤測量，才得到了星體移動的結果。

所以，恆星雖然在運動，但因為恆星的這種運動並不破壞它們相互間的相對穩定的位置，所以看上去仍然是「恆定不動」的。

也正由於這個原因，我們現在仍然把這些星星叫做「恆」星，先不給它們改名。

白天藏起來的星辰

在沒有月光的晴朗夜晚，在遠離燈光的地方，我們一般人用肉眼可以看到6000多顆恆星。

那麼白天能不能看到恆星呢？

有人反應很快，會立即回答。白天當然能看到恆星，太陽就是一顆恆星啊。

是的，大家知道白天能夠看到太陽這顆恆星，這是常識問題。那麼其他恆星呢？能不能看到？

在歷史上，這個問題有很多的人研究過，普遍的說法是，如果站在深的礦坑、深井和高高的煙囪的底下就可以在白天看見恆星。

事實上，礦坑或深井可以幫助我們在白天看到星星這一觀點，在理論上是說不通的，白天之所以不能看到星星，是因為天空的光亮把它掩蓋住了，地球上受太陽光照亮的大氣妨礙我們看見它們，空氣的微粒所漫射的太陽光比恆星照射過來的光還強。即使人們進入到深的礦坑或井中，這一條件仍然沒有得到改變，空氣中的微粒，仍然可以漫射光線，使我們看不見星星。

只要做一個很簡單的實驗，就可以說明上述問題。找一個硬紙匣，在側壁上用針刺幾個小孔，再在壁外貼一張白紙，把這紙匣放在一間黑屋子裡，再在匣子裡面裝一盞燈。這時候，在那刺了孔的壁上就會出現一些明亮的光點，這和夜間天空的星星相似。然後，打開室中的電燈，這時象徵著天亮了，儘管匣裡的電燈還是亮的，但白紙上的人造星星，會立即消失得無蹤無影。

隨著科技的發展，人們可以利用望遠鏡在白天看到星星，許多人依然固執地認為那是由於「從管底」觀察的結果，但這實際上也是錯誤的。真正的原因是，望遠鏡中玻璃透鏡的折光作用和反射鏡的反光作用，使被觀察的那部分天空變暗，與此同時，光點狀的恆星被望遠鏡加亮，這樣，我們才看到了遙遠的恆星。

看來，我們在白天用肉眼是看不到其他恆星的，很多人可能會因為這個結果感到沮喪，但凡事都有少許例外。我們雖然看不到恆星，但有一些特別明亮的行星，比如金星、木星、火星，它們的光比恆星亮得多，如果在太陽比較暗等條件合宜的時候，在白天也可以看得見。

上面的關於在深井中看到星星的理論，也許說的是這種情形，井壁擋住了強烈的太陽光，使我們的眼睛可以看得更清楚些，於是我們能夠看到比較近的行星，但這是絕不可能幫助我們看見遙遠的恆星的。

哺育恆星的搖籃

古老的傳說故事認為，天空中的每一顆星星，都代表著地上的一個人。這種說法雖然沒有科學道理，但是，有一點可以肯定，天上的每一顆星星，都和我們人類一樣，有過母體的孕育，痛苦的出生，也有過美好的童年。

恆星是怎麼出生，又是怎樣長大的呢？

宇宙中，有一種沒有形狀也沒有明顯邊際的星雲，它是宇宙間星際物質的積澱與聚合而產生的。在大約幾十到上百光年的直徑範圍內，它們的平均密度只有每立方公尺10到100個原子。而這種被稱為彌散星雲的天體正是無數顆耀眼恆星被孕育和出生的場所。

彌散星雲的質量非常大，因此彌...

世界上讓孩子們最入迷的，一是恐龍，二就是太空。這是一位偉大的物理學家說的。

沒錯，恐龍，這個曾經統治地球的龐然大物，是怎樣產生？又是怎樣滅絕？浩瀚的星空、無垠的宇宙，到底有多大？又存在著怎樣的奇特物質？這些問題都是我們最感興趣的話題。不過你知道嗎，其實恐龍滅絕的原因與太空的祕密有關，你一定會覺得，這簡直是太不可思議了吧！

一些科學家推測，在很久很久以前，太空中遨遊著許多小行星，平時這些小行星在遠離地球的軌道上運行。在6500萬年前的一天，一些小行星偏離了原來的運行軌道，向著地球飛奔而來，強烈地撞擊在地球表面砸下了直徑約200公里的大坑。撞擊時發生猛烈大爆炸，釋放的能量與幾百顆原子彈、氫彈同時爆炸相當。地球瞬間變成了地獄：到處都被黑暗和寒冷籠罩，有的地方發生海嘯，有的地方燃起大火，還有的地方下起酸雨，這導致很多動植物滅亡，恐龍也就在這場災難中走向滅絕。

真是不可思議的事情，世界上竟發生過這樣的事情？這是當然的啦，大千世界無奇不有，諸如此類的事情還有很多，比如說，很多人眼中無邊無際的宇宙大世界，很可能起源於一次宇宙「大爆炸」；大爆炸之前的宇宙可能是一個很小很小的粒子，它似有非有，時而存在，時而湮沒；更令人驚奇的是，那樣小的粒子裡竟然包羅萬象，那裡面包含著這個世上的所有東西，包括太陽、星星、空間、時間等等。地球當然也包括在其中，不同的是，地球在誕生之後的漫長時間裡，發生了許多星球上沒有發生過的事情，那就是出現了大海，大海孕育了最初的生命體，後來又出現了巨大的恐龍，再後來恐龍滅絕……

這一切都是真的嗎？或許是，或許不是，科學家們都在想盡辦法瞭解宇宙的產生、發展以及未來變，在努力找出地球與太空之間的神祕聯繫。到底這些變化和聯繫是什麼呢？那就讓我們打開這本書，從中捕獲有關宇宙、地球的諸多天文話題，找出許多存留在你心中問題的謎底吧！

讓我們現在就出發，到遙遠的星空中去看一看，到夢想中的宇宙大世界中去遨遊。

世界上讓孩子們最入迷的，一是恐龍，二就是太空。這是一位偉大的物理學家說的。

沒錯，恐龍，這個曾經統治地球的龐然大物，是怎樣產生？又是怎樣滅絕？浩瀚的星空、無垠的宇宙，到底有多大？又存在著怎樣的奇特物質？這些問題都是我們最感興趣的話題。不過你知道嗎，其實恐龍滅絕的原因與太空的祕密有關，你一定會覺得，這簡直是太不可思議了吧！

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Chapter 01
億萬年不滅的神燈──
揭祕恆星

哺育恆星的搖籃　　　　　　　　　　014
恆星先生的自傳　　　　　　　　　　018
恆星恆久遠　　　　　　　　　　　　023
白天藏起來的星辰　　　　　　　　　026
家族的棄兒　　　　　　　　　　　　029
華麗的退場　　　　　　　　　　　　032
矮個子的傳奇　　　　　　　　　　　036
「雙胞胎」和「三胞胎」　　　　　　038
指明方向的星　　　　　　　　　　　041

Chapter 02
在天上流浪的孩子──
好動的行星們

神速金剛　　　　　　　　　　　　　046
太陽系中的壞脾氣美女　　　　　　　050
地球的孿生兄弟　　　　　　　　　　053
太陽的「接班人」　　　　　　　　　057
美麗光環的擁有者　　　　　　　　　061
赫歇爾的發現　　　　　　　　　　　065
「筆尖上的星球」　　　　　　　　　068
被開除的「大行星」　　　　　　　　072

Chapter 03
神祕的天外來客──
小行星、彗星和流星

空中漂泊的童子軍　　　　　　　　　076
戴著假髮的星星　　　　　　　　　　080
哈雷的意外收穫　　　　　　　　　　084
星星掉下來了　　　　　　　　　　　088
天使的淚珠　　　　　　　　　　　　091
不可思議的晴空墜冰　　　　　　　　094
宇宙的活化石　　　　　　　　　　　098
獅王的怒吼　　　　　　　　　　　　101

Chapter 04
諸神的花園──
十二星座的故事

十二星座的由來　　　　　　　　　　106
會飛的金毛羊　　　　　　　　　　　109
唱歌的多情牡牛　　　　　　　　　　113
可以分享生命的好兄弟　　　　　　　117
英雄踩死的螃蟹精　　　　　　　　　121
萬獸之王的雄獅　　　　　　　　　　125
豐收之神的女兒　　　　　　　　　　129
正義女神之秤　　　　　　　　　　　133
釀成巨禍的衝動者　　　　　　　　　137
半人半馬的大英雄　　　　　　　　　142
形狀怪異的公羊　　　　　　　　　　146
諸神宴席上的水瓶　　　　　　　　　151
愛神母子倆　　　　　　　　　　　　155

Chapter 05
地球之外有生物嗎──
UFO與外星人之謎

天外飛來的客人　　　　　　　　　　160
UFO，自然現象還是騙局　　　　　　164
「綠孩子」　　　　　　　　　　　　168
美國小鎮的UFO墜毀事件　　　　　　172
外星人遺落在地球上的種族　　　　　176

Chapter 06
仰望星空的偉大人物──
天文學家

哥白尼：扭轉乾坤的操盤手　　　　　180
第谷：近代天文的奠基人　　　　　　183
開普勒：為天空立法的人　　　　　　186
牛頓：一個蘋果引發世界的大革命　　190
哈勃：星系天文學之父　　　　　　　193
霍金：輪椅上的「宇宙之王」　　　　196
張衡：從數星星的孩子到創造渾天儀　199

Chapter 07
觀天有術──
窺天利器

從「看星星」開始　　　　　　　　　202
中國古代的天文觀測儀器　　　　　　206
人類的第二雙眼睛　　　　　　　　　209
天文望遠鏡的「成長史」　　　　　　212
質的飛躍　　　　　　　　　　　　　215
站在空中眺望星球　　　　　　　　　218
千里眼的再進化　　　　　　　　　　221

Chapter 01
億萬年不滅的神燈──
揭祕恆星

哺育恆星的搖籃　　　　　　　　　　014
恆星先生的自傳　　　　　　　　　　018
恆星恆久遠　　　　　　　　　　　　023
白天藏起來的星辰　　　　　　　　　026
家族的棄兒　　　　　　　　　　　　029
華麗的退場　　　　　　　　　　　　032
矮個子的傳奇　　　　　　　　　　　036
「雙胞胎」和「三胞胎」　　　　　　038
指明方向的星　　　　　　　　　　　041

Chapter 02
在天上流浪的孩子──
好動的行星們

神速金剛　　　　　　　　　　　　　046
太陽系中的壞...