宇宙中的名词解释

宇宙中的名词解释

宇宙

四方上下为之“宇”指的是空间；古往今来为之“宙”指的是时间。那么“宇宙”指的就是我们说的时空。也可以说是“天地万物总称”。

1、宇宙是时间和空间的总和，是由各种形态的物质构成的，是在

不断运动变化的。就是天地万物的总称。

2、宇宙是无限的，但是人类所能认识到的宇宙却是有限的。目

前，人类所能观测到的最大宇宙范围为150亿光年，这样的宇

宙，在空间上有边界，时间上有起源。

天体

1、天体是宇宙间物质存在的形式，宇宙间的天体都在运动着，运动着的天体因互相吸引和互相绕转，从而形成天体系统。万有引力和天体的永恒运动维系着它们之间的关系，组成了多层次的天体系统天体系：总星系（指的是我们利用现在的设备，所能观测到的空间尺度，大约在150亿—200亿光年）——超星系团（若干星系团集聚在一起构成的更高一级的天体系统，通常在一个超星系团内只含有2～3个星系团。）——星系团或星系群（通过大望远镜已经发现了上千亿个星系，它们并不是孤立地分散在宇宙之中，而是聚集起来形成一个个集团，由星系、气体和大量的暗物质在引力的作用下聚集而形成的庞大的天体系统就是星系团）。——恒星系（银河系和河外星

恒星系称星系，是宇宙中庞大的星星的“岛屿”，它也是宇宙中最大、最美丽的天体系统之一。到目前为止，人们已在宇宙观测到了约十亿个星系。银河系也只是一个普通的星系。人们估计恒星系的总数在千亿个以上，它们如同辽阔海洋中星罗棋布的岛屿，故也被称为"宇宙岛"。它们中有的离我们较近，可以清楚地观测到它们的结构；有的非常遥远，目前所知最远的星系离我们有132亿光

年，）——行星系（太阳系等）——卫星系（地月系等）。

天体类型比较表

天体概念其它

恒星由炽热气体组成，自已能发可见光的球状天体，其主要成分是氢和氮温度高，自已能发光，距地球非常遥远

行星沿椭圆轨道上绕太阳运转的球状天体本身不发光，反射太阳

光而发亮

卫星绕行星运转的质量很小的球状天体月球是地球唯一卫星

星云由气体和尘埃物质组成的呈云雾状外表的天体。其主要成分是氢与恒星相比具有体积大、质量大、密度小的特点

慧星在扁长轨道上绕太阳运行的一种质量哈雷慧星，其公转周期

宇宙的认识和组成：美国匹兹堡大学斯克兰顿博士领导的一个多国科学家小组宣布，他们借助美国“威尔金森微波各向异性探测器”简称WMAP）的观测数据（观测宇宙微波背景辐射的微小变化），发现了暗能量存在的直接证据。作为“大爆炸”的“余烬”，宇宙微波背景辐射大约在“大爆炸”后38万年产生，其中的光子在宇宙中穿行时会经历一系列物理过程，特别是在经过质量较大的星系时，这些光子将遭遇“引力陷阱”。探测结果显示，宇宙年龄约为137亿年，宇宙由23％的暗物质，73％的暗能量，4％的普通物质组成。宇宙中所占比例最多的东西反而是人类最迟也是最难了解的，至今仅知道它们存在着，但还不清楚它们的性质。

暗物质(包括暗能量)被认为是宇宙研究中最具挑战性的课题，它代表了宇宙中90%以上的物质含量，而我们可以看到的物质只占宇宙总物质量的10%不到(约5％左右)。暗物质无法直接观测得到，但它却能干扰星体发出的光波或引力，其存在能被明显地感受到。科学家曾对暗物质的特性提出了多种假设，但直到目前还没有得到充分的证明。

暗物质存在的证据——大约65年前，第一次发现了暗物质存在的证据。当时，弗里兹·扎维奇发现，大型星系团中的星系具有极高

的运动速度，除非星系团的质量是根据其中恒星数量计算所得到的值的100倍以上，否则星系团根本无法束缚住这些星系。之后几十年的观测分析证实了这一点。尽管对暗物质的性质仍然一无所知，但是到了80年代，占宇宙能量密度大约20%的暗物质以被广为接受了。

暗能量——宇宙学中，暗能量是某些人的猜想，指一种充溢空间的、具有负压强的能量。按照相对论，这种负压强在长距离类似于一种反引力。如今，这个猜想是解释宇宙加速膨胀和宇宙中失落物质等问题的一个最流行的方案。

暗能量的作用——暗能量它是一种不可见的、能推动宇宙运动的能量，宇宙中所有的恒星和行星的运动皆是由暗能量来推动的。之所以暗能量具有如此大的力量，是因为它在宇宙的结构中约占73%，占绝对统治地位。暗能量是近年宇宙学研究一个里程碑性的重大成果。

▪当前研究——三大试验揭示暗能量神秘面纱

“三驾马车”朝暗能量进发

新实验中最先进的设备是重达5吨、分辨率高达570兆(百万)像素的暗能量照相机，其2012年被科学家们安放在位于智利托洛洛山的美国洲际天文台。托洛洛山海拔2200米，是一座既与纵贯南美大陆的安第斯山脉相连又孤零零的山峰，山区一年四季天气晴朗，很少有云雾，每年约有300天可以观察天体，是世界上少有的观察天体的好地方。据息，这一照相机已经准备好开始工作，每晚可为天空拍摄400张10亿字节的图像，5年时间总共将拍摄525个晚上。这一照相马拉松活动是“暗能量调查(DES)”项目的一部分，这一项目由

美国芝加哥大学的乔舒亚·弗里曼领导。弗里曼计划对天空八分之一的范围进行扫描，对10万个星系团进行调查，测量这些星系团内的3亿个星系与地球的距离。

DES项目的最终目标是追踪星系团的大小和形状随时间如何发生变化，从而为科学家们提供重力和暗能量之间如何角力的详情。重力会让宇宙的膨胀减速，导致星系团变得更加紧密;而暗能量则会让宇宙的膨胀加速，导致星系团分崩离析。因此，星系团收缩或膨胀的速度就彰显了重力和暗能量之间的相对强度。以前的观察已经表明，在宇宙长达137亿年的生命中，有一大半时间里，重力占据了主动，但在大约60亿年前，暗能量开始掌权。DES项目尤其希望能对这一过渡时期进行研究，他们的想法是通过研究大约100亿光年远的星系团这一简单的办法来获得100亿年前宇宙的情况。

第二个新实验是由日本东京大学科维理宇宙物理学与数学研究所的理论物理学家村山齐(音译)领导的“图像和红移的斯巴鲁测量(SuMIRe)”，这一项目在美国夏威夷进行。它将2014年开始收集数据，其数据收集方式与DES类似，但其方法更好。尽管这一项目只对宇宙十分之一而非八分之一的范围进行扫描，但其能看得更远：远至130亿光年而非100亿光年。另外，与DES项目相比，SuMIRe 项目的装备也更精良，尤其是其拥有一个能对红移进行调查和分析的积分光谱仪。红移是宇宙学家们获得信息最重要的渠道之一，红移会告诉科学家们星系与我们的距离。红移由多普勒效应造成，由于多普勒效应，从离开我们而去的恒星发出的光线光谱会向红光光谱方向移