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彗星的科学意义

已有 5983 次阅读 2012-3-13 15:27 |个人分类:知识|系统分类:科研笔记|关键词:学者| 引力, 太阳系, 混合物, 哈雷彗星

       小的时候,抬头看天,总能看到满天星斗,也能偶尔看到划过天空的流星。天空中的星很多,除了看看老辈常说的北斗,别的看起来也没有什么特别,一切看起来都是那么的宁静。

       但是当彗星出现在天空的时候就不一样了,奇异的形状、明亮的外表和巨大的尺度都足以吸引所有人的目光。1986年哈雷彗星出现的时候我没有印象,但是 1997年海尔-波普彗星给我留下了深刻的印象,那段时间这颗彗星是天空中最大、最明亮的天体。彗星的出现使得平时看到的天空变得不同,它们打破了夜空的宁静。这大概也是为什么彗星会和迷信相联系,早年的人会把它们看做不好的象征——因为完美的秩序被破坏了。

       当然,从很小的时候我就知道彗星的原理。彗星就是来自太阳系中远离太阳部分的冰和尘埃的混合物——脏雪球。接近太阳的时候受到太阳风的作用,水蒸汽被吹离彗核形成彗尾,彗尾很长,面积很大,反射太阳光,因而很明亮。但是到进入天文系之前很长的一段时间,我对彗星的感觉就是“这是一种给大家看热闹的天体”。学了一段天文学之后就慢慢明白,彗星即使不是最重要的天体,也是数一数二重要的天体。

       彗星来自太阳系的边缘,它们携带的物质都是太阳系形成之初的原始物质,通过研究彗星中的物质组成就可以推测太阳系形成之初的元素组成、从而理解太阳系的形成机制。近年来也在彗尾中观测到了一些有机分子,有理论推测,地球上最初的有机物就来源于彗星。实际上,直到今天还有彗星(当然也有小行星)在不断给地球带来水和有机物。因此,彗星可能是理解生命起源的一个关键。彗星的离子彗尾还促使天文学家提出了太阳风的理论。

       上述就是原本我所知道的彗星的一些科学意义。前几天看了一部讲彗星的纪录片(http://v.youku.com/v_show/id_XNDMyNTYwMjQ=.html),里面提到彗星在历史上的另外一个重要意义——促使牛顿提出了万有引力。牛顿的时代,有相继“两颗”彗星,“第一颗”彗星消失在太阳背后之后一段时间,“第二颗”彗星出现。但是两颗彗星看起来很相似,牛顿认为这是同一颗彗星,这颗彗星以极扁的轨道绕太阳运行,在太阳背后时,这颗彗星收到了太阳的作用,牛顿把这种力叫做引力。这颗彗星就是哈雷彗星——和牛顿同时代的哈雷对这颗彗星进行了深入研究。所以,不是苹果,而是哈雷彗星促使牛顿提出了引力理论。这也是可以理解的,毕竟彗星是比苹果更引人注目、引人思考的。牛顿和哈雷预言了彗星的回归时间,他们没能亲眼看到这颗彗星的回归。但是当哈雷彗星回归的时候,科学战胜了迷信。

       现在,我已经不觉得彗星是微不足道的了。各位看官感觉如何?

牛顿画的哈雷彗星轨道图



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