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？
宋代的大文学家苏轼在他的《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； 相信我们这位大文学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