干式变压器温度:《了解宇宙如何运行》解说词

第一集：恒星

    恒星世界在暴力中诞生，也在暴力中消亡。恒星运动推动了宇宙的运转，也是生命的起源。银河系有2000亿个恒星，太阳是银河系中亿万恒星中的一个，有46亿年的历史，直径为160万公里，在银河系及宇宙中，太阳的体积微不足道。海山二恒星比太阳大800万倍。参宿四恒星比海山二还大300倍，参宿四恒星也不是最大的恒星，有个VY恒星大的惊人，比太阳大10亿倍，直径相当于整个银河系。

    恒星由宇宙尘埃、气体和星云等物质、暗物质和暗能量组成（图1、2）。

星云是恒星的摇篮。宇宙初期有数百亿个尘埃星云，如马头星云、鹰状星云、草帽星云等（图3、4、7）。

    2004年天文学家曾发射“斯皮策”红外太空望远镜，观测新恒星的诞生过程。宇宙早期太空中弥漫着无数的氢气团，物质密度大的地方其温度就高，密度小的地方温度就低。冷热氢气团久而久之就形成旋涡，而且是越转越快。在引力的作用下，氢气团的密度越来越高，吸入气团内的物质越来越多，大约经过50万年的漫长过程，气团中心的温度达到了1500万℃，氢气原子之间发生聚合变成氦，释放巨大的能量而且发光，就这样氢原子在引力作用下升温、高压和极大密度下，发生核聚变反应，释放巨大无比的聚变能，从而诞生了宇宙的第一颗恒星，质量越大的恒星聚变速度越大越快。宇宙从恒星诞生的那天起开始从黑暗走向光明，而且越来越璀璨夺目。宇宙中有数十亿、百亿、千亿、千万亿颗恒星，直至形成现在的宇宙。

    恒星中的能量从哪里来？上个世纪20年代，人们一直不解。直至天才科学家爱因斯坦发现了质能守恒定律，即E=mc²，人们才从愚昧中走出来。

    根据爱因斯坦质能转换定律，科学家发明了原子弹、氢弹。共同认识到太阳内部在分秒之间进行核聚变，从诞生那天起，50亿年来一直未停止过。

    为模拟太阳中心核聚变现场，天文学家在伦敦建了一个托卡马克实验室，设计出一个重3.6吨的仪器，用电流将氢原子加热到3亿℃，这时两个互相排斥的氢原子极不稳定，两个氢原子以1600公里∕秒的速度，在杂乱运动中聚合，产生氦和释放能量，这就是太阳内部的核聚变的真实写照。

    为什么太阳不一下子爆炸成尘埃呢？坚持了近50亿年，而且还要继续下去？这个问题提得好。主要原因是太阳的质量太大，犹如一层厚厚的壳，将太阳中心的聚变能约束住，炸不飞太阳。

    太阳直径有140万公里，核聚变发生在太阳中心的几十公里区域内，巨大的引力使太阳中心具备核聚变条件（氢原子、1500万℃高温、高压）每分每秒发生核聚变，释放巨大的能量，科学家做过测算，每次聚变相当于广岛原子弹的10亿倍。爆炸力方向与引力相反，互相抵消。几十亿年来，太阳内部的聚变反作用力与向心引力就这样互相较劲消耗着，哪一方都没有退却，势均力敌，达到平衡。

    太阳中心的核聚变产生能量和光子，光子在太阳内部开始漫长的旅行。据测算，要几百、几千、几十万年，光子才可能到达恒星光球表面。太阳光子到表面需要160万年，海山二到达地球是8000年前的光，参宿四的光是500年前发出的。光子向太阳表面前进时，路上要与其他粒子撞击数十亿次，经常改变方向，这就是光子为什么那么慢，到达太阳光球表面的原因。

    光子到达光球表面立刻加热表面物质，使其温度从1万℃迅速升高到1000万℃，形成闭合磁力线，携带大量高强度粒子流向太空喷发，磁力线互相交汇撞击，在太阳表面形成一股破坏力极强的太阳风。

    科学家在实验室摸拟了太阳表面的闭合磁力线爆发情况，强度虽小，但原理相同。

恒星质量虽然很大，它能够诞生，也不可能永远生存下去，一定要走向消亡，这是无法违背的自然规律。

恒星的消亡是内部的聚变原料消耗殆尽，爆炸力量越来越弱，最后因燃料耗尽而终止，在爆炸力与引力的角斗中，引力最终取得全面的胜利。科学家测算，太阳每秒消耗6亿吨氢燃料，大约70亿年后太阳中心将停止热核反应。但外层空间受温度影响迅速膨胀，由现在的140万公里，扩大到1亿公里，成为一颗红巨星。水星、金星将被红巨星太阳吞噬，地球也难幸免，高温将使地球海水全部蒸发掉，大气被吸走，地球完全可能被撕碎，或者被吞噬，成为红巨星太阳的一部分。

红巨星太阳内部也不安静，氦原子聚变仍在继续，变成氧燃烧，最后变成炽热无比碳核白矮星（图16）。体积与地球相仿，但密度是地球的100万倍。1立方厘米的白矮星放在地球表面可以毫不费力从地心穿过，可见白矮星密度之高！

比太阳质量大几倍的恒星死亡，死亡后不变白矮星，而是中子星，又称钻石星（图17），因为钻石就是纯碳晶体组成，硬度非常高。

质量比太阳更大的参宿四恒星死亡，场面壮烈的多，其内部由碳元素与氧继续衰变下去，最后出现铁元素，铁元素是吸收能量的杀手，恒星内部出现铁元素就意味着死亡的开始，铁越积越多，直至将恒星内部能量吸干，引力向铁核挤压，几秒钟之内引起恒星爆炸，天文学将铁核恒星的爆炸，称为超新星爆炸。天文学家已找到一颗超新星爆炸，距地球17万光年，爆炸的火球直径达数万公里。

天文学家用巨型激光器模拟超新星爆炸，即用强大的电能发出136股激光束，攻击一个目标，结果目标气化，存在十万分之一秒向外扩散，冲击波带动下物质冲到表层，产生更重的元素，金银、铀等重元素就是超新星爆炸的产物，因为重金属元素形成的条件苛刻，所以宇宙中贵重金属元素稀少。

超新星爆炸并不是全部变成尘埃，其中子星内核依然存在，中子星直径大约30公里。其外壳残骸送入太空。中子星有个特点，定时向太空喷发Χ射线。根据此特点，寻找到Χ射线源就找到了中子星。

恒星消亡，向宇宙播撒人间万物，有各种元素，也包含生命。因此，可以推断：太阳中的各种粒子也是重复使用的，很可能星超新星爆炸三代、四代的产物。其中包括我们人类身体，组成各种器官的原子可能来自不同的恒星。

宇宙中恒星的燃料总有耗尽的那一天，可能是数万亿年后，但那一天迟早会来。恒星消亡时宇宙又回到黑暗时代。也许黑暗过了相当长的时间，新的大爆炸又开始了，新的宇宙又诞生了！

图1、2：宇宙物质分布示意图，网状结构表示物质

                               图3：超大恒星消亡时，核心处出现黑洞

                                    图4：黑洞吞吸周围物质示意图

                                        图5： r射线暴示意图

黑洞在呑噬周围物质

黑洞吞噬物质饱和时从两极喷射高能粒子流，又称类星体


r射线暴
r射线暴

第二集：黑洞

    黑洞蕴藏着巨大的能量，但人们肉眼和仪器却看不到它，因为光线靠近黑洞都被它吞噬，所以得名“黑洞。”宇宙中确实存在这样的神秘天体。黑洞引力惊人，恒星、行星及星际物质靠近它都被黑洞吸进，所以，黑洞是宇宙的统治者、终结者。现已查明，银河系中心存在着巨大的黑洞。

左图是天鹰座一个恒星被黑洞吞噬的照片。

用瀑布形容黑洞中心吸进物质的过程很贴切。当小船在河上游时，划船者可任意上行，但当小船靠近瀑布边缘时，无论划船者怎么用力都逃脱不了被急流吸进瀑布的命运。小船相当恒星天体，瀑布相当黑洞。巨大的引力使一切宇宙物质都无法逃逸，甚至光线都被吸进黑洞。

    假设黑洞光顾太阳系，太阳系的行星、卫星、彗星、将被巨大的引力吸引偏离固定的轨道，在太阳系内互相撞击引起混乱。地球的大气、海水相继被黑洞引力吸走，地表（壳）被引力剥离，最后地球液态地幔、铁质地心被吸进黑洞，同样太阳也逃脱不了消亡的命运。十倍以上巨型恒星当她消亡时就会形成超新星爆炸（附图1），更大的恒星消亡时形成超超新星，黑洞在超新星的爆炸中诞生。

宇宙中恒星、超级恒星、超超级恒星密布，她们消亡时会产生许多大小不同的黑洞。如大犬座VY超大型恒星爆炸，产生一个直径30亿公里的黑洞。黑洞越大，引力越大，每秒钟吸进的物质越多、速度越快，但因物质吸进的太多，又不均匀，有时黑洞也“咳嗽”，出现噎着引起黑洞颤抖。当黑洞内部吸进物质能量饱和时，黑洞将从轴心两侧同时爆发γ射线暴，其威力仅次于宇宙奇点大爆炸。γ射线暴能量奇高，速度极快，破坏力极大，γ射线暴喷发途中可以摧毁任何星系、星团和恒星。幸运是γ射线暴没在银河系发生，多发生在河外星系。观测γ射线暴，可以窥测宇宙的奥秘。

天文学家发射一枚斯维夫特卫星探测器，拍到γ射线暴（附图）。γ射线暴与黑洞关系密切，发现γ射线暴，动摇了天文学的基础。

宇宙中有数十亿个黑洞，理论计算黑洞几乎无处不在。但我们却不能直接观测黑洞，对黑洞的物理特性一无所知。用发射飞船用人观测黑洞太危险，不现实，但现在有了机器人，我们完全可以利用机器人操纵探测器对黑洞进行观测，并将探测器、机器人做的足够结实坚固，当探测器接近黑洞事件视界时将图像、信息发回来，我们就可以了解黑洞视界外和黑洞内部的情况。现在这只是设想方案，并没有真正实施。

如果银河系中心确实存在超大型黑洞，因为距太阳太遥远，所以，地球是安全的。

银河系有数千亿颗恒星，围绕中心旋转，并有两个旋臂。是什么力量促使数亿颗恒星绕银河系中心旋转？天文学家想象：银河系中心必然存在一个超大型黑洞。

为观测银河系中心黑洞，天文学家在智利莫纳亚克山上建了一个直径9米的红外线望远镜，科学家历经15年，拍摄数千张银河系中心的照片，经过分析发现在银河系中心有个恒星团，几十颗恒星围绕中心高速旋转，速度高达每小时几百万公里。因此断定银河系中心确实存在一个巨大黑洞。

星系越大，星系中心的黑洞越大。仙女座星系黑洞比太阳大1.4亿倍。M87黑洞是太阳的200亿倍。

早期宇宙，第一批出现的恒星质量都比太阳质量大的多，都是超级恒星，当这些超大恒星消亡时往往引发超新星爆炸，出现一系列大小不一的黑洞。这些黑洞互相碰撞形成更大的黑洞，当尘埃、恒星、星团、星系都被黑洞吸收时，黑洞轴心两面将喷射高能粒子流，其宽度比太阳直径大20倍。高能粒子流，天文学称类星体，类星体是宇宙中的重要天体，有证据说明类星体是产生星系的温床。

第三集：大爆炸

宇宙大爆炸发生在140亿前的一瞬间。从那一瞬间起，宇宙诞生了，能量转变物质，出现了恒星，万物，乃至水和生命。我们的过去、现在、未来都产生在大爆炸那一瞬间。

让我们回到发现宇宙大爆炸以前的时刻。那时天文学家一致认为我们的宇宙是一个不变的天体，地球是中心，金木水火土星，甚至太阳都围绕地球旋转，后来发现太阳不过是银河系的一员，银河系才是宇宙。

1929年，天文学家哈勃在威尔逊天文台用望远镜观测宇宙恒星时，发现所有的恒星光谱，在不同时期观测，其红色谱线有后移现象。红色是热量谱线，后移说明所有的恒星距地球越来越远。这一发现震惊世界！

人们自然联想，宇宙中的恒星既然远离我们，那么在这之前一定与我们较近，进一步联想，宇宙在膨胀，那在以前的某个时刻一定很小。于是宇宙大爆炸的理论假说诞生了！宇宙起源于一个比原子还小的奇点。

这似乎不可理解，偌大的宇宙时空和物质都浓缩在一个比原小还小的粒子中可能吗？怀疑是正常的，因为确实匪夷所思。问题是你必须承认宇宙万物都是遵循从无到有的规律，既然这样，那么宇宙起始于奇点的大爆炸就不是不可能。通过宇宙膨胀速度反向推算宇宙大爆炸始于137亿年前的某个时刻，一声难以想象的滔天巨响，我们的宇宙诞生了。

据科学家测算，奇点里的温度、密度极高，是一个比原子还小的纯能量奇点。里面蕴藏着不低于4000亿个星系形成所需要的物质。爆炸时间相当短暂，只有几亿亿亿分之一秒。天文学家卡洛斯在虚拟世界里用超级计算机，模拟奇点大爆炸时情景，他提出三个方案，一个引力比较小，一个引力比较大，结果较小引力没有反应，较大引力都变成黑洞，只有引力恰到好处才可能诱发大爆炸。

宇宙奇点瞬间大爆炸，时空开始，所用的时间仅是几亿亿亿分之一秒，而宇宙膨胀的速度也是几亿亿亿倍。大爆炸的速度肯定是超光速的，是光速的十几倍、千万倍？人们无法知道。科学家在计算宇宙大爆炸时，往往使用普朗克时间常数。

所谓普朗克时间常数约等于一年的秒数乘以140亿年，即31536000秒×14000，000，000年。简写：4.415Χ10（17次方）之一秒。可见普朗克时间常数多么短暂。

大爆炸后几个瞬间，宇宙体积由奇点扩大到地球大小；

再过几个瞬间，宇宙体积扩大到太阳系大小，温度极高，仍有几亿亿℃；

再过几个瞬间，宇宙扩展到银河系大小，温度仍然很炽热；

再过几个瞬间，宇宙温度下降，能量开始转换，有亚原子粒子出现；

再过几个瞬间，宇宙中出现物质、反物质粒子互相碰撞湮灭，一部分物质粒子留存下来。这部分物质组成星系、恒星、行星、卫星、彗星等天体，这部分质量约占宇宙总质量3%左右；

一秒钟，宇宙留存原始粒子开始聚合；

三分钟，氢、氦、锂原子相继出现。这是宇宙中氢、氦元素最多的原因；

38万年，宇宙由混沌开始显现清澈，宇宙中除了氢、氦、锂元素外一无所有。

为了探测宇宙大爆炸后留下的蛛丝马迹，天文学家彭齐亚斯和普斯林监测到一种嗡嗡声的宇宙信号，通过施放微波探测装置，科学家获得完整的宇宙物质分布图。

详见下图：

图中不同颜色表示物质密度，红黄色处表示温暖，物质密度高，蓝绿色表示冷却，物质密度低。未来宇宙就是在此基础上演变发展而来。

大爆炸2亿年，氢、氦气团在引力的作用下，不断壮大出现恒星。恒星给宇宙送来第一束光明；

大爆炸10亿年，星系出现；

大爆炸50亿年，太阳诞生；

大爆炸80亿年，无数星系诞生；

大爆炸90亿年，太阳系形成；

大爆炸140亿年，当今的宇宙形成。

大爆炸诞生了宇宙，而且今天的宇宙不断地膨胀，宇宙有开始，就有灭亡的那一天。

关于宇宙如何消亡的问题，与大爆炸同样令人费解。目前有几种假说：一是有始无终开放宇宙；二是循环宇宙起始同处一点；三是从膨胀到停止，大塌缩再回到奇点；四是多个宇宙。

黑洞理论支持多个宇宙的假说；

暗能量的假说，支持宇宙由光明走向黑暗：

千亿年后，恒星的聚变燃料消耗殆尽，宇宙走向黑暗，还是引起一系列超新星爆炸，产生新的宇宙尘埃和星云？现在还不清楚。也许在遥远的宇宙边缘正上演新旧宇宙交替的大戏也未可知。

第四集：银河系

    宇宙有2000亿个星系，银河系是亿万星系的一个（见附图）。

    银河系乃至亿万星系从哪儿来？它们如何发展，如何走向灭亡？这些都是科学家关心的问题。据推算，银河系大约有120亿年历史，有2000多亿颗恒星。中心隆起呈圆盘状，有两条曲臂成抛物线状，围绕银河系中心旋转。

    众所周知，宇宙中存在着大量尘埃、气体组成的星云，星云中物质密度有疏密，物质粒子密集的地方聚合在一起，温度使密集的气团旋转，在旋转中气团吸进大量气体使体积迅速膨胀，久而久之，气团足够大，内部气体原子在引力作用下高温、高压，将氢原子聚合发生聚变，释放大量核能并产生光子、氦。从氢原子聚合时发生聚变反应，一颗恒星就诞生了。

    1924年天文学家哈勃用2.5米口径观测星空时，发现许多星光不是一个恒星发出来，而是由众多恒星组成的星云发出来的，这些星云组成星系。如，蜗状星云估计有16亿个恒星，M87是椭圆形星云，发出金黄色的光，还有草帽星云、马头星云、蟹状星云、鹰状星云等。上述星云距离地球都非常遥远。有的星云光到达地球需走几十、几百、几万，甚数千万、数亿光年。1光年等于9.461×10（12次方）公里。即94608亿公里。

银河系圆盘距离在10万光年以内，仙女座星系比银河系大2倍，有20万光年，M87星系比仙女座星系还大，还有比M87还大的星系，如K-110星系。

星系的形成大约经过2亿年时间，10亿年后一些小星系合并成超级星系。

科学家为观测星系的形成，利用设在智利5200米高山上的阿塔卡马望远镜观测宇宙大爆炸后的微波分布情况，后又发射卫星，用红外线望远镜对宇宙照相，获得了清晰的宇宙微波分布图。从这些微波分布情况，获得了宇宙星系大致分布的情况。

恒星诞生初期，星系中的恒星是杂乱无章的，它们后来怎么变成有序的，按同一中心、同一方向旋转呢？答案是引力促成星系中的恒星变成有序，引力，将小恒星团拉平，形成旋臂，恒星之间经过数十亿次的调整磨合才基本完成，大约经过120亿年，星系才形成今天这个形状。

星系、黑洞、超新星爆炸，是宇宙中最重要的天体运动。超新星爆炸，从中心将巨大的物质流喷射到太空，这些高能粒子流就是类星体。银河系没有超新星爆炸，所以没有发现类星体。但银河系中心有个直径2400万公里的黑洞，正是这个巨大黑洞促使银河系2000多亿颗恒星围绕中心旋转。

太阳在银河系中间地带，偏外，这里恒星密度适中，距银河系中心2.5万光年，虽然银河系中心引力强大无比，但因太阳距银河系中心较远，所以我们是安全的。

现在发现恒星在星系之间没有足够的引力可以维持星系之间的平衡，是什么力量使星系保持稳定呢？科家家发现恒星之间存在一种叫“暗物质”的东西，暗物质恰似胶水一般将星系中的恒星固定，防止恒星逃离星系，保持了星系的形状。

暗物质是什么？我们至今一无所知。但它确实存在，很可能就在我们周围，就是说空间中无处不有暗物质。据测算暗物质占宇宙总质量24%。

为证明暗物质存在，科学家观测光线通过某个黑暗处时，光线发生偏转，好比面前摆个鱼缸，透过水观测鱼缸后面物体，犹如引力透镜那样使其物体形状扭曲变形。

科学家已绘制出宇宙物质分布图，星系结成丝状网络，充满整个宇宙。发光部分代表暗物质（见附图）。星系由小到大，变成星系团，再扩大到超级星系团，星系在碰撞中诞生大的星系团。

银河系在50亿或60亿年后，将与附近的仙女座星团发生碰撞，组成新的仙女-银河系星团，使尘埃、气体向宇宙太空四处飞散。但星系中的恒星并不发生碰撞，仍然保持原来的距离。

星系从诞生时起，就意味着也有解体消亡的时候，促使星系解体的力量是宇宙无不处不在的暗能量。在宇宙中，暗能量比暗物质还要多，占宇宙总质量73%。终究有一天，暗能量会让星系解体，使恒星远离我们四处逃散。

宇宙中存在亿万个星系，在众多星系中一定会有类似的银河系，也一定会有恰到好处的太阳系，寻找到类似太阳系，特别是类地行星是科学家未来的任务。

第五集：太阳系

太阳系（图8、图9），是银河系中数千亿颗恒星中的一员。八大行星围绕太阳旋转，轨道几乎在一个平面上。科学家通过凯克望远镜在众多星系中寻找到360多个类太阳系，这些恒星周围也有行星旋转，只是数量不同而已。通过观察，发现这些行星绕行轨道混乱，有的离恒星较近速度极快，有的行星比木星还大几倍，有的行星飞向太空，又迅速返回。目前尚未找到与太阳系相同的恒星。

    太阳系有8大行星，它是如何形成的？这个问题很有趣。事实上太阳系的形成与其他恒星形成有许多类似的地方。最初是大量星云凝聚在一起，由于引力使星云聚合，由小变大并旋转，在吸附周围物质过程中体积越变越大，最后引力将中心的氢原子点燃，发生聚变发光，一颗恒星就这样诞生了。

    行星又是怎么演变的？一直困扰众多天文学家。直至前几年美国发射的天空飞船上，一位叫唐·佩利特的科学家在空间站做试验，他将糖、盐粉末放在充气的透明塑料袋，观察这些粉末在失重状态下反映，是不是四处悬浮飘散，令科学家惊奇的是，糖、盐粉末并未悬浮飘散，而是相互聚合，有成团的趋势。这一发现揭示了行星为什么在太阳周围形成行星的奥秘（图10）。

    太阳形成后，她的周围仍然存在大量宇宙尘埃，各种元素粒子，这些粒子相互聚合形成岩石，由石子到石块，再到大的固态物体，这些亿万个物体相互碰撞，形成更大的形状不同天体。当这些天体直径小于800公里时，它们的形状是有棱有角的多面体，当直径超过800公里以上时，随着吸附的物质越来越多，在自转和公转和引力作用下，天体由多面体逐渐变成球形天体，成为太阳众多行星的一个。

    这个过程大约持续了5亿年之久。当年太阳周围仍然有100多个比较大的小行星，这些行星形成八大行星前，经历了无数次的碰撞，那场面非常惊险惨烈（图11）。一个行星撞上水星发生爆炸，将水星外壳撞成无数的形状不等的碎片抛向太空；地球也未能幸免，有一颗比地球小的行星撞上地球，因为撞击的角度不正不斜，恰到好处地撞在45角的地方，将地球的部分外壳撞破，但地球仍然存在，地壳和行星碎片飞向太空，若干年后这些碎片在引力作用下聚合成今天的月球；行星之间这种撞击时常发生，在太阳系是司空见惯的天体现象。

    太阳系八大行星，分为两大类：岩态行星，水星、金星、地球和火星；气态行星：木星（图12）、土星（图13、14、15）、天王星和海王星。原来的九大行星冥王星本身不具备行星的条件，质量小，是柯伊伯带的一颗比较大的天体，它的轨道不太规矩，因此被除名。

太阳系内的几个行星（水星、金星、地球、火星）都是岩态行星，为什么它们靠近太阳先形成呢？天文学家经研究认为，岩态行星经受得住太阳热量炙烤，所以先形成。气态行星距太阳距离远，接收太阳热量较少，所以在距太阳较远的地方形成。

天王星、海王星体积比较小，由冰块、尘埃和气体混合而成，它们为什么远离太阳而在土星外的轨道运用呢？这是非常难以理解的问题，经过分析，原来是木星、土星体积过于大，其引力也非常强大，尤其是土星、木星在太阳同侧相近运行时，其引力叠加，天王星、海王星被土星、木星的强大引力连推带拽，将其推出近日轨道到土星外轨道运行，而且还有个奇怪现象，天王星、海王星的轨道有时在土星外侧互相交换，天王星有时在里面，有时又跑到海王星外面，过段时间又恢复正常，追根寻源都是木星、土星引力共振恶作剧。

也有一种理论，认为气态行星在外层空间先形成，后来鬼使神差运行到太阳系，被太阳引力俘获，所以成为今天这个样子。

在分析太阳光谱时发现其表面有锂元素，由此科学家推断，在若干万年前，很可能在行星形成那段时间，有一个岩态行星冲进太阳怀抱，这个岩态行星正好有大量锂元素，在高温下有锂元素燃烧所至。后来太阳系内的行星碰撞逐渐平静下来，每个行星都有比较正规的绕行轨道。地球绕太阳1周为1年，每小时10.6万公里；水星绕太阳1周29天；土星29年，海天星164年。海王星外是大小碎石组成的柯伊帕带，这里距太阳有50亿公里，光线很暗，温度很低。再向外边延伸叫奥尔特云，这里几乎看不到太阳光，距离太阳有1光年的路程，可见非常之遥远。

虽然太阳系八大行星都比较稳定，但也不是没有危险降临。据考证，6500万年前有颗小行星撞上地球，使地球70%的生物灭绝，如果此类灾变经常发生，地球就不会有生命存在。幸运的是地球外围有厐大的土星、木星，特别是木星保护，使地球免于受天外小行星撞击，木星在客观上成为地球的保镖。1993年的苏梅利克彗星撞击木星，就是这种保护的实例演示，如果没有木星保护，苏梅利克彗星很可能与地球发生撞击，真要如此地球末日真的来临了。地球距太阳不远不近，远处有木星，近处有月球保护，又有不多不少的水，所以地球是颗幸运行星。

    银河系里有形形色色的太阳系。科学家观测到距地球20光年的太空中有一个类太阳系，而整个宇宙中观测到的有420个行星，经过分析多数是像木星那样的气态行星，而且距恒星较近，要不就是距恒星太远，尚未发现一个是岩态行星。有个名叫葛利斯581的行星，是地球的2倍大，距恒星远近适中，但距离我们很遥远，无法预知这颗行星上是否有水和生命存在。其他行星大气有的是甲烷，有的是氮气，没有一个与地球的条件相同。

    太阳系跟其他恒星一样，有诞生、成长，必然也会走向毁灭。据推算，50亿年后太阳内的氢、氦燃料将耗尽，高温使太阳体积膨胀变成红巨星，太阳内核蜕变成一颗白矮星，形状有地球大小（图16）。内太阳系的岩态行星，如火星仍然绕白矮星运行，也发光，引力极大，但每时刻给行星的能量大大减少，太阳系内将变暗。也许由于太阳质量的缩小，引力不足控制尚存的几颗行星，出现轨道错乱，也许会发生火星撞地球、撞木星的壮观场面，无论是不是发生行星再次碰撞，太阳系的毁灭是自然规律，无法逃避。

太阳（恒星）形成初期，周围有一团浓厚的物质云团包围着

太阳系的行星犹如这些糖、盐碎末，在真空条件下互相吸引，逐渐形成行星


太阳系形成中期，周围有百多个行星，经过无数次碰撞劣散合成，最后形成八大行星

行星之间的碰撞惨烈状态示意图
地球在形成之前不断吸收周围的大小碎块


木星这个气态行星也曾不断吸收周围物质
木星周围浓厚的大气

美丽的土星环，它是由亿万颗冰晶、碎石形成的

太阳的结局--变成一颗形如地球般大小的白矮星


比太阳质量大几倍的恒星，最后的结局--变成一颗脉冲中子星
比太阳质量大百倍的恒星消亡，最后变成一颗磁性中子星

第六集：行星

行星也是尘埃、碎石构成的。太阳系有八大行星，其形成过程非常惊险，非比寻常。太阳系的行星在宇宙中为沧海一粟，非常渺小。宇宙中有数以亿计的星系，每个星系中有数亿颗恒星，每个恒星又有数量不等的行星，所以，宇宙中行星的数量也非常庞大。科学家利用各种卫星、仪器设备在太空中寻找类太阳系，寻找类地行星，但因距离遥远，效果并不明显，只找到400多类地行星。这些行星形状、大小、质量、轨道各不相同，有的比木星体积还大，有的行星几倍地球，其运行轨道很狂乱，旋转的方向不同，有的距恒星很近，有的转速很高，还有的行星以极快的速度向太空冲去，不久又俯冲下来，总之，在寻找到的行星中没有一个跟地球相同的。但有一点相同，这些行星也是由尘埃、碎石、金属元素在引力作用下聚合而成，并由小到大，经过剧烈碰撞，聚合成行星。岩态行星一般在恒星附近，气态行星距恒星比较远。因为固体碎石距恒星比较远的地方比较稀少，也不容易形成巨大的岩态行星。

行星在旋转和引力作用下，由小变大，当直径超过800公里以上时，行星吸入周围物质能力越强，在小行星碰撞时容易保留本体不被撞碎，并逐渐变成球形。行星内核在引力和高压作用下，变成炽热密度极大的固体内核，而在内核外部形成液态炽热的熔岩（地幔），行星外部形成坚固的外壳。火星在形成时曾经受一次小行星撞击，至今痕迹尚存，南极地壳比北极薄些，就是撞击留下的证据。撞击使行星的数量减少，为留存下来的行星创造生存条件。

地球的内核是密度极高的金属铁，外面是高温液态熔岩形成的地幔，外层是岩石组成的地壳。地球在自转的情况下由于金属内核与液态熔岩摩擦产生磁场。正因为地球有磁场保护，所以保护了地球大气、海水和万千生物的生存。

太阳每时每刻都通过闭合磁力线向太空喷发高能带电粒子，形成太阳风，由于地球有磁场保护，使太阳风偏离方向，从地球大气外面穿过，并在地球南北极与太阳风交汇，形成游弋不定的美丽极光。

太阳风有较大的杀伤力，宇航员受太阳风袭击可致命，因此发射载人飞船进太空前要观测太阳的活动情况，尽量避免太阳风强劲时发射载人飞船。

科学家通过仿照地球内核、地幔液体及外壳进行145公里∕秒高速反向运转，就形成了磁场，虽然强度比地球磁场低很多，但磁场产生的原理相同。

火星与地球体积略小，形成的机制也大体与地球相同，但地球不仅有大量的水、生物，而火星却是荒漠一片死寂的行星。为什么火星与地球同时期形成，后来分道扬镳，走的是截然不同的发展道路呢？答案就是火星磁场由活跃到消亡，彻底改变了火星的命运。

美国前几年向火星发射了两个探测器：“勇气号”和“机遇号”，发回的照片表明，火星表面也曾有过河流冲积留下的印迹，也有稀薄的大气，相当地球的1%，有火山、有水，总之，与地球初期时大体相同。

火星的现时景象，其根源是火星磁场由强转弱，直至消失是根本原因。火星比地球体积小些，地表没有地球大量的水比较干燥，火星的自转速度又比地球慢，距太阳较远，由于上述原因火星地慢中的液体由于温度降低，热量散失而逐渐凝固，直至整个地幔与火星球心都变成固态金属，火星磁场从而消失，这时强大的太阳风袭击火星，破坏了火星大气层，蒸发了火星本来有限的水，从而导致火星今后的地貌，变成荒漠一片死寂的大地。

距恒星较远的外层空间气态行星命运不同，以太阳系行星为例，木星有60多个卫星，土星有巨大的环，这些环是由数不尽的岩石碎片和冰晶组成，宽度达8万公里，土星引力很强，旋转的形体较大的冰晶、碎石都被引力撕碎，特别是冰晶经常变化形态，出现新的断面，在太阳光反射下，土星环鲜艳清晰，非常新鲜，犹如刚刚形成那样。

木星、土星体积庞大，气体密度很高，有数万公里的大气，人们无法用仪器观测这两颗气态行星内部的庐山面目，美国发射的卡西尼卫星将向木星大气施放过探测器，但探测器深入木星6.4万公里大气的浅层，只观测到云中有闪电雷鸣，压力比坎球高23倍，风速很高达260公里∕小时，温度达到300℃，探测器下降到200公里就被压碎，木星的核心情况至今是个三速，连物理定律在这里也受到挑战。

木星、土星都有强大的磁场，太阳风也奈何不了这两颗行星，更奇怪的是木星、土星两极也有极光。

科学家为探索木星内核的秘密，用192束激光束射击氢原子目标，结果出乎人们意料，氢原子聚合变成液态氢，升高压力后，氢气由液态变成固态，成为金属氢，不仅导电，而是有其他金属的共性。正因为木星、土星内核有金属氢，加上外层液态氢，在旋转时产生了磁场，从而揭开了大体积行星有磁场的秘密

太阳系行星从诞生那天起，从未停止过演变。地球上的水量占总质量O.06%，就是这些水造就了生命。地球上的水不是自产，而是来源于很久以前一颗带水的彗星击地球而形成的，多少有些幸运成分。如果地球的水不是恰到好处，也就没有地球如今的丰富多彩了！

第七集：卫星

卫星也是太阳系的一员，卫星上除有比地球的海洋外，还有甲烷和其他气体、液体。木星有60多颗卫星，这些卫星形状大小、密度、气压各不相同，有一点相同都是围绕母行星的轨道平稳运行。

卫星的形成机制，与行星相同，也是由尘埃、碎石、气体云和微粒聚合，经过无数次大小碰撞而幸运留下来，并在行星周围旋转。这已经被宇航员在太空的实验证实。行星、卫星吸附周围尘埃、碎石使自身体积增大的过程，有个专业名词叫吸积。

木卫3，大约经过1万年的吸积才变成今天的模样，它距木星较近，大约42万公里。木卫1没有陨石坑，并不是因为小行星没撞过它，而是因为木卫1有几十座活火山，火山爆发频繁，气体迸发320公里高，熔岩掩埋陨石坑，使其表面光滑。

为什么木卫3那么多的火山？这是因为木卫3在木星、土星中间运行，两大行星一边拉，一边拽，几乎要将木卫3扯碎，木卫3外壳受不住木星、土星两大天体的拉扯，致使外壳伤痕累累，地幔中的熔岩从缝隙中喷出，形成火山。

木卫4远离木星，那里温度很低，达到-112℃，表面不是熔岩，而是厚厚的冰层，也许冰层下面有汪洋，有生命迹象，并受到地心热量而繁衍生殖。木星的众多卫星中其他卫星的引力相对较弱，都处在荒漠状态，上面有许多陨石坑。

土星环有32万公里宽，它由10亿颗岩石碎片和冰晶组成。过去说木星环有8个，实际不止，而有30多个，木星环瑰丽无比，令人惊叹！木星环中物质有40亿年历史。木星环始终保持常态常新，唯一解释是环中冰晶经常发生碰撞，冰晶表面常新，在太阳光反射下永远那么鲜艳夺目。土星环中的冰晶很可能来源于早年一颗彗星与土星相撞，大量碎片、冰晶被撞进土星大气，在引力作用下形成的。

卫星形成有两种类型：一是行星俘获较大的天体，直径在2700公里以上称卫星，小于这个数量称小行星；另一种情形是从尘埃、碎片互相撞击，在吸积中形成的。两者共同的特点是围绕行星绕行，否则称为行星。

月球的形成是一个叫哈特曼的小行星撞击地球，并将地球外壳撞碎喷向太空，漫长岁月这些碎片经过吸积、碰撞过程，形成今天的月球。支持这一论断的佐证，是美国阿波罗登月从月面取回的岩石样本，分析岩石样本成分与地球相近，并有高温炙烤的痕迹。因此论断月球缘于灾变。月球形成时距地球较近，地球的自转速度也比今天快，由于月球的拑制，地球的自转速度越来越慢，变成今天24小时一圈，由于引力的降低，月球轨道越来越远，以至形成今天38万公里的几近圆形的同步轨道。

为验证小行星撞击地球将地壳撞成碎片飞向地球大气层外，科学家曾做过模拟实验，从正面、侧面和45℃角三个方向撞击，结果正面撞击地球被撞碎，斜向没有足够的地球碎片，只有45℃角撞击，才可能出现地球不碎，而有足够的碎片飞向太空。结果实验也支持月球形成于灾变假说。

月球的存在，对地球上万物的诞生发展十分重要，正是月球引力产生的潮汐力，使海水动荡，海水中的营养成分混合，才促成海洋生物的孕育发展。

卫星并不是生物的理想场所。木卫2有冰层和冰晶喷发，可能孕育着生命；土卫6有水，其他卫星上也有，这些是孕育生命的条件。

第八集：超新星

    超新星爆炸场面壮观惨烈，其宽度超过银河系，即使距离地球几十亿光年，如果发生也可以将地球烤焦，其强大无比的γ射线将使地球食物链断裂，造成生物灭绝。超新星爆炸是宇宙中头号杀手！

    但超新星爆炸也有另外一个功能，即正是超新星爆炸才造就了宇宙中各种物质，才有了万千生物的诞生和生命的出现，其中也包括人类的存在。

    宇宙中恒星有千万亿个，但一般像太阳大小的小型恒星消亡时并不会发生超新星爆炸，只有超级恒星，比太阳质量大几十倍的恒星才有可能发生超新星爆炸。

    巨大恒星消亡时，其核心好比一座巨大的元素加工厂，由氢原子聚变向氦原子聚变，再向氧气、碳、铁、钴、镍元素、金、银、铀等重元素一齐生成。

    太阳质量大小恒星消亡，变成白矮星；8倍太阳质量的恒星消亡，变成中子星；30倍太阳质量的恒星消亡变成磁电中子星，磁场强大无比，人体中血液含铁元素，将被磁场吸干；大于太阳质量100倍的恒星消亡，将产生黑洞，并发生超新星爆炸，发生γ射线暴。

γ射线暴比太阳亮度亮100亿倍，可以照亮整个宇宙。海山二、WR104等巨大恒星消亡时都可以引发黑洞和γ射线暴。我们无法预知γ射线暴何时发生，一旦发生这样的天体运动，我们知道后也悔之晚矣，因为那时太阳系里的一切将不复存在。

科学家发现，超新星爆炸需要巨大的能量，可是宇宙中找不到促使超新星爆炸需要的能量。1987年天文学家寻找是什么物质在宇宙大爆炸中带走了大部分的能量，结果寻找到了中微子，原来是中微子带走了大爆炸99%的能量。

中微子是何方神圣？经过科学家测定，中微子是一种比原子还小几万亿倍的微小粒子，正是这些极小的粒子带走了大爆炸的大部分能量。原子弹、氢弹爆炸都产生中微子。这些中微子犹如游魂一样在宇宙中乱窜，任何物体都挡不住中微子的运动，我们的身体里无时无刻都有中微子穿过，但我们一无所知。

引力无法控制中微子，反而会被中微子将恒星的内核撕碎。

超新星爆炸是一股神秘力量，其力量强大无比。

宇宙从140亿前大爆炸中产生，经过不断膨胀才呈现今天的样子。白矮星形成后继续发光发热吸附周围尘埃气体，当它达到太阳质量1.4倍时，白矮星将发生爆炸。

宇宙终究会有一天停止膨胀。星系、恒星将彼此分离，宇宙中的恒星逐渐消亡，直至全部恒星燃料消耗殆尽，宇宙将再次陷入无穷的黑暗之中。

促使星系分离的力量是一种摸不着、看不见又的确存在的暗能量，这种神秘能量将促使宇宙从光明走向黑暗，直至新宇宙诞生。