宇宙史話論文

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1、宇宙史話論文對(duì)銀河系認(rèn)識(shí)摘要：銀河系是宇宙中數(shù)以百計(jì)星系中的一員，是由眾多的恒星構(gòu)成的龐大天體系統(tǒng)，自威廉-赫歇爾以來(lái)，人們對(duì)銀河系構(gòu)造和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的認(rèn)識(shí)已有200多年的歷史。銀河系的形成和演化是也天體物理學(xué)研究的重要課題。隨著天文觀測(cè)技術(shù)的發(fā)展，觀測(cè)資料的不斷積累和理論工作的不斷深入，人們對(duì)銀河系的結(jié)構(gòu)和演化認(rèn)識(shí)方面也取得了一系列的進(jìn)展，也同時(shí)提出了一些新的，可以進(jìn)一步探索的重要問(wèn)題。關(guān)鍵詞：銀河系天體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)演化正文：一、銀河系研究史在希臘哲學(xué)家德謨克利特的之前，古代哲學(xué)家對(duì)銀河系的認(rèn)識(shí)均存在一些誤區(qū)。首先，銀河系和銀河在概念上便有一些區(qū)分，銀河系是由眾多恒星構(gòu)成的龐

2、大天體系統(tǒng)，而銀河是在晴朗夜空中可以看到的一條形狀不規(guī)則的銀白色光帶。在望遠(yuǎn)鏡被發(fā)明之后，便被大力的應(yīng)用于天文觀測(cè)，開(kāi)創(chuàng)了天文觀測(cè)的新時(shí)代，在一年冬天，伽利略利用自己發(fā)明的望遠(yuǎn)鏡對(duì)銀河進(jìn)行了觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)銀河并不是一片薄云，而是由無(wú)數(shù)密密麻麻的星星組成，只是肉眼無(wú)法分辨，從而表現(xiàn)為天空中一條暗淡的光帶，這便進(jìn)一步的證實(shí)了哲學(xué)家德謨克利特的見(jiàn)解。首先通過(guò)實(shí)測(cè)探究銀河系結(jié)構(gòu)的是著名英國(guó)天文學(xué)家、天王星發(fā)現(xiàn)人威廉-赫歇爾(HerschelW).從1770年代起,赫歇爾開(kāi)始用恒星計(jì)數(shù)方法研究銀河系結(jié)構(gòu).在幾十年內(nèi)所作的1083次觀測(cè)中,他總共計(jì)數(shù)了117,600顆恒星,就當(dāng)時(shí)的條件

3、來(lái)說(shuō)工作量非常大,赫歇爾為之付出了極大的心血.1785年,赫歇爾在觀測(cè)的基礎(chǔ)上加上若干理論假設(shè),建立了天文學(xué)史上的第一個(gè)銀河系模型。不過(guò),在赫歇爾的模型中太陽(yáng)位于銀河系的中心。1918年,美國(guó)天文學(xué)家宇宙史話論文沙普利利用球狀星團(tuán)的空間分布,正確地推斷太陽(yáng)并不位于銀河系中心,而是位于比較靠近銀河系邊緣的地方。這時(shí),距赫歇爾提出第一個(gè)銀河系模型已經(jīng)過(guò)去了130余年。赫歇爾的工作證實(shí)了作為一個(gè)恒星系統(tǒng)的銀河系的客觀存在,使人類的視野從太陽(yáng)系范圍大大地拓展了.這是繼哥白尼建立日心說(shuō)之后,天文學(xué)發(fā)展史上的又一個(gè)重要里程碑。根據(jù)近代天文觀測(cè)和研究可知【1】,銀河系是一個(gè)旋渦星系,

4、年齡估計(jì)在100億年以上,總體結(jié)構(gòu)大體可分為4部分：銀盤、核球、銀暈和暗暈。銀河系總質(zhì)量(指不計(jì)暗暈部分,下同)約為1.4*1011太陽(yáng)質(zhì)量,其中以恒星形式出現(xiàn)的約占90%,由氣體和塵埃組成的星際介質(zhì)占10%左右。有關(guān)暗暈，科學(xué)家的實(shí)測(cè)結(jié)果是離銀河系中心越遠(yuǎn)的地方，恒星轉(zhuǎn)動(dòng)的速度大致保持不變，甚至還略有增加。科學(xué)家根據(jù)資料推斷，銀河系外圍必定存在大量性質(zhì)尚不是很清楚的不發(fā)光物質(zhì)，它們構(gòu)成了暗暈。一、銀河系的演變隨著天文學(xué)研究的深入，人們對(duì)銀河系結(jié)構(gòu)取得了較為全面的認(rèn)識(shí)，開(kāi)始探索銀河系的形成和演變途徑。銀河系天體的運(yùn)動(dòng)狀況取決于銀河系的物質(zhì)分布。恒星在銀河系內(nèi)的運(yùn)動(dòng)形式既

5、不像太陽(yáng)系中行星的開(kāi)普勒運(yùn)動(dòng),也不是角速度處處相同的剛體自轉(zhuǎn),而是所謂“較差自轉(zhuǎn)”,即不同銀心距的恒星有不同的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度.這一概念首先是由瑞典天文學(xué)家林德伯拉德(LindbladB)于1925年提出的,兩年后經(jīng)荷蘭天文學(xué)家?jiàn)W爾特(OortJH)的工作而得以完善.在上述工作基礎(chǔ)上,奧爾特于1932年建立了第一個(gè)近代銀河系模型。為了探索銀河系演變的真實(shí)情況，首先必須建立合理的銀河系理論模型，并對(duì)觀測(cè)事實(shí)做出有效的解釋。到目前提出的理論根據(jù)模型試圖解釋的主要觀測(cè)事實(shí)，分為質(zhì)量模型、恒星計(jì)數(shù)模型、運(yùn)動(dòng)學(xué)模型、動(dòng)力學(xué)模型以及化學(xué)演化模型等幾大類。如質(zhì)量模型是要對(duì)銀河系及其各個(gè)成分

6、的密度分布做出說(shuō)明,使模型預(yù)期值與一些觀測(cè)量(如太陽(yáng)附近的總面密度等)相一致；恒星計(jì)數(shù)模型應(yīng)該對(duì)銀河系不同位置處恒星絕對(duì)星等的分布給出合理解釋；運(yùn)動(dòng)學(xué)模型涉及恒星的空間運(yùn)動(dòng),不僅要求能說(shuō)明恒星數(shù)密度與絕對(duì)星等之間關(guān)系,而且要對(duì)不宇宙史話論文同位置上的恒星速度分布做出預(yù)言；而化學(xué)演化模型則要通過(guò)研究物質(zhì)化學(xué)成分的歷史演變蹤跡,來(lái)探索銀河系形成和演化的線索。其中銀河系的化學(xué)演變?cè)谶@里有特別重要的意義，它不僅為其它演化提供了演化時(shí)標(biāo)，并且在對(duì)銀河系演化的其它方面知之甚少的情況下，就可以利用一些最普通最基本的假設(shè)以獲得一些與觀測(cè)結(jié)果相符的結(jié)論【2】。它還可以為恒星演化與核合成等

7、理論提供約束。在這個(gè)意義上可以說(shuō)，對(duì)銀河系化學(xué)演變的認(rèn)識(shí)和理解整個(gè)銀河系演化的基礎(chǔ)。雖然科學(xué)家們?cè)阢y河系的化學(xué)演變方面已經(jīng)取得了一些進(jìn)展和新的突破。然而，還是由于在觀測(cè)上仍然有相當(dāng)?shù)牟淮_定性，現(xiàn)有的觀測(cè)約束無(wú)法充分地鑒定不同的銀河系化學(xué)演化模型。因此，銀河系化學(xué)演化的最佳模型，還需作為未來(lái)的研究方向，面向的對(duì)象是整個(gè)銀河系而不只是太陽(yáng)附近的區(qū)域，模型還必須要考慮化學(xué)動(dòng)力學(xué)的模型，充分考慮各種宏觀和微觀的動(dòng)力學(xué)效應(yīng)等等因素。一、銀河系的形狀我們生活在銀河系一個(gè)旋臂的外緣。因?yàn)樘煳膶W(xué)家不能超越這一有利地位并從太空俯視銀河系，他們只能根據(jù)觀測(cè)資