本書是適合小學(xué)生閱讀的科普系列”給孩子的未來科學(xué)”中的一冊, 本書主題為”宇宙之謎”。全書用簡單易懂的語言和豐富多彩的插圖, 為小讀者介紹地球、月球、太陽、行星、銀河系, 乃至整個宇宙的現(xiàn)在、過去和未來之謎。宇宙是從無中誕生的嗎? 銀河系會在38.5億年后與仙女星系相撞嗎? 太陽會在61.1億年后燃燒殆盡嗎? 如何解開這些謎團? 現(xiàn)存的未解之謎又有哪些? 孩子將在閱讀本書的時候找到問題的答案, 他們對宇宙的認識也將在閱讀的過程中逐步加深。
日本學(xué)士院會員、東京大學(xué)名譽教授佐藤勝彥審讀編寫,中文版特邀天文學(xué)家毛俊捷、北京大學(xué)科維理天文與天體物理研究所博士后李曄聯(lián)合審校,內(nèi)容嚴謹,趣味十足。
本書將帶領(lǐng)孩子回望地球和月球的誕生、追溯地球生命的歷史、揭開太陽系的面紗、探究銀河系的秘密,從大爆炸到數(shù)千億年后宇宙的未來,讓孩子一次看過癮!
在科學(xué)家的引領(lǐng)下,沖破時間和空間的束縛,放飛孩子的想象力
前言
我出生于日本四國香川縣的鄉(xiāng)下。在那里,沒有月亮的夜晚,可以清楚地看見美麗的銀河。為此,我曾多次詢問父母:“向著這片星空一直走過去,會發(fā)生什么?”我覺得,自己之所以對宇宙感興趣,渴望研究宇宙,跟我讀過科學(xué)家伽莫夫?qū)懡o孩子們看的宇宙書籍有很大的關(guān)系。伽莫夫提出了“大爆炸宇宙論”,認為宇宙誕生于一個超高溫的火球。當(dāng)時許多孩子都看過伽莫夫的書,從而被宇宙深深地迷住了。
研究宇宙的樂趣之一在于, 一個又一個無人能懂的謎團慢慢被解開。例如,宇宙大部分是由“暗物質(zhì)”和“暗能量”這兩種尚未查明的東西構(gòu)成。但在幾十年前,沒人能想到宇宙中竟然隱藏著這種東西。 除此之外,最新的學(xué)說認為,宇宙并非只有一個,而是存在無數(shù)個。盡管這聽起來簡直像是科幻小說,但科學(xué)家們的確正在苦苦思索,努力研究如何才能確認其他宇宙的存在。
宇宙中尚存許多未解之謎,每解開一個謎團,前方又會出現(xiàn)新的未解之謎。我們一直以來所做的,就是解開這些謎團,并向不斷出現(xiàn)的新謎團反復(fù)發(fā)起挑戰(zhàn),從而加深我們對世界和宇宙的理解,思考我們這些居住在其中的人類究竟是怎樣的存在。我認為,這樣的行為就是科學(xué),而科學(xué)的進步,可以說就在于“發(fā)現(xiàn)新的未解之謎”。
(日)佐藤勝彥
日本學(xué)術(shù)振興會、學(xué)術(shù)系統(tǒng)研究中心所長,日本學(xué)士院會員,東京大學(xué)名譽教授,明星大學(xué)理工學(xué)部客座教授。理學(xué)博士。京都大學(xué)大學(xué)院理學(xué)研究科物理學(xué)專業(yè)博士課程修畢。1981年,與美國的古斯各自獨立提出“暴脹理論”。著有《宇宙論入門》《暴脹宇宙論》《好看到睡不著的宇宙故事》《14歲開始的宇宙論》等多部作品。
目錄
窺望宇宙的未來 8
Part1 地球的現(xiàn)在、過去、未來
地球的真實面貌 16
大氣與海洋的關(guān)系 18
通過地震了解地球內(nèi)部的構(gòu)造 20
地磁的重要作用 22
地球的大型衛(wèi)星——月球 24
月有陰晴圓缺,但朝向地球的一面始終不變 26
月球的環(huán)形山和巖石 28
在氣體塵埃云中誕生的原始地球 30
月球是巨型行星撞擊原始地球形成的嗎 32
地球的海洋是如何形成的 34
追尋大陸誕生之謎 36
【了解更多!】大陸漂移說是真的嗎 38
最初的生物是誕生于海底,還是來自宇宙 40
【了解更多!】地球上的生物是如何跨越重重危機完成進化的呢 42
【了解更多!】我們?nèi)绾沃赖厍虻哪挲g是 “46億歲” 44
1000年后地磁消失,會對生物造成不利影響嗎 46
下一次冰期將在何時到來 48
巨型隕石將在數(shù)千萬年后再度襲擊地球 50
日本列島消失與新的超級大陸出現(xiàn) 52
【了解更多!】1.8億年后,1天將變成25小時 54
Part2 太陽系的現(xiàn)在、過去、未來
從太陽表面的“黑斑”探究太陽的真實面貌 58
太陽幾千年燃燒不盡的緣由 60
太陽系中截然不同的8顆行星 62
為什么只有地球上存在海洋?是什么造成了類地行星的差異 64
“隼鳥2號”造訪的小行星是太陽系的化石 66
太陽系最大的行星——木星 68
從行星“降級”為矮行星的冥王星 70
太陽系的盡頭是什么樣的 72
【了解更多!】原子、分子是什么 74
太陽系是從宇宙中飄浮的氣體和塵埃里誕生的 76
太陽從誕生到成熟 78
行星是從氣體和塵埃的“圓盤”中誕生的 80
類地行星、氣態(tài)巨行星、冰巨行星是如何形成的 82
木星大遷徙改變了太陽系的樣貌 84
地球的海洋會在10億年后蒸發(fā)嗎 86
太陽將在50億年后膨脹成紅巨星 88
太陽將在61.1億年后燃燒殆盡變成白矮星 90
【了解更多!】質(zhì)量遠超太陽的恒星臨終時將變成什么樣 92
Part3 銀河系的現(xiàn)在、過去、未來
太陽系的“鄰居們” 96
【了解更多!】如何測量地球與遙遠恒星之間的距離 98
1000億顆恒星組成的集團——銀河系 100
隱藏在銀河系中心的超大質(zhì)量黑洞 102
銀河系的近鄰——大小麥哲倫星云和仙女星系 104
銀河系是由小星系并合而成的嗎 106
超大質(zhì)量黑洞能讓銀河系變大嗎 108
10億年后,大小麥哲倫星云將何去何從 110
38.5億年后,銀河系會與仙女星系相撞嗎 112
70億年后,會誕生巨型橢圓星系嗎 114
Part4 宇宙的現(xiàn)在、過去、未來
星系團僅僅是由星系構(gòu)成的嗎 118
所有星系都在遠去意味著什么 120
【了解更多!】星系遠去的速度是如何測量的 122
星系在宇宙中是呈泡狀分布的嗎 124
宇宙的盡頭是什么樣的 126
宇宙由兩種“暗”構(gòu)成 128
宇宙是138億年前從奇點誕生的 130
宇宙膨脹會讓地球與太陽之間的距離變遠嗎 132
宇宙是從一個超高溫、超高密度的小火球中誕生的嗎 134
從早期宇宙中誕生的光的“化石” 136
宇宙一誕生就開始急劇膨脹了嗎 138
最早的元素在短短3分鐘內(nèi)就形成了 140
宇宙是從“無”中誕生的,還是從“沒有盡頭之處”誕生的 142
宇宙的未來之“劇本1”:宇宙將永遠膨脹并逐漸冷卻 144
宇宙的未來之“劇本2”:宇宙將坍縮成一個點 146
宇宙的未來之“劇本3”:宇宙將被撕裂 148
宇宙的未來之“劇本4”:宇宙將孕育出“子宇宙” 150
宇宙有無數(shù)個?我們的宇宙只是“薄膜”嗎 152
宇宙的未來之“劇本5”:宇宙將無數(shù)次死而復(fù)生 154