羽毛球能在击球的一瞬间超音速产生音爆吗

羽毛球不能在击球的一瞬间超音速产生音爆，因为音爆是物体的运动速度超过音速，也就是一千二百千米的时速。而羽毛球不可能达到这速度的。

音爆的冲击波的压力分布前沿最大，高于正常气压，然后经正常值而到达尾部时的负值，尤如英文字母N形，故冲击波有时也叫做N波。轰声会对社会环境带来负效应。

音爆的其他情况简介。

当飞机以超过音速的速度飞行，飞机所发出的声音的密度波无法跑在飞机前方，所以就全部叠在机身后方，形成了圆锥形状的音锥。当这种爆震波传到时，我们就听到所有累积起来的声音，在听觉上，这就是一声轰然巨响的音爆。

我们知道，在宇宙中存在着无数个星系，它们大小、结构不一，形态各异。那为什么宇宙中的那些最大的星系都是椭圆星系而不是螺旋星系呢？螺旋星系在其结构上是不是受到了某种限制？今天就说下星系大小的问题。

先看下目前所知最大的螺旋星系是哪个？

在一个黑暗的夜晚仰望天空，仅用肉眼就能看到很多的恒星、行星，甚至是微弱的星团和星云。但是夜空中最大的结构是那条横跨穹顶的银河系暗带。

从我们的角度看这是银河系的内部平面。对我们来说它非常巨大，包含了几千亿颗恒星，直径10万光年。但银河系并不是最大的螺旋星系，本星系群中的仙女座星系也不是，但它是我们天空中角大小最大的星系。

仙女座星系能成为我们天空中看起来最大星系，两个因素：

首先它真的很大！直径约22万光年，其中包含了大约一万亿颗恒星，是银河系恒星数量的三到五倍，直径的两倍多，是我们所在星系群中最大的星系。其次它离我们很近！距离只有254万光年，是宇宙中离我们最近的大星系。

本星系群中的星系能被认为是一个集合的原因是，它们都被引力束缚在一起！再过几十亿年，仙女座、银河系、三角座星系和本星系群中所有其他的小星系将会合并在一起，形成一个独立的巨型星系。

星系合并后最终得到的不是一个螺旋星系，而是一个巨大的椭圆星系！那么为什么会变成椭圆而不是螺旋星系呢？只看一两个孤立的例子并不能解决问题。如果我们想准确地知道星系合并中发生了什么，我们需要观察目前所能看到的一切，并从中得出结论。

那么，如果我们观察宇宙中的星系，并优先选择最大的星系，我们会发现什么

在上图中有两个比较明显的星系，其中一个与银河系大小相当。就是图像右边的螺旋状结构：IC 4970，它正在引力的作用下与其庞大的邻居发生着相互作用。

上图中的“巨型”星系，有两个庞大、扩张、分散的旋臂，这两个旋臂实际上要比我们在上图中看到的延伸得更远。NASA的GALEX太空船在紫外线捕捉到了这个巨型星系的全貌，而且这个星系也是我们迄今为止在宇宙中发现的最大的螺旋星系。下图：

这是NGC 6872星系，直径约522万光年，是已知宇宙中最大的螺旋星系。当然，宇宙那么大，很有可能存在比这个更大的螺旋星系，但我们目前只确定了这一个，因为它距离我们“只是”2亿光年多一点。NGC 6872的质量明显大于银河系或仙女座星系，甚至两个星系的总和。而且在物理尺寸上也要大得多，据我们所知，宇宙中就算存在更大得螺旋星系，也不会比NGC 6872大太多。

但是宇宙中有很多星系比NGC 6872要大的多，它们就是椭圆星系！

宇宙中的庞然大物：椭圆星系

就算我们只看离我们最近的大星系团室女座星系团，其中最大的星系是梅西耶87，它的直径大约有100万光年，包含数万亿颗恒星，总质量是我们星系的200倍！

换句话说，在这个普通的星系类型中，一个普通的大椭圆星系，使已知最大的螺旋星系在它面前相形见绌。但宇宙中还有更大的椭圆星系。

上图的星系是IC 1101，迄今为止宇宙中已确认的最大的单一星系。距我们107亿光年远，包含了大约100万亿颗恒星，几乎是银河系的1000倍，总质量是10^15个太阳质量，直径估计有5到6百万光年。

与已知最大的螺旋星系相比，已知最大的椭圆星系包含：

恒星数量几乎是它的100倍，总质量大约是它的几百倍在最大方向上大约是它物理大小的10倍。

螺旋星系在椭圆星系面前就像个小矮人！

螺旋星系是怎样形成的？为什么宇宙中最大的星系几乎都是椭圆星系

宇宙中有许多大型星系，通常位于巨大星系团的中心，它们的质量通常是银河系的数百到1000倍，但其中没有一个是螺旋星系！举个例子，上图中，天炉星系团右下角明亮的大螺旋星系，它甚至还比不上仙女座星系的质量，而其中巨大的椭圆星系是仙女座星系总质量的许多倍。那么，为什么螺旋都是小矮人呢？我们下面就看下螺旋星系是如何形成的！

在早期宇宙中，大爆炸后不久，那些生来就比其他区域具有稍多物质和能量的微小区域，通过引力开始优先地吸引物质。最终，足够多的物质被吸引到气体团块中，导致了恒星的形成和星团的形成。首先形成的集群是一个更大的结构的一部分（一个非对称的气体云团），它在最短的方向率先发生坍缩，首先形成一个圆盘。随着时间的推移，圆盘吸积了越来越多的物质，聚集了附近所有的星团，由于密度波而形成了一个螺旋状的结构。与星系融合的中小规模的星团进入星系核心，一直保持着螺旋结构。

这个过程发生在银河系，仙女座，以及几乎所有我们看到的螺旋星系。一团巨大的气体因引力作用而坍缩、“压扁”并开始旋转。由于圆盘的不稳定性而产生的密度波就出现了螺旋结构，螺旋星系一直是螺旋结构，只是因为没有灾难性的膨胀来摧毁这个结构。

但是，在宇宙中导致一个更大星系形成的过程（与一个或多个其他螺旋星系合并）正是破坏着宇宙中的螺旋结构！

这个过程在宇宙中是非常普遍的现象，那些从未经历过合并的孤立星系是相对不受干扰的螺旋星系。当两个星系引力合并，引力发生作用后恒星的旋臂会受到极大的干扰，会经历一个星爆阶段，也就是恒星形成异常活跃，一旦星爆阶段结束，星系就进入了最终的椭圆状态。

如果想要两个大星系合并在一起并保持螺旋结构，就需要非常好的机缘巧合。这在统计学上不太可能发生。而且合并的次数越多，尤其是大型星系合并的越多，螺旋结构就更容易被破坏，最终得到一个椭圆结构。

但是也有一些星系似乎是螺旋星系和椭圆星系的混合体，我们称其为“半合并”状态，也就是一个巨大的螺旋星系与一个很小的星系合并形成的部分椭圆结构，最初的螺旋星系在某种程度上仍然保持完整。

这就是为什么宇宙中最大的螺旋星系并没有那么大，更大的星系通过合并，它们更有可能变成巨大的椭圆星系而不是螺旋星系！

科隆大学一个物理学家团队首次在原子尺度上发现了电子的一种特别奇特行为。电子通常在三维空间中几乎是自由运动的。然而，当它们被迫只在一个维度上移动时，即在原子链中，它们的行为开始变得奇怪。托莫纳加-卢廷格流体理论在几十年前就预测到了这一点。然而，在实验室中，这一现象到目前为止只是间接地显示出来。

博科园：科隆大学第二物理研究所的托马斯·米切利教授领导一个国际研究小组现在已经制造出了一维导线，使他们能够用扫描隧道显微镜在一维中观察被困电子的行为，其研究成果发表在《物理评论X》上。

米切利说：1950年日本物理学家、后来的诺贝尔奖得主朋永信一郎设想，电子在一种被压缩到一维的金属中会做什么，也就是一串单原子。当电子不能再相互回避时，随之而来的显著后果对我们物理学家来说尤其令人着迷。在真实的三维晶体中，它们的相互作用相当弱，因为它们在这样一个“开放”的系统中可以自由移动。

然而，在一维中，电子根本无法避免彼此，并开始强烈地相互作用。电子通常携带电荷和自旋，即量子力学角动量。然而，在一维中，由于它们的强相互作用，行为不再像正常电子那样。相反，它们分为两类准粒子，一类带有自旋，另一类带有电荷。这里电子被更好地描述为两个独立的波：自旋密度波和电荷密度波。这种现象被称为自旋电荷分离，是汤玛纳加-卢廷格液体理论的核心。汤玛纳加-卢廷格液体理论是以1950年首次提出汤玛纳加-卢廷格理论的汤玛纳加-卢廷格和进一步发展该理论的美国理论物理学家华金·马兹达克·卢廷格命名。

为了能够第一次看到这种自旋电荷的局部分离，科隆研究人员将这种被称为Tomonaga-Luttinger的液体困在有限长度的金属丝中，本质上是把它锁在一个笼子里。由于导线的长度有限，按照量子力学的要求，驻波具有离散的能量形式。这使得以一种深不可测的精确度来 探索 卢廷格和汤翁长之理论的局限成为可能。第二物理研究所的研究小组专门从事石墨烯和单层二硫化钼(MoS2)等二维材料的生产和 探索 。他们发现，在两个二硫化钼岛(其中一个是另一个的镜像)的界面上，形成了一根由原子组成的金属丝。

研究人员借助扫描隧道显微镜，在-268摄氏度(5开尔文)的温度下，能够可视化金属丝上的驻波及其离散能量。惊讶的是，科学家们在导线中发现了两组驻波，而对于“正常”的独立电子，只有一组驻波是可以预测的。解释这一现象的关键来自科隆大学阿希姆·罗希(Achim Rosch)教授周围的理论物理学家：正如Tomonaga和Luttinger半个世纪前预测的那样，两组驻波代表自旋密度和电荷密度波。科学家们现在正计划更近距离地研究一维笼中电子的行为。为了测试Tomonaga-Luttinger液体理论的极限，要在比原来低10倍(03开尔文)的温度和一个改进的“笼子”中进行新实验。

博科园-科学科普｜研究/来自: 科隆大学

参考期刊文献:《物理评论X》

DOI: 101103/PhysRevX9011055

博科园-传递宇宙科学之美

因为两种波的传播原理不同

电磁波：变化的电场激发磁场,变化的磁场激发电场,一直循环下去,传到远处

声波：即机械波,通过质点之间的相互作用,前边的质点带动后边的质点振动,传到远处,5,声波是机械波，其能量需要依靠介质的受迫振动来传播。电磁波不是机械波，它跟机械波有本质的区别。按照量子力学的观点，电磁波是一种几率波，它实际上是电磁场能量子在空间出现的几率的传播。,2,声波是机械波，需要介质，靠振动

电磁波不需要

两类别,2,电磁波是物质波，可以穿透真空；声波是压力波、密度波，不能穿透真空。,2,所谓需要介质,是一个说法而已

我们学习所在的学术环境所谓介质,只是说传递

但实际上我个人认为在波的类型定义上就可以用介质来定义了

电磁波是电磁现象,当然是电场和磁场的变化(交替)形成,又因为除了电磁场本身,确实不需要其他物质实现波的形成和传递,所以说不需要介质是正确的,注意我说除了自身,(好像是废话)

但是声波就不同了,声波的定义是空气或其他特定的物质的震动以及传递,2,声波（Sound Wave或Acoustic Wave）是声音的传播形式。声波是一种机械波，由物体（声源）振动产生，声波传播的空间就称为声场。在气体和液体介质中传播时是一种纵波，但在固体介质中传播时可能混有横波。人耳可以听到的声波的频率一般在20赫兹至20000赫兹之间。

声波可以理解为介质偏离平衡态的小扰动的传播。这个传播过程只是能量的传递过程，而不发生质量的传递。如果扰动量比较小，则声,1,

这是距离“鲸座”方向约4亿4000万光年的两个银河。从地球的正侧面近的角度看左侧的椭圆银河和呈环状构造的残骸的右侧的旋涡银河形成一对，看起来就像画着数字的“10”一样。两个银河是通过重力相互影响的相互作用的银河。

根据美国航空航天局（NASA），可以看到“0”的右侧银河的环构造，是由于与看上去像“1”的左侧银河发生碰撞而形成的。由于两个银河碰撞产生的密度波呈圆形扩散，从而刺激了星形活动，诞生了许多大质量星，从而形成了这样的构造。装点戒指的蓝色是由活跃的星星形成活动产生的年轻、高温的星星的光辉。另一方面，左侧银河的形态并没有那么大的混乱，可以看出它具有平滑的构造。

开头的图像是根据曾经安装在哈勃宇宙望远镜上的观测装置“广域行星照相机2（WFPC2）”的观测数据（使用可见光和红外线滤镜）制作的，并于2008年10月30日公开NASA的哈勃宇宙望远镜Twitter官方账号在2022年4月27日重新介绍。顺便说一下，担任NASA X射线观测卫星“Chandra”官制的史密索尼亚天体物理观测所的Chandra X射线中心有哈勃、Chandra、红外线宇宙望远镜“Spitz”、并且公开了合成了紫外线宇宙望远镜“GALEX”观测数据的Arp 147的图像（X射线等波长被伪着色）。

根据该中心，昌多在右侧的银河检测出了9个被认为是黑洞连星（黑洞和恒星组成的连星）的明亮的X射线源，环构造被表现为“黑洞的巨大环（Giant Ring of Black Holes）”。另外，现在我们所观测到的，可能是过了恒星形成活动的顶峰后经过了1500万年左右的样子。

对于宇宙我们有太多的未解之谜需要我们去探索，而人类也从不间断的对宇宙进行探索研究，而近日我国科学家在银河系发现新移动星群，这一发现有什么意义吗？那么下面就由星座知识为大家揭晓下吧！

我国科学家在银河系发现新移动星群我国科研团队利用郭守敬望远镜与欧空局盖亚空间望远镜的观测数据，在银河系的猎户座星云附近发现一个新的移动星群，共包含206颗成员星，其中74颗是主序前恒星，也就是中心氢尚未点燃的原恒星。

意义天文学家表示，该移动星群的发现，为研究银河系旋臂密度波驱使恒星聚集、从而触发星云坍塌的可能性提供了观测证据，对理解银河系的形成、结构和演化具有重要意义，这一成果日前在国际学术期刊《天文学报》发表。研究人员利用LAMOST光谱提供的视向速度、金属丰度以及Gaia提供的视差和自行数据，建立了包含空间位置、空间速度以及金属丰度等多维信息的样本。“基于这个样本，我们利用小波变换技术在速度空间中分析恒星的数密度分布，发现了这个新的移动星群。”中科院国家天文台研究员赵景昆说。

发现移动星群有几颗：包含206颗成员星，其中74颗是主序前恒星这个新发现的移动星群共包含206颗成员星，其中74颗是主序前恒星，所谓主序前恒星是中心氢尚未点燃的原恒星，其余为G型星和K型星。经分析表明，该移动星群中的主序前恒星形成于猎户星云，而G型星和K型星与猎户座星云中的恒星处于不同的演化序列，它们并非诞生于猎户座星云。成员星中的主序前恒星证实了部分猎户座星云中形成的恒星正在向外扩散，而G型星和K型星则可能曾随旋臂密度波的峰值到来而聚集在一起，现在正随着密度波的峰值离去而逐渐扩散开。赵景昆表示，该移动星群证实了猎户座恒星集合体的部分恒星确实在对外扩散，而且旋臂密度波可能对该过程起了推动作用。此外，这个新的移动星群也提供了旋臂密度波驱使恒星聚集的证据。

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银河系（Maliky Way）

银河系是地球和太阳所属的星系。因其主体部分投影在天球上的亮带被我国称为银河而得名。

银河系约有2000多亿个恒星

银河系侧看像一个中心略鼓的大圆盘，整个圆盘的直径约为10万光年，太阳位于据银河中心33万光年处。鼓起处为银心是恒心密集区，故望去白茫茫的一片。

银河系俯视像一个巨大的漩涡这个漩涡有四个宣臂组成。太阳系位于其中一个旋臂（猎户座臂），逆时针旋转（太阳绕银心旋转一周需要25亿万年）。

银河系呈旋涡状，有4条螺旋状的旋臂从银河系中心均匀对称地延伸出来。银河系中心和4条旋臂都是恒星密集的地方。从远处看，银河系像一个体育锻炼用的大铁饼，大铁饼的直径有10万光年，相当于9460800000万万公里。中间最厚的部分约3000～6500光年。太阳位于一条叫做猎户臂的旋臂上，距离银河系中心约33万光年。

太阳系

Solar System）就是我们现在所在的恒星系统。由太阳、八颗行星（原先有九大行星，因为冥王星被剔除为矮行星）、66颗卫星（原有67颗，冥王星的卫星被剔除）以及无数的小行星、彗星及陨星组成的。行星由太阳起往外的顺序是：水星（mercury）、金星（venus）、地球（earth）、火星（mars）、木星(jupiter）、土星（saturn）、天王星（uranus）、海王星（neptune）。离太阳较近的水星、金星、地球及火星称为类地行星（terrestrial planets）。宇宙飞船对它们都进行了探测，还曾在火星与金星上着陆，获得了重要成果。它们的共同特征是密度大（>30克/立方厘米），体积小，自转慢，卫星少，内部成分主要为硅酸盐（silicate），具有固体外壳。离太阳较远的木星、土星、天王星、海王星称为类木行星（jovian planets）。它们都有很厚的大气圈，其表面特征很难了解，一般推断，它们都具有与类地行星相似的固体内核。在火星与木星之间有1000000个以上的小行星（asteroid）（即由岩石组成的不规则的小星体）。推测它们可能是由位置界于火星与木星之间的某一颗行星碎裂而成的，或者是一些未能聚积成为统一行星的石质碎块。陨星存在于行星之间，成分是石质或者铁质。

这些行星都以太阳为中心以椭圆轨道公转，虽然除了水星的十分接近于圆。行星轨道中或多或少在同一平面内（称为黄道面并以地球公转轨道面为基准）。黄道面与太阳赤道仅有7度的倾斜。冥王星的轨道大都脱离了黄道面，倾斜度达17度。上面的图表从一个特定的高于黄道面的透视角显示了各轨道的相对大小及关系（非圆的现象显而易见）。它们绕轨道运动的方向一致（从太阳北极上看是逆时针方向）,因此,科学家们把冥王星排除在九大行星之外。除金星和天王星外自转方向也如此。

太阳系（solar system）在宇宙中的位置

太阳系位于银河系边缘，银河系第三旋臂——猎户旋臂上。

太阳系是由太阳以及在其引力作用下围绕它运转的天体构成的天体系统。它包括太阳、八大行星及其卫星、小行星、彗星、流星体以及行星际物质。人类所居住的地球就是太阳系中的一员。

评论(4)|48

2007-11-07 19:36阿萨吉|一级

银河系有多少颗恒星

人马A有极小的尺度，只相当于普通恒星的大小，发出的射电辐射强度为210（34次方）尔格/秒，它位于银河系动力学中心的02光年之内。它的周围有速度高达300公里/秒的运动电离气体，也有很强的红外辐射源。已知所有的恒星级天体的活动都无法解释人马A的奇异特性。因此，人马A似乎是大质量黑洞的最佳候选者。但是由于目前对大质量的黑洞还没有结论性的证据，所以天文学家们谨慎地避免用结论性的语言提到大质量的黑洞。我们的银河系大约包含两千亿颗星体，其中恒星大约一千多亿颗，太阳就是其中典型的一颗。银河系是一个相当大的螺旋状星系，它有三个主要组成部分：包含旋臂的银盘，中央突起的银心和晕轮部分。

螺旋星系M83，它的大小和形状都很类似于我们的银河系

银盘:

银盘是星系的主体，直径约为八万光年，中间部分厚度大约六千光年，太阳附近银盘的厚度大约为三千光年，银盘主要是由四条巨大的旋臂环绕组成，它是由无数的蓝色恒星组成的，太阳位于人马座臂和英仙座臂之间的猎户座臂上，距离银心28000光年或者85千秒差距。旋臂的形成与银河系创生时期星系核的活动有关系。

星系ngc891,银河系的侧面就是这个样子

银心:

星系的中心凸出部分，是一个很亮的球状，直径约为两万光年，厚一万光年，这个区域由高密度的恒 星组成，主要是年龄大约在一百亿年以上老年的红色恒星，很多证据表明，在中心区域存在着一个巨大的黑洞，星系核的活动十分剧烈。

银晕:

银河晕轮弥散在银盘周围的一个球形区域内，银晕直径约为九万八千光年,这里恒星的密度很低，分布着一些由老年恒星组成的球状星团，有人认为，在银晕外面还存在着一个巨大的呈球状的射电辐射区，称为银冕，银冕至少延伸到距银心一百千秒差距或三十二万光年远

回答者：向往※自由鸟 - 初入江湖 二级 3-27 20:23

什么是银河系？

如果我们用肉眼粗扫一下天空，好像我们看到了天空中所有的星星。没有什么地方的星星看上去特别密，也没有什么地方的星星看上去特别稀。由此我们可得出结论，对我们而言，星星在各方位是平均分布的，而且，如果星星作为一个整体能够构成具有一定形状的集合体，那么此形状一定是球形。显然，所有大的天体都近似为球体，为什么不能把整个银河系看作是一个球体呢？

当然，我们用肉眼看到的星星仅有6000颗，这些星星大都是离我们相当近的。如果我们使用望远镜会发现什么呢？答案是我们看到了更多的星星，而且它们好像也是均匀地分布在天空中的——除了银河。

用肉眼观察，银河是一条弱光带（如今，如果我们居住在城市里，就很难看到银河了，这是因为天空被人工照明映亮了）。它看上去是淡乳白色。事实上，有一个关于它的神话故事：从前，宙斯的妻子赫拉正在给婴儿哺乳时，她的乳汁流入了天空就形成了这条弱光带。希腊人把它称为galaxias kyklos（银环），罗马人称之为via lactea（银河），由此我们就得到了它的英文名称。

但是，真正的银河是什么呢？如果我们不考虑神话故事，那么我们可以首先想到古希腊哲学家德谟克利特，大约于公元前440年，他提出银河实际上由大量的星星组成，这些星星无法被单个分辨开。但是它们聚集起来发出柔和的光。虽然这个观点没引起人们的重视，但是它恰恰是完全正确的。就在1609年，伽利略把第一架望远镜对准天空并发现银河容纳了极大数量的星星时，这个理论被证实了。

“极大数量”是指多少？人们看夜空时的第一印象是星星是数不清的，它们太多了以至于无法计算。但我已提过几次，用肉眼所能看到的星星的总数仅仅大约为6000颗，通过望远镜看到的星星的数目就大得多了。那就意味着它们是数不清的吗？

在银河方向的星星非常密，但在其他方向上星星就相对稀少了，这意味着我们必须抛弃形成球状结构的星体的整体概念。如果是那样，各个方向上的星星数目与银河方向上的星星数目应该一样多，而且，随着较近的星星以弱光为背景而闪烁着（没有现在壮观），整个天空将被照亮。

那么，我们必须假设，星星存在于非球状的大星团中，且在银河方向上比在其他方向上延伸得更远。既然是这样，那么银河显示出星星都聚集成透镜形或汉堡包形。这种透镜形的星团被称为银河系（来自银河的希腊语释义），同时由于我们看到的环绕天空的暗光带的原因，银河这个名字被保留下来了。

第一个提出星星存在于掩光星系中的人是掩光天文学家托马斯·赖特。他于1750年提出该建议，但他的想法好像很混乱和不可理解，以至于开始时很少有人注意他。

当然，即使银河系是透镜形的，它也可以永远在长径方向上延伸。尽管在银河的外面只看到比较少的星星，但在银河内部却存在着无数的星星。

为了说明问题，威廉·赫歇耳统计了一下星星的数目。自然，在一定时间内，指望数清所有的星星是不可能的。

赫歇耳选择了683个小区域，它们均匀地分布在天空中，然后统计每一区域里用望远镜看到的星星。用这种方法，他得到了我们现在称为天空中的“假想的民意测验”的星星数目。这是第一个把统计学应用于天文学的例子。

赫歇耳认为每个区域里的星星的数量与它接近银河的程度有关。在所有方向上，星星数目随趋近银河程度的增加而稳步地增长。从他统计的星星数目上看，可以估算出银河系的星星的数目以及银河系可能有多大。1785年，他宣布了结果，并提出银河系的长径大约是太阳到天狼星的距离的800倍，短径是此距离的150倍。

半个世纪后，天狼星的实际距离被算出来了，可得出赫歇耳认为的银河系的长径是8000光年，短径为1500光年。同时，他算出银河系内有80亿颗星。虽然这是个巨大的数目，但不是不可数的。

在近两个世纪内，天文学家用比赫歇耳所能用的好得多的仪器和技术探索了银河系，如今了解到银河系比赫歇耳所料想的要大得多。在长径方向上至少延伸出10万光年，可能拥有2000亿颗星。不过可以说，我们确认了银河系以及星星不是无数的而是可计算的，这是赫歇耳的功劳。

银河系（milky way galaxy）

由恒星和星系物质组成的巨大的、盘状系统，太阳是该系统中的一员。银河系中的众多繁星的光形成了银河，成为环绕夜空的外形不规则的发光带。这条星光带大体上位于银盘平面上。银河系是构成宇宙的亿万个星系中的一个。它拥有几百亿颗恒星和相当大量的星际气体和尘埃。银河系是星系类型中的旋涡星系一类的典型。它的核心周围是一个巨大的中央核球，并有缠绕着它的旋臂。这些弯曲的旋臂使银河系的外形看上去像是一个庞大的车轮。旋臂均匀沉陷在银盘中。银盘是银河系的主要组成部分，直径约70000光年。银核为星际尘埃粒子屏蔽，它们吸收银核辐射中的可见光和紫外光。但科学家可以在射电、红外、X射线和γ射线的波段，记录并研究银核区发出的辐射。特别是红外辐射和X射线中的强发射，表明存在着高速运动的电离气体云。现在多认为，这种气体云在环绕一个大质量天体运转，很可能是一个质量约为400万个太阳质量的黑洞。科学家已确认，中央核球的主要成分是一些老年恒星和老年星团。旋臂的成分则是完全不同的另一类天体。旋臂中的天体属于十分年轻的亮星和疏散星团。此外，在旋臂区域内是星际气体和尘埃粒子的最高度集聚区，所以那里也是新的恒星形成的最适合的所在。太阳位于这些旋臂中的一条，即猎户臂的内侧边缘附近，距银河系中心约为银河系半径的三分之二距离处。银核位于人马座天区方向，和太阳的距离约为23000光年。银盘的上和下为一球形区域（称为球状成分），其中充斥着球状星团和其他年龄很大的天体。例如贫重元素的矮星。银河系的外围一直到可见的边缘，为一个巨大的大质量银晕。它的成分、形状和延伸大小尚不十分清楚。整体银河系统绕银心自转，但不同组成部分的天体并不以相同的速度公转。距银心远的天体比距银心近的天体速度慢。距银心相当远的太阳以一个近似圆形公转轨道绕银心的运动，速度估计为225公里/秒。由于太阳的公转速度较慢，它绕银心公转一周约须2亿年。

地球所在的太阳系处于银河系中，在地球上看银河会发现横跨星空的一条乳白色亮带，这就是银河系主体在天球上的投影。中国古代又称为银汉。在北半天，银河从天鹰座先向西北，经过天箭座、狐狸座、天鹅座、仙王座、仙后座,再折向东南,穿过英仙座、御夫座、金牛座、双子座、猎户座、纵贯天球赤道上的麒麟座，进入南半天的大犬座、船尾座、船帆座，又折向西北，横过船底座、南十字座、半人马座、圆规座、矩尺座、天蝎座、人马座和盾牌座。银河经过23个星座，周天一圈后又回到天鹰座。用望远镜观察，可以看见银河是由为数众多的恒星和星云组成的。星云有亮有暗。亮星云密集处使银河增亮，例如，盾牌座、人马座一带的亮区。暗星云则表现为银河上的暗区，例如，天鹰座以南的“大分叉”和南十字座附近的“煤袋”。银河在星空勾画出轮廓不很规则、宽窄不很一致的带，叫作银道带。银道带最宽处达30°，最窄处也超过10°。

天文学上的银河系

二十世纪初，卡普坦通过恒星计数和光度函数的统计研究,建立了以太阳系居中的、直径长40,000光年的银河系模型。1918年，沙普利对太阳系为银河系中心的传统观念提出挑战。他分析了当时已知的球状星团的视分布，并根据造父变星的周光关系估算它们的距离，从而得出银河系是直径 300,000光年、厚30,000光年的透镜型的恒星和星云系统。银河系中心在人马座方向,太阳距银心50,000光年。这是哥白尼日心说以来,宣布太阳系并非居宇宙中心地位的壮举。半个世纪中，沙普利模型的形状经受了新的观测事实的考验，已为世人所公认。不过，由于不正确地假定星际间无吸光物质，对距离尺度估计得偏高。直到1930年，特朗普勒通过研究银河星团而证实星际吸光的存在，才重新订正银河系模型的大小。今日的公认值是直径约81,500光年、厚约3,300～6,600光年，太阳距银心约32,600光年。

1926年，林德布拉德指出，恒星运动的不对称效应是银河系自转的反映。随后，银河系的较差自转为奥尔特所证实,并求出太阳以每秒250公里的速度，沿圆轨道绕银心运动,估计25亿年公转一周。他还估算出银河系的质量是14×10□太阳质量。根据河外星系的启示，人们推测银河系也有旋涡结构。五十年代初，摩根的高光度星空间分布研究和奥尔特等人的中性氢21厘米谱线射电分析，都确切地描绘出银河系旋涡结构和旋臂。六十年代，林家翘比较成功地用密度波理论解释了旋涡结构及其维持机制。

1944年,巴德基于星团赫罗图的研究,提出星族概念，并将恒星划分为星族Ⅰ和星族Ⅱ两大类。1957年，在梵蒂冈召开的一次国际学术会上，按照恒星的空间运动速度、距银道面的距离、向银心的聚集程度、氦含量和年龄等参量，把星族又细分为中介星族Ⅰ、旋臂星族（极端星族Ⅰ）、盘星族、中介星族Ⅱ和晕星族（极端星族Ⅱ）。这五个次系的成员天体构成银冕、银晕、银心、银盘和旋臂。

星系世界 1912年，勒维特观测小麦哲伦云的造父变星，发现周光关系，从而推测小麦哲伦云的距离可能十分遥远，也许在银河系之外。1924年底，哈勃宣布他利用造父变星的周光关系,计算出仙女星系(M31)、人马不规则星系(NGC6822)的距离,指出它们是银河系以外的恒星系统。从那时起，诞生了星系天文学。古老的宇宙岛观念被证明是客观现实；在银河系之外“天外有天”的大宇宙概念的建立，是二十世纪天文学的又一重大成就。

1929年，哈勃发现河外星系的谱线红移量和星系距离成正比关系。假若承认红移是天体退行运动的多普勒效应，那么红移－距离关系意味着星系普遍退行，而它们所处的空间整体在膨胀。宇宙膨胀正是相对论宇宙学所预期的结果之一。1956年，ML哈马逊把红移－距离的线性关系扩展到红移□=020，即退行速度达到光速的1/5。1977年,桑德奇更延伸到□=075，即退行速度为光速之半。按此而求出的距离已超过50亿光年。这就是我们生活于一个不断运动并演化着的宇宙中的观测依据。

六十年代，在星系世界陆续发现了以10□～10□年为时间尺度的激扰现象和活动异常的特殊天体,例如,河外射电源和X射线源、类星体。与以10□年为演化尺度的绝大多数正常星系相比，它们的存在只是短暂的瞬间。七十年代以来，探索远达百亿光年以上的宇宙深空已成为现代天文学的主要课题。

银河系

我们的银河系大约包含两千亿颗星体，其中恒星大约一千多亿颗，太阳就是其中典型的一颗。银河系是一个相当大的螺旋状星系，它有三个主要组成部分：包含旋臂的银盘，中央突起的银心和晕轮部分。

银盘:

银盘是星系的主体，直径约为八万光年，中间部分厚度大约六千光年，太阳附近银盘的厚度大约为三千光年，银盘主要是由四条巨大的旋臂环绕组成，它是由无数的蓝色恒星组成的，太阳位于人马座臂和英仙座臂之间的猎户座臂上，距离银心28000光年或者85千秒差距。旋臂的形成与银河系创生时期星系核的活动有关系。

银心:

星系的中心凸出部分，是一个很亮的球状，直径约为两万光年，厚一万光年，这个区域由高密度的恒 星组成，主要是年龄大约在一百亿年以上老年的红色恒星，很多证据表明，在中心区域存在着一个巨大的黑洞，星系核的活动十分剧烈。

银晕:

银河晕轮弥散在银盘周围的一个球形区域内，银晕直径约为九万八千光年,这里恒星的密度很低，分布着一些由老年恒星组成的球状星团，有人认为，在银晕外面还存在着一个巨大的呈球状的射电辐射区，称为银冕，银冕至少延伸到距银心一百千秒差距或三十二万光年远处。

银河系

太阳系所在的恒星系统，包括一二千亿颗恒星和大量的星团、星云，还有各种类型的星际气体和星际尘埃。它的总质量是太阳质量的1400亿倍。在银河系里大多数的恒星集中在一个扁球状的空间范围内，扁球的形状好像铁饼。扁球体中间突出的部分叫“核球”，半径约为7千光年。核球的中部叫“银核”，四周叫“银盘”。在银盘外面有一个更大的球形，那里星少，密度小，称为“银晕”，直径为7万光年。银河系是一个旋涡星系，具有旋涡结构，即有一个银心和两个旋臂，旋臂相距4500光年。其各部分的旋转速度和周期，因距银心的远近而不同。太阳距银心约23万光年，以250千米/秒的速度绕银心运转，运转的周期约为25亿年。

科学名词：银河系

银河是一个星系，它比普通的星系稍微大一些，直径大约为十万光年。银河系中至少有2000亿颗星。其中，大约400亿颗星集中在中央的核球(Bulge)上，四周缠绕着四只旋臂，由气体和尘埃物质混杂的区域。核球的直径为3000光年，呈椭球形，由年龄超过100亿年的老年星球构成。银河系的历史已经有150亿光年。

银河系

银河系，地球和太阳所在的恒星系统。它是一个普通的星系，因其投影在天球上的乳白亮带——银河而得名。银河系呈盘状，盘的直径为25千秒差距，厚度约为1-2千秒差距。这个扁盘状恒星系统称为银盘。银盘上分布着呈旋涡结构的恒星、星团和星云。有一大质量的核球居于银盘中心，银盘被笼罩在直径约30千秒差距的银晕中。银河系质量约14×1011太阳质量，其中90%是恒星，10%是由气体和尘埃组成的星际物质。银河系整体作较差自转。太阳处在距银心约10千秒差距的银盘中，以每秒250公里的速度绕着银心转动，转一周需25亿年。银河系在本星系群中为除仙女星系外的最大星系，拥有约一、二千亿颗恒星。它的演化时间尺度为1010年，视绝对星等为MV=-205。

伽利略是第一个用望远镜发现银河由恒星组成的人。18世纪后期，威廉·赫歇耳用自制的反射望远镜进行了系统的恒星计数的观测。他计数了117600颗星，绘制了一幅扁而平、轮廓参差、太阳居其中心的银河系结构图。由于他不知道星际消光的存在，再加上作了恒星的光度都相同的简化假设，导致他的结论与事实相差甚远。威廉·赫歇耳死后，其子约翰·赫歇耳把恒星计数工作扩展到南半天，并绘制了全天星图。1901年，卡普坦用统计视差的方法测定恒星的平均距离，求得银河系的直径为8千秒差距，厚2千秒差距，太阳居中，中心的恒星密集，边缘稀疏。1918年，沙普利提出了太阳不在中心的银河系透镜形模型，这项工作是建立在对造父变星的周光关系的研究的基础上，已得到天文界的公认。但沙普利也未考虑星际消光效应，把银河系估计过大。1930年，这一偏差被特朗普勒纠正。

射电天文学诞生后，利用中性氢21厘米谱线勾画出银河系旋涡结构，并发现太阳附近有三条旋臂。用射电天文方法观测OH、CH、CN等多种星际分子，丰富了银河系的整体结构。

按大爆炸宇宙学假说，银河系是由1010年前的大爆炸出现的引力不稳定而逐步形成的。近年还从恒星的形成和演化、元素丰度的变迁、银核的活动及其在演化中的地位等角度去探讨银河系的整体演化过程。在60年代，林家翘等人提出的密度波理论，较好地说明了银河系旋涡结构的维持机制。

银河系

银河系大约包含两千亿颗星体，其中约一千亿颗恒星——我们的太阳就是其中之一。它是一个典型螺旋状恒星系，直径约为十万光年，太阳距离银河中心约二万八千光年。银河系有三个主要组成部分：银盘、银核和晕轮。

银盘：

银盘是星系的主体，直径约为八万光年，中间部分厚度大约六千光年，太阳附近银盘的厚度大约为三千光年，银盘主要是由四条巨大的旋臂环绕组成，它是由无数的蓝色恒星组成的，太阳就位于人马座臂和英仙座臂之间的猎户座臂上，距离银心两万八千光年或者8、5千秒差距。旋臂的形成与银河系创生时期的星系核的活动有关系。

中央凸起部分

星系的中心凸出部分，是一个很亮的球状，直径约为两万光年，厚一万光年，这个区域由高密度的恒星组成，主要是年龄大约在一百亿年以上老年的红色恒星，很多证据表明，在中心区域存在着一个巨大的黑洞，星系核的活动十分剧烈。

晕轮部分

银河晕轮弥散在银盘周围的一个球型区域内，银晕直径约为九万八千光年,这里恒星的密度很低，分布着一些由老年恒星组成的球状星团，有人认为，在银晕外面还存在着一个巨大的呈球状的射电辐射区，称为银冕，银冕至少延伸到距银心一百千秒差距或三十二万光年远处。

在没有灯光干扰的晴朗夜晚，如果天空足够黑，你可以看到在天空中有一条弥漫的光带。这条光带就是我们置身其内而侧视银河系时所看到的它布满恒星的圆面——银盘。银河系内有约两千多亿颗恒星，只是由于距离太远而无法用肉眼辩认出来。由于星光与星际尘埃气体混合在一起，因此看起来就像一条烟雾笼罩着的光带。银河系的中心位于人马座附近。 银河系是一个中型恒星系，它的银盘直径约为十二万光年。它的银盘内含有大量的星际尘埃和气体云，聚集成了颜色偏红的恒星形成区域，从而不断地给星系的旋臂补充炽热的年轻蓝星，组成了许多疏散星团或称银河星团。已知的这类疏散星团约有一千两百多个。银盘四周包围着很大的银晕，银晕中散布着恒星和主要由老年恒星组成的球状星团。

从我们所处的角度很难确切地知道银河系的形状。但随着近代科技的发展，探测手段的进步在某种程度上克服了这些障碍，揭示出银河系具有的某些出人意料的特征。长期以来人们一直以为银河系是一个典型的旋涡星系，与仙女座星系类似。但最近的观测却发现，它的中央核球稍带棒形。这意味着银河系很可能是一种棒旋星系。另外，银河系是一个比较活跃的星系，银核有强烈的宇宙射线辐射，在那里恒星以高速围绕着一个不可见的中心旋转。这表明在银河系的核心有一个超大质量的黑洞。

银河系有两个较矮小的邻居——大麦哲伦云和小麦哲伦云，它们都属于不规则星系。由于引力的作用，银河系在不断地从这两个小星系中吸取尘埃和气体，使这两个邻居中的物质越来越少。预计在一百亿年里，银河系将会吞没这两个星系中的所有物质，这两个近邻将不复存在

1天文单位（AU）=149597870E11米

1光年=9460536E15米=632398天文单位

1秒差距（PC）=3085678E16米 =2062648天文单位 =3261631光年

1英里=1609344公里

1埃=1E-8厘米=1E-10米

时 间

日： 平恒星日（从春分点到春分点）=86164094平太阳秒

地球平均自转周期（从恒星到恒星）=86164102平太阳秒

平太阳日=86400平太阳秒

月： 交点月=2721222日=27日5时5分35808秒

分点月（春分点到春分点）=2732158日 =27日7时43分4512秒

近点月=2755455日=27日13时18分33124秒

朔望月=2953059日=29日12时44分2976秒

恒星时=2732166日=27日7时43分11424秒

年： 食年（黄白交点到黄白交点）=3466200日

回归年（春分点到春分点）=3652422日

格里历年=3652425日

儒略年=3652500日

恒星年=3652564日

近点年=3652596日

互联网的

图中显示了激光（由发光的球体表示）如何撞击电荷密度波，从而改变波的行为。（：）Alfred Zong）

在物理学家用超短激光脉冲轰击晶体后，在晶体内部发现了一种新的物质相。

由一个镧原子和三个碲原子组成的晶体材料中出现了一种短暂的新物质相。超短的激光脉冲改变了电子在晶体中的运动方式，这种变化足以将其归类为一种全新的物质状态。物理学家说：

的能量爆发通常会使物质变得不那么有序，比如热熔冰或是尖锐的碎裂玻璃。但在这种情况下，激光闪光似乎将晶体移动到一种罕见的高阶状态。

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正常情况下，要改变一种物质的相态，你可以尝试化学变化、压力或磁场。麻省理工学院（MIT）物理学家、实验带头人之一Nuh Gedik在一份声明中说：“在这项工作中，我们利用光来进行这些改变，这些物理学家说，”

镧氚化物晶体自然形成了层状结构。在这种层状结构中，你会发现一种不寻常的模式。

在大多数物质中，电子分布相当均匀。但在很低的温度下，氚化镧形成了低电子密度的空穴和高电子密度的空穴。这些口袋是以一个扁平的模式组织起来的，指向与晶体层相同的方向。物理学家称这种模式为电荷密度波。

，但用小于1万亿分之一秒长的激光冲击晶体，电荷密度波将急剧（非常短暂地）改变方向——垂直于最初流动的方向流动。这是物理学家发现的物质的新阶段。理论上的“KdSPE”“KdSPS”，在激光闪光之后出现的物质的新阶段一直是晶体中一种潜在的可能性。激光抑制了主导相，即电荷的原始流动，并允许隐藏相出现。

当激光的作用减弱时，原始相重新断言自己。研究人员在11月11日发表在《自然物理学》杂志上的一篇论文中说，研究人员称晶体中的两个阶段为“竞争状态”，

，可能还有其他竞争状态，隐藏在其他晶体物质中。它们也可能是通过激光闪光被发现的。研究人员说，给定时间，他们可能会发现新的方法来操纵材料除了闪光灯什么都没有。

物理学中9个最大的未解之谜定义宇宙扭曲物理学的大量数字：7个令人振奋的发现

最初发表在《活科学》上。

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