10亿c以上；质子和中子可以通过一系列的核反应产生出氘核和氦核；即化学元素开始形成。这时期；宇宙中以辐射为主。大约到宇宙诞生2000年时；宇宙进入以实物为主的阶段。这时候；温度达10万c；物质是完全电离的。温度再降低；电离物质开始复合形成中性物质。在宇宙诞生100万年后；温度降到3000c；氮核大部分变成中性；在万有引力的作用下；物质受到某种扰动聚集成团。在宇宙诞生约1亿年时；开始形成星系；以后经过100亿年；宇宙就演变成今天的样子。
j？希尔克在《宇宙的起源与演化———大爆炸》中；把宇宙演变的整个过程列了个表：
大爆炸理论在下列三个方面得到证实：（1）星系的运行；表明宇宙是在不断地膨胀的；（2）从大爆炸至今；宇宙间还应该有剩余的热；其温度约为3k。1965年发现了3k微波背景辐射的存在；证实了大爆炸宇宙的预言；（3）按大爆炸宇宙学的推算；宇
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宙间氦的含量应为30％左右。这也为观测所证实。
但是；大爆炸宇宙理论有两个重大问题难以解释：（1）宇宙的热物质会凝聚为星系与恒星吗？（2）（也叫做奇点）问题。也就是说；在大爆炸这个之前；太空是不是存在？如果回答是肯定的；那么；宇宙显然可能已经存在无限长的时间了。
2。稳恒态理论
稳恒态宇宙的见解是由宇宙学原理引伸而来的。这种理论倡导者的依据是爱因斯坦的四维时空论；即三维空间和一维时间。因此；宇宙学原理应该表述为：宇宙形象与观测者所处的时间和空间无关。除局部和很小的差异之外；无论观测者在何时何地进行观测；所观测的宇宙都应是相同的。当然；一些恒星诞生和死亡是有的；各个星系也因此要发生一些变化；但宇宙的整体在空间和时间上是始终不变的。
稳恒态理论主张宇宙从未有过开始；或者更确切地说；宇宙乃是处于连续的创造过程之中。当宇宙膨胀时；总体的密度减小；不过；宇宙的密度有一个下限值；宇宙不会在密度低于此值的情况下存在。当密度接近于这个下限值时；便会创造出更多的物质来使密度再次增高。因此；当宇宙不断地膨胀时；新的物质便接连创造出来以填补空隙。新形成的物质；就是构成星系团的氢。每个新星系团将随着宇宙的不断膨胀而逐渐衰老以至死亡；但一个星系死亡了；另一个新的星系团又形成了。由于这种“新陈代谢作用”；使宇宙的总密度始终不变；并且总是存在有各种年龄的星系；因此；宇宙不论在任何时期检验都是一样的。尽管个别星系和星系团有所变化；但整体图像是始终如一的。这就是稳恒态宇宙论。
稳恒态理论对宇宙的问题提出了让人信服的观点；但其
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第二章推理与破译
自身问题也很多；最不能让人接受的是宇宙膨胀的下限值问题。
目前；大爆炸理论虽然占了上风；但宇宙究竟从何而来；这两种理论哪个真正是宇宙产生的原因；人们还在拭目以待。
上面我们提到宇宙是在200亿年前产生的；这个数值是怎么得出来的呢？目前；测定宇宙年龄通常有三种方法：放射性同位素法、球状星团法和哈勃常数测定法。
（1）放射性同位素测定法
这种方法已被考古学和天文学广泛采用。它是利用放射性同位素发生的自然衰变；由衰变减少的情况；推测其母体同位素的生成年龄。放射性同位素只有在特别激烈的环境中才能生成；所以；一旦被禁闭在岩石中就只有衰变了。通过测定母体同位素和由其衰变而形成的子体同位素之间的量比；测定具有两种以上不同的衰变率和同位素的量比；便可以确定含有这些同位素的岩石的年代。
地质学家和地球化学家；可以从岩石里铀和铅的含量直接计算出岩石的年龄。铀是一种制造原子弹的金属元素；其原子能自行分裂；衰变为一个铅原子和一个氦原子；它的特点是分裂变化的速度非常稳定；不受外界的影响。
铀在天然元素中是最重的一种；绝大多数铀原子的重量是氢原子的238倍；化学家把它们称为铀238。也有一部分铀原子是氢原子的235倍；称为铀235。铀238产生的铅原子是氢原子重量的206倍；称为铅206；铀235产生的铅原子是氢的207倍；称为铅207。在地球岩石中；铀238和铀235；以及铅206和铅207是共存的。科学家根据其含量；利用两种铀元素的衰变周期的比例关系加以计算；便可知道地球岩石的年龄。
目前人们找到的地球上最古老岩石的年龄是37亿岁。但我
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们知道；地球曾经历过一段表面处于熔融状态时期；所以地球的年龄绝不止于此。天文学家认为整个太阳系是由同一个原始星云形成；现在测得的陨石和月岩的年龄为46亿年；这似乎更接近地球的年龄。用同位素含量测定出的太阳系年龄为54±4亿年；宇宙的年龄为120亿年。
（2）球状星团测定法
这是一种从恒星演化的情况来求恒星的年龄；即从最古老的恒星年龄推算宇宙的年龄的方法。
在远离银道面但又靠近银心的空间；分布着由成千上万颗、甚至几十万颗恒星密集而成的集团；因为呈对称状或接近球对称状而得名球状星团。在银河系中约有500个球状星团；已经确认的有100多个。根据球状星团中恒星元素的测定；它们是银河系中形成最早的第一代恒星；如果同一个球状星团的所有恒星具有相同的化学组成和年龄；仅是质量不同；则这些恒星位于赫罗图的一条轨迹上；这条轨迹的形状仅仅依赖于年龄和初始化学组成；把恒星演化方程的解；与观测到的大量球状星团的赫罗图中的恒星密度作比较；推算出球状星团的年龄为80～180亿年。显然；宇宙必须比最古老的恒星年龄更大；这是宇宙学的一个前提；所以；这一年龄标志着宇宙年龄的下限。
值得注意的是；在有的星系中发现了年老的和年轻的两种球状星团；这对于球状星团和恒星演化的理论可能是个重要的挑战。
（3）哈勃常数测定法
确定宇宙年龄的第三种方法是逆推宇宙膨胀的过程；计算从宇宙初期扩展为今天的程度；究竟需要多少时间。为此要测定现在的宇宙膨胀速度；也就是测定哈勃常数。
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第二章推理与破译
早在1914年；美国天文学家斯里弗就曾发现；在他所观测的15个星系中；有13个在以每秒数百公里的速度离我们而去。1929年；另一个美国天文学家哈勃根据观测；发现河外星系的视向退行速度v与距离d成正比；即距离越远的星系；离开我们的速度越快；由此建立了这样一个定律：
v=kd
并给出了比值k=500。后来人们为了纪念他；称这一比值为哈勃常数；并用哈勃名字的第一个英文字母“h”来代替k；单位是：公里/秒？百万秒差距。后来；哈勃常数不断修正；最后；以h=50公里/秒？百万秒差距而被人接受；由这个公式计算出宇宙的年龄约为200亿年。
三种测定法都有各自的缺点；误差都很大；但天文学家最终确认200亿为宇宙年龄。
二、银河系内外
在秋季没有月亮的晚上；仰望苍穹；就会看到有一条淡白色云雾状的光带；这就是古人所说的天河、银汉。西方文人称之为“牛奶路”；我们把它翻译成银河。
我们都知道；地球位于太阳系；太阳是银河系中的一个分子；银河系是宇宙中的一个微粒。宇宙有多大；没人能说清楚；那么；我们所处的银河系多大呢？
伽利略是第一个用望远镜观测到银河的人；他发现银河是由无数颗明亮的星星组成。为什么单单在银河聚集着这么多星星呢？从此；科学家们便对银河开始了漫长的探索。
首先解开这个秘密；并将银河星群所形成的天体系统称之为银河系的人；是英国的天文学家威廉？赫歇尔。1785年；赫歇尔
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正式向学术界宣布：银河构成的银河系呈薄凸透镜状；中心厚度约为直径的五分之一。地球位于这个“透镜”之中；所以；顺着凸透镜水平方向看；星星的密度相对变大；这就是我们所看到的银河。此后；赫歇尔的学说渐渐为人们所接受。天文学家认为银河凸透镜的直径约为10万光年；中心部分的厚度为2万光年；从地球望去；银河系中心在猎户座附近。太阳和地球所处的位置；离银河系中心约2。7万光年。太阳围绕着银河系中心；以220公里/秒的速度旋转；是人造卫星的25倍之多；大约2亿年才能转一周；从地球诞生到现在按46亿年计算；它已随太阳绕银河系中心运转了23周。也就是说；太阳和地球在银河系中的年龄只有23岁。
对于生活在地球上的人来说；地球是很大的。它的直径有12700多公里；就是时速800公里的飞机绕地球飞行一周；也得要50小时。但地球仅仅是太阳系中的一颗普通行星；如果把冥王星的轨道作为太阳系的边界；太阳系的平均直径就有118亿公里；比地球的直径大90余万倍。
银河系是比太阳系更大的天体系统；它比太阳系直径大8000万倍。与银河系相比；地球小得惊人；打个比方说；假如把银河系缩小1万亿倍；它的直径还有100万公里；太阳系直径只有12米；太阳只有芝麻那样大；地球小得必须放到高倍放大镜下才能看到其轮廓！可想而知；在整个宇宙中呢？
由此可见；地球太渺小了。然而；在银河系中；像太阳这样发光的恒星就有2000亿个左右；行星和卫星就更数不胜数了。
银河系之外的宇宙还有什么呢？说来叫人实在难以想象。如果把宇宙比喻成地球上的海洋；而银河系不过是露出水面的一个不起眼的小岛而已。像银河系这样的“岛”；在宇宙中比比皆是！
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第二章推理与破译
我们把银河系之外的类似银河系这样的天体形象地称之为岛宇宙或小宇宙。如果从地球上看；这些岛宇宙大多数都是微弱发光的集团；像朦胧的云层一样；因此；天文学家把它们统称为河外星系或河外星云。
那么；河外星系有多大呢？再打个比方；假如我们以20亿光年为半径画一个圆球；在这里的岛宇宙就有30亿个！可是；20亿光年以外的整个宇宙呢？
这些岛宇宙中的任意一个；都是由几百亿以至几千亿个恒星组成的恒星大集团。而银河系只不过是岛宇宙中普通的一个。与银河系最近的岛宇宙有两个；一个叫大麦哲伦云；一个是小麦哲伦云。
三、太阳系与地球
围绕太阳旋转的所有天体的总和；叫做太阳系。到目前为止；人们发现太阳系内有九大行星；这九大行星依次是；水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星、冥王星；还有小行星、卫星和彗星。这些太阳系的成员；都以各自不同的速度围绕太阳旋转。
太阳离地球约1。496亿公里；离太阳系最外面的冥王星有59亿公里；而地球的赤道不过0。0004亿公里。太阳的直径约为140万公里；如果把太阳缩小到百亿分之一；太阳的直径为14厘米；跟个柚子差不多；冥王星距太阳将变为590米；太阳系就相当于一个590米的跑道。这其间；太阳距水星5。8米；金星10。8米；地球14。96米；火星22。8米；木星77。8米；土星142。5米；天王星288。3米；海王星450米。按照同样的比例；水星的直径不到0。49毫米；肉眼刚刚能看见；金星1。21毫
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米；地球1。28毫米；这两颗星跟个大头针的头差不多；火星0。68毫米；也只是个小点点；木星14。28毫米；土星12毫米；这两颗星就像葡萄那么大；天王星5。18毫米；海王星4。95毫米；这两颗星只有黄豆粒那么大；冥王星仅仅0。27毫米；视力不好的人；根本看不见。
对于地球人来说；太阳系竟是这般庞大。
一个水星年比一个水星天稍长一点；一个金星年跟一个金星天差不多；可是；地球上过了6天零9个多小时；冥王星才过了一天；地球上284年过去了；冥王星才只过了一年。
由此不由得使我们想到一句俗语：“天上一日；地下一年。”此说并不是无稽之谈。
人→地球→太阳系→银河系→整个宇宙；人是何等的渺小！对于太阳系来说；目前我们地球人是最高级的生命；可是；银河系之中有像太阳系这样的天体系统不下2000亿个；在这里；我们还敢说自己是最高级的生命吗？而在已知的宇宙之中；像银河系这样的天体系统有30亿个；谁是这里的主宰呢？
宋代的家苏轼在他的《前赤壁赋》中写道：“寄蜉蝣于天地；渺沧海之一粟；哀吾生之须臾；羡长江之无穷。”苏轼当时只知道沧海之阔；不晓得地球之广；只知道长江之无穷；不晓得宇宙之无尽。如果他生在今天；也知道无边无际无始无终的宇宙时；相信我们这位家的感慨远不只如此。
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第二章推理与破译
第二节科学与假说
水星、金星、火星、木星、土星这五颗行星；人们很久以前就有所了解；但天王星、海王星和冥王星这三颗太阳系外部的行星；却是18世纪之后才一一发现的。1781年3月13日；英国的天文学家威廉？赫歇尔观测到天王星之后；天文学家们对这颗行星作了数年的精心研究；发现天王星的运动不在计算内的轨道上；另外两个英国天文学家亚当斯和列维叶也各自提出了太阳系中天王星之外存在行星的假学。人们根据这一学说；经过严密的计算和细心观测；于1846年；终于发现了海王星。但是；天文学家劳威尔重新观测天王星和海王星之后；认为海王星并不能完全解释天王星运动轨道中的偏差；于是；他进而预言说；在海王星之外；还有可能存在另一个行星；直到1930年；冥王星才被劳威尔天文台的唐包夫所发现。
科学与假说是一对孪生姐妹；无论是考古学上的研究；还是物理学上的探索；乃至天文学上的发现；都是从假说到科学；从科学再到假说；这样呈螺旋状循环往复；层层深入；直到真理。
假说是根据已有的科学知识和新的科学事实；对所研究的对象提出一种带有推测和假定意义的解释；是一种科学性与假定性相统一的试探性理论。
假说是科学的基础；没有假说；科学将无所适从；不知该研究什么；科学为假说的正误进行辩护；没有科学；假说永远是“假”的；不可信的。所以；科学与假说互为因果；互为基础；互为补充。
假说有这样的特点：
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1。科学性。假说必须以一定的科学事实为依据；凭借确实的科学理论；运用一定的逻辑方法才能建立起来；它既不同于毫无根据的主观臆断；也不同于缺乏科学论证的幻想。因此；假说具有一定的科学性。
2。假定性。假说的基本思想和主要论点；是根据不够完善的科学知识和不够充分的事实材料推测出来的；假说是否具有客观真理性；还有待于实践的检验。因此；它又具有假定性。
3。易变性。假说是一种尚待证明的理论；是不稳定的。在实践的检验下；它或是被愈来愈多的实验事实证明而发展成理论；或是相反地被否定、被淘汰或者被修改补充。因此；假说实际上是理论本身在形成之前的一种过渡阶段。
然而；假说的作用是不可估量的；可以说；人类的每一个科学发现与发明；都是从假说开始的。
第一；假说是发挥思维能动性的有效方法。假说是对未知的自然现象及其规律性的一种科学的推测；人们可以提出假说；通过实验排除错误；逐步达到真正性的认识。
第二；假说是建立和发展科学理论的桥梁。科学研究的任务是揭示自然现象的本质规律；但是客观事物的本质与规律不是暴露于外的；而被大量的复杂现象所掩盖。要对客观规律进行正确认识；往往要借助于假说这种研究方法；提出猜测性的看法；去探索客观事物的本质规律。通过实践不断地积累经验材料；增加假说中的科学内容；减少假定性的成份；逐步地建立起正确反映客观规律的科学理论。随着实践的发展；又会出现原有理论所不能解释的新现象；这就需要提出新的假说、建立新的理论。自然科学就是沿着假说———理论———新假说———新理论的路径不断地向前发展。正如恩格斯指出的：“只要自然科学在思维着；它的
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发展形式就是假说。”
第三；不同假说的“争鸣”有利于学术的繁荣。在探索科学的未知领域时；需要各种假说；百花齐放；互相竞争；以便存优汰劣；达到真理的认识。
一、ufo有无之争
迄今为止；世界上ufo事件已达数十万起；目击者有学生、农民、工人、警察、教授、作家、飞行员、宇航员、太空工程人员；甚至还有一些国家元首。这些人不但身份不同；而且文化教养、知识结构和认识事物的能力也不一样；但他们却在同一地点或不同地点、同时或不同时地目击到了同一现象。有些人认为；ufo根本就不存在；他们指责报刊杂志在利用不明飞行物做广告宣传；谣言惑众；也有些人对ufo深信不疑；认为这是外星文明的降临。应该说大多数不明飞行物的目击者都是诚实的；都反映了他们实际看到的现象；多数报道也是客观的和可信的；尤其是许多人看到的发生在大范围内的ufo事件。美国、英国和前苏联对这个问题都做了大量的研究；但仍是众说纷纭。所以；至今人们却还在为ufo的有无；及ufo是不是外星人的飞行器；乃至ufo是自然现象或根本就是多事者的惑众之言而争论不休。
在台湾就曾有过这样的事情；ufo的目击者之一；已故作家三毛同物理学家沈君山进行过一场辩论：
三毛说：我确实看见过不明飞行物；它无声无息；悬停在大约20层楼高的半空中；全镇的人围观了45分钟。
沈君山说：我不怀疑三毛小姐看到的现象；但它很可能是海市蜃楼。
三毛连口否认：不；不；不……我在撒哈拉沙漠住了两年；
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沙漠中也出现过几次海市蜃楼；但那次却不同。
沈君山说：美苏两国都设有太空监听站；灵敏度要比三毛小姐的眼睛高得多；他们都没发现。
三毛说：即使如此；可是；ufo出现的当时；周围停电；汽车发动不起来；这些现象如何解释呢？
沈君山：三毛小姐是感性的、直觉的；而我则是理性的分析。
两人互不相让；谁也说服不了对方；最后；沈君山还是坚持自己的观点说：飞碟不过是星光下的一个美丽故事。三毛无奈地说：沈先生的说法；实在叫我啼笑皆非。
美国前总统卡特在第二次世界大战期间；曾在海军服役。1969年10月的一个晚上；他在故乡佐治亚州亲眼看到了一个不明飞行物；他说；“这个物体形状、亮度都跟月亮差不多；所不同的是这个物体能不断改变颜色。”
后来；卡特应美国“全国空中现象调查委员会”的邀请；填写了一份目击报告；当时他已是佐治亚州州长。
对这次ufo事件；卡特接受记者采访的报告摘录于下：
问：您看到的物体有多长时间？
答：10～12分钟。
问：该物体是否比天空背景更亮些？
答：是的；跟月亮差不多。