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第四章1（第1页）

第四章（1）

宇宙悬疑与生命探

哪颗星星最明亮

我们说，恒星都是遥远的太阳，但实际上，每个“太阳”都不会完全相同。前面所说的1等亮星，或6等暗星，实际上都只是“视星等”，仅是表面现象，因为它们不在同一距离上。天狼星就是沾了这个光，其实，天狼星所发出的能量只有织女星的40％，与北极星就根本不在一个档次上。因此真正表示它们强弱的，不是视星等的“亮度”，而应当是“光度”，或者说用“绝对星等”--让所有的恒星都“搬”到32．6光年远的地方。太阳的绝对星等只是4．87等，而巨星和超巨星分别在一2和一4等以上。我们知道，每差1个星等，光度就差2．512倍，1等星发的光就是6等星的100倍。现在人们所知道光度最大的恒星是天蝎，其绝对星等为一9．4，即发出的光是太阳的49万倍--即使天上密密麻麻捧满了太阳（可放10万个），总光度还仅是它的1／5！

哪颗星星最昏暗

我们也不必自惭形秽，其实，太阳在恒星世界中处于中等水平，与巨星、超巨星固然无法相比，但在那些白矮星、褐矮星面前，却又着实可以“扬眉吐气”了。例如一颗编号为“HD180617”'的暗星，其绝对星等为10．31，所以它的光只是太阳的1／56，然而在1984年时，人们发现了一颗更微弱的恒星--LHs2924，它离我们8。6秒差距（约28光年），绝对星等只有20等，也就是说，它的光还不及太阳的一百一十万一。如果我们的太阳有朝一日也变得如此不中用的话，那么，我们真将“暗无天日”了，即使是万里无云的大白天，也是一片昏暗（不及中秋之夜的60％）。当然，可能在宇宙间还会有比此更暗的星星，只是因为暗星很难发现，所以估计，这个记录可能会保持相当的时间。

哪颗星星最庞大

现在知道，巨星、超巨星所以特别明亮，其主要的原因在于它们的体态庞大无比，尽管要测定遥远恒星的“身高”非常困难，但天文学家们还是想出了种种巧妙的方法，已经测到了几千颗恒星的半径。最先测出半径的就是那大名鼎鼎的天蝎a，其半径是太阳的600倍，当然比它大的星星还有的是，如在仙王座中有一颗“VV星”，它本身是由2颗星组成的双星，其一中主星A的半径达到太阳的1600倍。而HR237还要“更上一层楼”--达到1800倍!约为8天文单位。而它是否可以摘桂尚有疑义，凶为在御夫座内还有一个有力的竞争者一ε星，这也是一对双星，但它的伴星B更大，虽然结果还只有一个范围，半径在太阳的2000-3000倍之间，但即使以下限计，也是十分可观的了，因为这时它的“身高”（直径）将达2．9亿千米（18天文单位）。

哪颗星星最小巧

与这些巨星、超巨星相反，另一个极端则是那些“小人国”里的各类矮星。最早知道它们存在的就是天狼B，因为它的半径只是太阳的0．0073（1／136），算下来比我们地球还要小上1000多千米呢!也正因为它们是如此之小，才会有难以想象的高密度。白矮星中最小的是柯伊伯星，它的半径只有我们地球的1／7，连月亮也比不上。但在20世纪60年代天文学家发现了脉冲星后，白矮星就又只能让位于这种新型星了。因为所有脉冲星的大小都不超过25千米，这已只是一座城市的范围了。有趣的是，这两种星都很奇怪，只要大小一样，质量就严格相等，好像是机器生产出来的标准化产品。更令人不可思议的是，它们的半径越小，质量反而越大。所以宇宙真是无奇不有啊!

什么星星活得长

古语常把永恒形容为“与日月同寿，与天地同辉”，这是有道理的，因为日月星辰都是“老寿星”，动辄就是几亿岁，我们地球就已有了46亿年的高龄。恒星也是如此，一般认为，我们太阳的寿命在100亿岁左右。研究表明，一颗恒星能活多久，主要是取决于它的质量，质量越小，可以供应热核反应的原料也越少，但事实上，因为小质量恒星更懂得“量人为出”，处处注意“节约”--因它们内部的温度和压力相应小得多，于是，氢变氦的热核反应规模更小，消耗的氢更少，所以反而是寿命越长。如果恒星的质量只是太阳的1／5，那么，从理论上说来，它的寿命在2000亿年左右--比现在的宇宙年龄大得多。

哪些星星寿命短

与小质量恒星寿命长相反，对于那些质量大的恒星，却常常自以为“家大业大”，挥霍无度，所以寿命反而要比太阳短得多。事实上，那些质量更大的超巨星，其寿命往往只有区区几千年左右。中国古代的史料证明，猎户山参宿四，其质量是太阳的几十倍，在距今2000多年前的司马迁时代，它的颜色还不是现在那样的红色，而是像太阳那样的黄色。这表明，它在汉代时还未变成红巨星，几千年中就度过了它的“黄金时代”，变成了一颗超红巨星，这也证明了这种结论是可靠的。

大火为何从天而降

1871年10月8日，正是个星期天，美国芝加哥市的街道上挤满了寻欢作乐的人群。傍晚，天色渐渐昏暗，忽然，城东北一幢房子起火消防队接到警报，还来不及抬出装备，第二个火警便接踵而来：离第一个火警3公里以外的圣巴维尔教堂也起火了。队长立即分拨一半人去教堂。随后，火警从四面八方传来，消防队东奔西突，不知先救哪处为好。

“芝加哥”号称“风城”，火借风势，越烧越旺。在第一个火警发出一个半小时之后，全城陷入火海之中，任何力量也没法抵御火神的进攻。平民靠两条腿逃离火场，富人弃了马车，骑上惊马向市郊突围，一路狂奔踏死不少人。幸亏火警早，人们均未入睡，全城被火烧死和惊马踏死的有千余人，另有几百人在郊区公路上倒毙。大火燃烧到翌日（10月9日）上午，中心闹市化为瓦砾，17000座房屋全毁。据救灾委员会报告，全城财产损失达1．5亿美元（相当于现在20多亿美元），12．5万人无家可归。

这场灾害的肇事者是谁呢?当地报纸说是一头母牛碰翻煤没灯，触燃了牛棚，蔓延到全城。可是，在现场指挥救火的消防队长麦吉尔，对这个轻率的结论嗤之以鼻。他在调查证词中说：“到处是火。而在短时间内燃遍全城的这场火灾，是由某问房子着火开始蔓延到大面积，这完全不可能。如果不是一场‘飞火’，又怎能在一瞬间使全城成一片火海呢?”

另有目击者言之凿凿：“整个天空好像烧起来了，炽热的石块纷纷从天而降……”“火雨从头上落下”。同一天晚上，芝加哥周围的密执安州、威斯康星州、内布拉斯加州、堪萨斯州、印第安纳州的一些森林、草原，也都发生火灾。这火是怎么烧起来的?就连靠湖边的一座金属造船台，也被烧熔成四块，而其周围却无其他高大建筑。连城内一座大理石雕像都烧熔了，这需要多么高的温度?再说；几百人奋勇闯出火海，死里逃生，侥幸来到郊区公路上，却离奇地集体倒毙了。尸检鉴定，他们的死与火烧无关。

总之，谁也不再相信一头母牛碰翻油灯烧掉芝加哥的鬼话。那么，谁才是罪魁祸首呢?美国学者维·切姆别林研究了许多天文档案，比较大气和火灾之间的关系，得出“流星雨引火”的假设。彗星是制造流星雨的来源之一，捷克天文学家维·比拉1826年曾发现过一颗，命名为“比拉彗星”。比拉彗星是66年绕太阳一周，1846年擦过地球时，彗核已分裂成两半。1852年，分裂后的两半彗核相隔240万公里，不久便失踪了。

1871年10月8日，彗核之一擦过地球，交汇点正在美国，于是流星雨洒落下来，大部分在大气层中摩擦烧完，残余的陨行落到地面，具有极高的温度，足以使金属、石头熔化。芝加哥首当其冲，即被“天火”焚毁。附近各州亦溅落“天火”，引起一些森林、草原同时起火。陨落物含有大量致命的一氧化碳和氰可以形成小范围致命的“小气候”，使人不焚而亡。几百人逃到空****的郊区公路上，正好进入“死亡区”。

切姆别林的上述假设言之有理，为母牛彻底平了反。但尊重事实的科学家却不以为然，因为至今没有找到任何证据来印证切姆别林的假设：例如当时掉在芝加哥的陨石碎屑，遭“天火”污染过的土壤、树木样本，为何没有找到一件呢?

月面上有“飞碟基地”吗

“飞碟”也是一个最能撩人心弦的话题。国外一些媒介经常会冒出月球上有智慧活动的“惊人消息”，如说月球是中空的，上面有外星人的“飞碟基地”等等，西方曾有一家报刊说，第一个登月者阿姆斯特朗在当年刚飞临月球上空时，曾向地面指挥中心报告说：“啊，上帝!这里还有另外的飞船，它们停在火山口那边，正在注视着我们……”其实，这完全是无中生有的捏造。美国航天局的档案内根本没有类似的记录，后来阿姆斯特朗有次接受苏联记者的采访，当记者问及此事时，他的回答是：“我从来没有见过飞碟，倒是我们这些宇航员在太空中所干的一切，才是货真价实的奇迹!”“阿波罗12号”登月者康德拉也严词驳斥了这种无稽之谈，他说：“有人企图说服我，要我说我们看见了‘飞碟’，但我很清楚，这个亮点其实只是地球云层所反射的月光而已。”

人造“登天梯”之谜

最早提出建造登天电梯想法的是前苏联的一位中学教员。他设想在地球大气层外建设一条环绕地球的宇宙轨道，轨道由竖立在地面的高塔支撑。电梯顺着高塔上升时，随着地球引力的逐渐减弱量也逐渐减轻，当电梯达到3．6万千米高空时，电梯就会完全失去重量。1960年，前苏联学者尤里·阿森罗夫首次论证了一个直达地球外层的高塔是如何支撑空间电梯的。后来，建造登天电梯的构想重新由美国加利福尼亚技术学院的约翰·伊沙克和美国国家航空航天局研究中心的杰罗姆·皮尔逊提出。

如果人类能建造出从地面通向高空的高塔，卫星就能顺着高塔被送入绕地轨道。高塔的角速度是固定的，随着卫星沿着高塔不断上升，卫星留在轨道上所需的角速度不断减小，如果到达塔顶的卫星离开塔顶，这个卫星将保持在绕地轨道上。36000千米高度的轨道是极其重要的，因为在这一高度上，卫星绕地球一周的时问正好是24小时，换句话说，卫星将固定在地球某一点的上空，这样，它就成为一个固定的转播站，其覆盖面达地球表面的三分之一。阿森罗夫还提出建造一个72000千米的高塔，在无重力的高度上，行星际或恒星际飞船可顺着高塔加速到所需速度，进入宇宙空间。

为此，科学家们提出了两种设想，一种设想是建立在宇宙轨道构想的基础上，这种轨道可以不用竖立在地面的高塔支撑，而用电磁力完成这一工作：将一定数量的电磁线圈送人地球轨道，这些电磁线圈在轨道上形成一个巨大的空心管（轨道环），如果一根连续不断的导线组成的围绕地球的环穿过这个巨大的空心管，空心管的强大磁场将使这根导线加速，使其速度超过轨道速度，这时，围绕地球的环形导线将产生一种向外伸展的力，足以支撑其自身的环形结构。另一种设想是模仿围绕在木星、土星、天王星和海王星等大行星周围的环，在地球周围建造一个人造环。

人们还梦想有朝一日，人类能够建造出围绕着太阳的环，顺着这个闭合的环，飞船的速度将得到极大加快，能够很轻易地脱离太阳系。科学家设计的登天电梯和宇宙轨道，如果能够变成现实的话，将使空间飞行发生根本性的革命。

太空移民之谜

地球上的能源问题、环境污染问题、人口问题，都是令人头疼的问题。而且50亿年后，太阳就要变成一颗红巨星，走完它自己的“生命”旅程。于是人们便想到了太空移民。

严格说来，太空移民问题的提出，并不是近年来的事，早在1895年，有人就写过一本名为《关于地球和天空的幻想》的书，认为地球只获得了太阳辐射流的20亿分之一，浪费太大，为了更多地获得太阳的能量，地球人应分散迁居到太阳系的各个空I司去。

提到太空移民，人们首先想到的是月球。美国波士顿大学的科学家欧尼尔领导的由物理学家和工程师组成的普林斯顿小组，制订了一个庞大的太空移民计划，第一期工程是在地月系的天平动点（拉格朗日点）上建造一个圆管形的太空站，其重力、气压和气温按地球标准探制，能源取自月球，总共可容纳1万名工作人员。人们在这里栽种蔬菜、水果，发展畜牧业，还要建立一些工业企业。

太空移民的第二个去向是火星。近年来，人们对火星的研究有了重大进展。有人估计再过四五十年，将有数千人移居火星。到那时，将诞生火星上的第一个婴儿。人们还推测，到了2085年，人类不仅把月球和火星作为自己的“外星殖民地”，还要到木星、土星、天王星和海王星的卫星上去旅游或定居。在这些“殖民地”上，能源蕴藏非常丰富。

最近，又有人提出了第三个去处--土星最大的卫星“坦”。经探测发现，这颗星球的生存条件比太阳系中除地球之外的其他任何星球都优越，在它的大气中，氮气占90％，甲烷（沼气）占6％，还有4％的氧气。其大气压是地球的1．5倍，重力是地球的4．5倍，风速适中。尽管这个星球表面覆盖着厚厚的冰层，但这与地球的进化初期极为相似。

也许有一天，人类真的能实现太空移民的梦想。

宇宙中的生命之谜

早在1953年，芝加哥大学化学系一位青年学生斯坦利．米勒曾产生过一个当时被人认为是荒诞的想法：世界基本物质中的矿物元素能否必然产生生命?要是米勒不去大胆地进行实验，这个一时受嘲弄的所谓“不可思议”的设想恐怕只能永远成为争论的话题。他的老师尤赖不无耻笑地叫米勒试试，并跟他打了1000美元的赌．担保他“不会成功”。