宇宙和人类

一、什么是宇宙

1、为什么要了解宇宙

好奇性。从儿童开始，对宇宙就充满好奇。在看向深邃的天空，看到天上的星星，总会陷入深深的思索，天上有天宫吗，天宫中住着神仙吗？

探索性。人类居住的地球，只是浩瀚宇宙中一个小小的星球。目前人类对太空的认识，就像在海滩上玩沙子的小孩，对大海的认识，还是十分有限的，也是相当肤浅的。因此，需要进行不断的探索，积累广泛的知识。人类探索太空，也是为了获得更多宇宙的知识。

避险性。在了解宇宙的过程中，可以有针对性地研究和发明更多的技术，更好地保护和开发地球。地球处于宇宙环境中，不时遭遇小行星的撞击。等等。多数人认为，6500万年前，白垩纪末期，发生的第五次生物大灭绝，大约75%一80%的物种被灭绝。上一代地球的霸主恐龙，也遭到了毁灭。这一次生物大灭绝的主流说法，主要是由陨石撞击地球造成的。

再就是伽玛射线暴。1967年发现这一现象。这也是来自宇宙太空的灾难。伽玛射线来自天空中的某一方向。这种伽玛射线的强度突然增强，随后，又迅速的减弱。伽马射线暴是已知宇宙中最强的爆射现象。理论上，是宇宙学尺度上，巨大恒星在燃料耗尽时的塌缩爆炸，或者两颗邻近的致密星体一一黑洞或中子星，合并而产生的暴发过程。伽马射线暴短至千分之一秒，长则数小时，辐射主要集中在十分之一到一百兆的能量范围，会在短时间内，释放出巨大的能量。伽玛射线暴在几分钟内释放的能量，相当于万亿年太阳光的总和。其发射的单个光子的能量，通常是典型太阳光的几十万倍。

4.4亿年前，奥陶纪发生地球史上第一次物种灭绝的事件，约有85%的物种遭受灭亡。古生物学家认为，这次生物物种大灭绝，可能就是因为被一次伽马射线爆击中，导致地球环境快速变化，气候变冷，所造成的。

求生性。当前，地球面临能源枯竭、气候变暖、生态破坏等严重挑战。这就迫使我们考虑，去寻找宜居的地外行星。需要时，未来人类可以移民到外星球去。这就需要人们研究宇宙学的问题。

拓展性。有人提出了起伏性宇宙模型。按照起伏式宇宙模型，可以将整个宇宙看成是由小宇宙组成的大宇宙系统。我们所处的这个宇宙，就是整个宇宙中的一个小宇宙。 据此亦可见，宇宙是无始无终，无边无际，广袤无垠的。你我，地球系统，太阳系，银河系，甚至我们所处的这个宇宙，也只不过是沧海之一粟。甚至连沧海一粟也算不上。这样，探索，了解宇宙，可以拓展视野，开阔心胸，正确处理个人和他人、个人和集体、个人和自然的关系。

2、宇宙的起源

盘古开天。

这是中国古代的宇宙起源论。盘古开天地出自《山海经》。《山海经》成书于战国时期至汉代初期，和《易经》《黄帝内经》并称为上古三大奇书。

西汉的刘歆最早负责《山海经》的整理工作。刘歆指出，《山海经》的作者为禹、益。禹，姒姓，夏后氏，上古时期夏后氏首领，夏朝开国君王，历史治水名人，史称大禹。益，嬴姓，因协助禹治水有功，故受舜赐姓嬴。刘歆认为，禹、益一同治水，其中禹主要治水，益主要记物，然后将其所见所闻编为《山海经》。

《山海经》包含上古天文、地理、历史、神话、植物、动物、医学、宗教以及人类学、民族学、海洋学和科技史等方面的诸多内容，是一部上古社会生活的百科全书。

《山海经》是一部中国古代神话传说的集大成之作，其中记载了许多神话传说和民间故事。其中记载，很久很久以前，天和地还没有分开，宇宙混沌一片。有个叫盘古的巨人，在这个混沌的宇宙之中，睡了一万八千年。有一天，盘古突然醒了，他见周围一片漆黑，就抡起大斧，朝着眼前的黑暗猛劈过去。只听一声巨响，一片黑暗中的东西渐渐分开。缓缓上升的东西，变成了天。慢慢下降的东西，变成了地。天和地分开以后，盘古怕它们还会会合在一起，便头顶着天，脚蹬着地。天每天升高一丈，盘古也随着长高一丈。不知经过多少年，天和地逐渐成形了。盘古也累得倒了下来。盘古倒下后，他的身体发生了极大的变化。他呼出的气息，变成了四季的风和云；他发出的声音，变成了雷鸣；他的眼睛变成了太阳和月亮；他的四肢也变成了地球的山脉。这就是我们今天看到的天和地。

奇点爆炸。

这是外国的宇宙起源论。1970年，英国理论物理学家彭罗斯、霍金等人提出奇点定理。证明，当把广义相对力学应用于宇宙学时，就必然会出现奇点。不仅大尺度宇宙会出现奇点，超大质量的恒星濒死时，引力塌缩的最终结局，也是奇点。这种塌缩形成为黑洞，奇点是黑洞的中心。奇点的密度无限的大，奇点处的时空曲率也无限的大。温度则是极其的高。

科学家认为，奇点导致了大爆炸宇宙论。奇点是宇宙的起点。

3、宇宙的定义

我国的古代对宇宙作过定义。西汉初年刘安《淮南子》一书指出：“往古来今谓之宙，四方上下谓之宇”。宇，指的是四方上下，就是左右前后四方加上下两方共六个方位，通俗的讲，宇就是空间。宙指的是古往今来，就是过去现在未来为宙，宙代表时间。宇和宙分别代表的是空间和时间。宇、宙合在一起，就是时空。

哲学上和天文学上宇宙，是指所有的空间、时间、物质等及其所产生的一切事物的统称，是物质的整体，是物理学和天文学最大的研究对象。哲学上又叫世界。

4、宇宙的单位

天文单位。

这是天文学中测量距离的基本单位，是地球到太阳的平均距离，即149597870公里，约1.5亿公里。

光年。

因为天文数据太过巨大，需要更大的单位进行大概的描述。光年是计量天体距离的单位，是光在宇宙真空中沿直线经过一年时间的距离，为9,460‘7304’7258‘0800米。约为9.460×1012km，即9万4千6百亿公里。

兆秒差距。

比光年更大的距离单位。1个秒差距相当于3.261光年。比1秒差距更大的，是千秒差距，相当3261光年。还有是百万秒差距，或称兆秒差距，就是1秒差距乘以100万。等等。不同数量级秒差距用的地方不同。秒差距表示恒星之间的距离，千秒差距描述星系或星系团之间的距离，百万秒差距或兆秒差距就是表示星系团或超星系团之间的距离。

二、地球

1、地球的基本知识

年龄约45.5亿年。

平均线速度29.78千米/秒

公转周期、恒星年

365.2564天，约365天‎。

公转轨道呈椭圆形。1月初为近‎日点。7月初为远日点。

自转周期。恒星日约23.小时56分‎4秒。太阳日为24小时。

自转方向自西向东。

赤道半径。从地心到‎赤道的距离‎大约637‎8.5公里。

平均半径。地心到地球‎表面所有各‎点距离的平‎均值6371.3公里。赤道周长约为40076公里。

大气主要成分。氮（78.5%）和氧（21.5%）。

体积10832‎亿立方千米‎。质量5.9742×10^21 吨。平均密度5.515 g/cm^3，是太阳‎系中密度最‎大的星体。

地球内部共分三层，地壳、地幔、地核。

地核。从离地表2900km到地心的地方为地核。推测可能是高压状态下铁、镍成分的物质。可分为内核和外核。外核深度为2900-5100km，推测为液体。内核从5100km到地心，推测为固体。

地幔。从莫霍洛维奇面简称莫霍面到2900km为地幔。

1909年，奥地利或克罗地亚地震学家莫霍洛维奇在研究地震波时发现，大致位于地面以下50—60公里处，地震波的纵波速度从低值7.0 km/s跳跃增加到8.1 km/s左右，横波速度从4.2 km/s增加到4.4 km/s左右。此地震波速度低、高值的分界线，即为所谓的莫霍面。莫霍面大致位于地面以下33km处。莫霍面全称为莫霍洛维奇间断面，或莫霍洛维奇不连续面，又称壳一幔界面。作为地球内部的一级速度间断面。莫霍面深度不一。其深度变化大体上和地表洋、陆的分布相关，洋底莫霍面较浅，5一17 km。最浅处为洋中脊，3一5 km。大洋处平均深度为5一10km。大陆边缘的深海盆地较深，12一17 km。最深处为大陆的莫霍面，30一50 km。大陆处平均深度为30一40km。

以1000km为界，地幔分为上、下地两部分。上部以橄榄岩为主要成分，下部以金属氧化物、硫化物为主。

莫霍面是地幔和地壳的分界线。

地壳。从地表到莫霍面的部分。地壳分两部分，上部为花岗岩层，富含硅铝；下部为玄武岩层，富含硅镁。

地壳主要成份为，氧47%、硅28%和铝8%。

地壳表层受大气、水、 生物和温度变化的作用与影响，形成土壤层、风化壳和沉积岩石层。

地壳表面大气压为1013.250毫巴。

板块构造论。该理论认为，整个地球主要可以分为六大板块。六大板块为亚欧板块、非洲板块、美洲板块、太平洋板块、印度洋板块和南极洲板块，各个板块是不断运动变化的。在这六大板块之外，还存在至少二十个小板块，如阿拉伯板块、科克斯板块、菲律宾海板块等。

地球表面积为5.1亿平方千米，海洋面积约3.61亿平方千米。地球上71%为海洋，29%为陆地。所以，从太空看，地球是蓝色的。

地球表面有四大洋和七大洲。四⼤洋是太平洋、大西洋、印度洋、北冰洋。其中北冰洋最⼩。

七⼤洲是亚洲、⾮洲、欧洲、南美洲、北美洲、南极洲、⼤洋洲。其中大洋州最⼩。

1958年6月30日，毛泽东在读当日的《人民日报》，得知江西省余江县消灭了血吸虫，写作了二首七律诗《送瘟神》。其中写道：

坐地日行八万里，巡天遥看一千河。这里的八万里，就是地球的周长。

2、月球

月球是地球的卫星。月球又称月亮。关于月亮，有一个美丽的传说一一嫦娥奔月。嫦娥奔月的故事源自中国古代的神话传说。据西汉淮南王刘安及其门客收集史料集体编写而成的哲学著作《淮南子》等古书记载，嫦娥偷吃了后羿从西王母那里要来的不死药，就飞上了天。因为不想离开后羿，就停在了离地球最近的月亮上。从此长居广寒宫。每年的八月十五这一天，人们会在自家的后园，摆上香案，点上香烛，乞求平安。中秋节也因此代表了团圆。

毛泽东写了一首《蝶恋花·答李淑一》的词，就引用了这个神话故事。其词为：

我失骄杨君失柳，杨柳轻飏直上重霄九。问讯吴刚何所有，吴刚捧出桂花酒。

寂寞嫦娥舒广袖，万里长空且为忠魂舞。忽报人间曾伏虎，泪飞顿作倾盆雨。

3、月亮的作用

产生地球四季。地球绕太阳公转，从地球上来看，太阳一年走过的一圈，叫黄道。

地球自转圆周和黄道平面有23°26'21的夹角。两个平面的交角点就连着春分和秋分。从地球望过去，在北半球，太阳由南变朝北运动，就叫冬至。反之，则夏至。月亮绕地球运行的轨道叫白道。白道十分接近太阳走过的黄道。

月球和地球的质量比比较大。因此，月球对稳定地球自转轴，起到了不可或缺的作用。如果没有月球，地球的自转轴变动角度将会明显增大，从而影响地球表面不同地区接收到的太阳辐射，进而影响地球的季节。

地球四季对环境的影响，对生物的多样性，对植物的生长，对动物的活动，对人类的生活，都产生很大的影响。

招致地球减速。原来，地球自转周期为4小时。自转太快，不利于生物特别是人类的生息。由于月球的作用，引发潮汐现象，使地球自转逐渐减速。现在只有原来的六分之一，即自转一周由4小时变为24小时。这个一天24小时的结果，是比较合适的。

帮助植物生长。大多数植物喜爱在晚上生长。月光对这些植物的生长，具有助催的作用。

为动物活动创造条件。许多动物是昼伏夜出。月球照亮夜空，为它们的觅食和活动，提供了便利。就是人类，有的人也喜欢在夜晚进行生产和生活。月亮为这些人创造了必要的条件。

提供精神活动对象。文人墨客面对明月，创作了众多的诗词歌赋，文学艺术，为人类带来了丰富的精神食粮。

唐朝诗人李白写了一首《静夜思》的诗。其中讲到了月亮。其诗为：

床前明月光，疑是地上霜。

举头望明月，低头思故乡。

说的是，

明亮的月光洒在窗户纸上，好像地上泛起了一层白霜。

我抬起头来，看那天窗外空中的明月，不由得低头沉思，想起远方的家乡。

又如在丙辰中秋，北宋作家苏轼欢饮达旦，大醉，写了一首《水调歌头·明月几时有》的词，兼怀子由。此词也讲到了月亮。其词为：

明月几时有？把酒问青天。不知天上宫阙，今夕是何年。我欲乘风归去，又恐琼楼玉宇，高处不胜寒。起舞弄清影，何似在人间。

转朱阁，低绮户，照无眠。不应有恨，何事长向别时圆？人有悲欢离合，月有阴晴圆缺，此事古难全。但愿人长久，千里共婵娟。

这词讲的是，在丙辰年的中秋节，苏轼高兴地喝酒，直到第二天早晨，喝到大醉，写了这首词。同时思念弟弟苏辙。此词的意思是，

明月从什么时候才开始出现的？我端起酒杯遥问苍天。不知道在天上的宫殿，何年何月。我想要乘御清风回到天上，又恐怕在美玉砌成的楼宇，受不住高耸九天的寒冷。翩翩起舞玩赏着月下清影，哪像是在人间。月儿转过朱红色的楼阁，低低地挂在雕花的窗户上，照着没有睡意的自己。明月不该对人们有什么怨恨吧，为什么偏在人们离别时才圆呢？人有悲欢离合的变迁，月有阴晴圆缺的转换，这种事自古来难以周全。只希望这世上所有人的亲人，能平安健康，即便相隔千里，也能共享这美好的月光。

这些写作月亮的诗词，给我们提供了唯美的景象。

三、太阳系

太阳是一颗恒星。恒星是一种由发光的等离子体，通过其自身重力保持在一起的球状天体。夜间，从地球上肉眼可以看到许多其他恒星，由于它们和地球的距离很远，因此，它们似乎在天空中，显示为多个固定的发光点。

最杰出的恒星被分为星座和星空，其中最亮的星获得了适当的名称。大多数恒星从地球上用肉眼看不到，包括我们银河系之外的所有恒星。

太阳是不是离地球最近的恒星。太阳和其周围的物体组成太阳系。太阳是太阳系的中心。太阳只是一颗中小型的恒星。太阳的质量占整个太阳系总质量的99.85％。余下的0.15质量包括行星和它们的卫星，行星环，行星间的尘埃、气体和粒子，小行星，彗星，外海王星天体，柯伊伯带天体，理论中的奥尔特云，等。整个太阳系所有天体的总表面面积约为17亿平方千米。太阳以其强大的引力，将太阳系中所有的天体紧紧地控制在自己的周围，使它们井然有序地围绕自己旋转。同时，太阳又带着太阳系的全体成员，围绕银河系的中心运动。

原来，太阳系内发现了九颗行星。按照距离太阳的远近，依次是，水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星、冥王星。水星、金星、地球和火星也被称为类地行星，木星和土星也被称为巨行星，天王星、海王星、冥王星也被称为远日行星。除了水星和金星外，其他的行星都有卫星。在火星和木星之间，还存在数十万个大小不等、形态各异的小行星，这个区域称为小行星带。此外，太阳系中还有超过1000颗的彗星，以及不计其数的尘埃、冰团、碎块等小天体。

对于行星，传统的定义是指，自身不发光，环绕恒星运转的天体。其公转方向常和所绕恒星的自转方向相同。一般来说，行星需要具有一定的质量。相对于卫星，行星的质量要足够的大，且近似于圆球状。

2006年8月24日，国际天文联合会明确，行星的新定义为，必须是围绕恒星运转的天体；质量必须足够大，来克服固体引力以达到流体静力平衡的形状，其形状近似于球体；必须清除轨道附近区域，公转轨道范围内不能有比它更大的天体。

同时要求，半径必须在800公里以上；质量必须在50亿亿吨以上；自身不能像恒星那样，发生核聚变反应，自身不发光。

同时作出矮行星的定义：具有足够的质量，呈圆球形，但没有清除其轨道附近其他的物体。

冥王星处于伊伯带之中，是柯伊伯带中发现的第一颗天体。

在直接围绕太阳运行的天体中，冥王星体积排名第9，质量排名第10，是如今发现外海王星体积最大的天体，其质量仅次于位于离散盘中的阋神星。和其他柯伊伯带着天体一样，冥王星主要由岩石和冰组成。相对而言，冥王星是较小的。冥王星体积只有月球的1/3，质量只有月球的1/6。

冥王星轨道的离心率和倾角皆较高，近日点为30天文单位即44亿千米，远日点为49天文单位即74亿千米。按平均距离计算，需要5.5小时，太阳光才能到达冥王星。

冥王星会周期性进入海王星轨道的内侧。但因和海王星的轨道共振，不会发生碰撞。

1930年2月18日，美国亚利桑那州洛威尔天文台的克莱德·威廉·汤博发现了冥王星，并将其视为第九颗行星。1992年后，在柯伊伯带发现一些质量和冥王星相若的天体，开始挑战其行星的地位。2005年发现，阋神星质量甚至比冥王星质量还多27%。因此，2006年，国际天文联合会（IAU）正式定义行星概念，将冥王星排除出行星行列，重新将其划为矮行星。

冥王星被踢出九大行星，太阳系只有八大行星后，似乎又有一颗行星要杀入九大行星的行列。2021年4月，天文学家康斯坦丁和麦克-布朗预言，存在着第九大行星，绰号＂行星9号＂。这颗行星体积可能是地球的10倍左右，可能是一颗巨型的气态行星。如果这颗神秘的天体存在，应该位于柯伊伯带的冰雪世界中。

据推测，这颗可能的太阳系第九大行星的质量，约为冥王星的4500倍，地球质量的10倍。因此，其引力将显著影响柯依伯带内、其它几颗矮行星运行的轨道。

这颗未知的行星沿奇特的楕圆轨道，绕太阳运行。和太阳的平均距离，约为320亿千米，处于太阳系的边缘，其运行轨道和与太阳的平均距离，约为地球的50倍，远日点约为1600亿千米。

这颗未知行星环绕太阳的一周，需时1.5万年。

2021年5月19日，巴黎天文台的科学家雅克一拉斯卡对第九大行星的可能轨道进行了计算。他认为，这颗假想中的第九大行星，可能处于椭圆形的拉长轨道上，其运行方向和太阳系内的其他行星，存在不同。在其大部分的时间内，第九大行星会处于相反的空间位置。根据最新的计算机模型预测，第九大行星最有可能的发现区域，位于太阳系的另一端。发现这第九大行星，首先需要一座巨大的望远镜。只有这样，才能在如此远的距离上，对此进行观测。天文学家预计，要化上几年的时间，来寻找这第九大行星，如果它其实存在的话。

如果观测证实了这颗行星，那么，太阳系将重回九大行星的状态。

3、地球的特殊地位

地球是太阳系中唯一处在宜居带最佳区域的行星。气温适宜。有大气，且有氧气和二氧化碳。为固体态行星，有液态水，有人类生存繁衍、生活生产所需的元素。等等。这在太阳系中，是独一无二的，处于特殊的地位。

四、星系、星系团、超星团

1、银河系

星系，别称宇宙岛，是构成宇宙的基本单位。

星系由几十亿至几千亿颗恒星与其星际气体、尘埃和暗物质构成的、并且受引力束缚的运行系统。星系占据着几千光年至几十万光年的空间。数量小的，叫矮星系。数量大的叫星系。它们都环绕着一个质量中心运转着。

在可观测的宇宙中，星系的总数可能达到一千亿个即1011个以上。彼此之间距离则有百万秒差距的数量级。

星系之间的空间存在着极其稀薄的等离子，平均密度小于每立方米一个原子。

银河系也是一个星系。银河系之外的的星系又称河外星系。银河系是太阳系所在的星系。这是一种棒旋星系即漩涡星系，呈椭圆盘形，具有巨大的盘面结构。直径约10万光年。银河系拥有四条清晰且相当对称的旋臂，旋臂相距4500光年。银河系自内向外分别由银心、银核、银盘、银晕和银冕组成。恒星数量约在2000一3000亿之间。

银河系俗称天河。牛郎织女的故事就发生在这里。牛郎是牛家庄的一个孤儿，依傍哥嫂过活。嫂子马氏为人刻薄，经常虐待他。逼迫分家。牛郎被迫分家出来，靠一头老牛自耕自食。这头老牛很通灵性。有一天，织女和诸仙女下凡游戏，在河里洗澡。老牛劝牛郎去取织女的衣服。因此，织女便成了牛郎的妻子。婚后，他们男耕女织，生了一儿一女，生活十分美满幸福。不料天帝查知此事，由王母娘娘下界，押解织女回天庭受审。老牛不忍他们妻离子散，触断头上的角，变成一只小船，让牛郎乘船追赶。牛郎挑着儿女，乘船而去。眼看就要追上织女了。王母娘娘忽然拔下头上的金钗，在天空划出了一下。顿时，天上出现一条波涛滚滚的银河。牛郎无法过河，只能在河边，和织女遥望对泣。他们坚贞的爱情感动了喜鹊。无数喜鹊飞来，用身体搭成一道跨越天河的彩桥，让牛郎和织女在天河上相会。王母娘娘无奈，只好允许在每年的七月七日，让牛郎、织女在鹊桥上，会面一次。

由于农历的七月七日正当雨季，所以，这一天常常下雨。人们便说，这是牛郎、织女的眼泪。农村中的一些少男少女还会趴在葡萄架下，所取天上的声音。据说，这里可以听到牛郎、织女的悄悄话。因为牛郎织女的故事美妙动人，所以，人们也把七月七日，作为中国的情人节。还常常以牛郎和织女，来描述恩爱的夫妻。

2、星系团

星系团是由星系组成的引力束缚体系，尺度在数百万光年或数百万秒差距。星系团通常有数百到数千个星系。包含少量星系的系统叫星系群。银河系所在的星系群叫本星系群，成员星系大约为50个。包含大量星系的叫星系团。距离本星系群较近的一个星系团是室女座星系团。该星系团包含了超过2500个星系。

3、超星系团

星系团聚合成超星系团的现象，叫作星系的超级成团或二级成团。超星系团是比星系群和星系团更大的结构。本星系群就同附近约50个星系群和星系团，构成本超星系团。在可观测的宇宙中，超星系团约有1,000万个。

超星系团具有巨大的跨度。拉尼亚凯亚超星系团的直径达5.2亿光年，囊括10万个星系。双鱼鲸鱼座超星系团复合体是一个比拉尼亚凯亚超星系团更为庞大的天体系统，总共包含60个超星系团集群，包括室女座超星系团、室女一长蛇一半人马座超星系团等，其直径高达10亿光年。这些比星系团更⼤的集团，通常被称为⼤尺度纤维结构。它们分布于宇宙中巨⼤空洞的周围。

除此之外，宇宙中还有更为庞大的天体系统。其中的斯隆长城，直径为13.8亿光年，巨型大类星体团，直径为40亿光年，海格力斯一科罗拉·伯里阿里斯长城，直径为100亿光年。

超星系团的质量范围为1015一1017太阳质量。

4、宇宙的尺度

有人经过研究，发现宇宙的尺度为125亿光年。

也有科学家认为，宇宙的尺度为137亿光年。

五、走向宇宙

1、珍惜地球

太阳处于主序星阶段。处于主序星阶段的恒星，其光度和质量的3-4次方成正比，而寿命则和质量的2-3次方成反比。在宜居带的概念中，距离是一个非常重要的概念。因为行星接收到的光辐射和行星轨道的距离平方成反比。恒星的宜居带，就是在距离恒星一定位置的生命适应带。这一带的行星有液态水，而且有氧气和二氧化碳等稀有气体。在太阳系中，其宜居带在金星外缘和火星外侧之间，大约在0.7天文单位和1.5天文单位之间。地球几乎处在正中位置，是最合适的。所以，我们星球所在位置就是妙不可言的位置。它是目前的太阳系内、仅有的一颗有高等生命的星球。

我们应当庆幸，这么多年来，地球一直稳定在这个宜居带中，不热不冷，让植物正常生长，让动物正常活动，让人类有吃有喝。这是一个得天独厚的行星，是我们的家园。因此，我们应当好好珍惜，我们生活其中的这个地球。

2、地球寿命

我们都处在太阳系之中。大部分地球生命的生存，需要太阳提供的能量。地球的寿命和太阳息息相关。太阳可能决定了地球的寿命。

太阳是一个黄矮星，光谱为G2V，寿命大致为100亿年。如今，太阳大约为45.7亿岁，已度过了近一半的生命周期。其中G2V为光谱型。G，黄白到黄色，温度在5,000至6,000K之间。每个光谱进一步分为数字亚型，范围从0到9，更高的数字表示更低能的光谱，和更红的颜色。2，黄色，偏黄。Ⅴ，主序星，或称为矮星。

在大约50至60亿年之后，太阳就会发生巨变和膨胀。在太阳巨变时，将会产生太阳风。当其发生作用时，它的大约30%的质量将流失。这时，地球的轨道也将随之而移动。而随着膨胀，太阳将会成为一颗红巨星。这时，其半径大约会是现在的200倍。膨胀之后，它就会进入地球的轨道。

当发生这样转变时，地球的命运就存在不确定性了。地球可能会因为潮汐的相互作用，而被太阳吞噬掉。这个时候，地球已无法摆脱被焚烧的命运。这时，地球上的水会发生沸腾，生命也就无法生存。这也可能就是地球人类的终点。

大约50至60亿年之后，地球生命可能被灭绝，这还是在不出意外的情况。地球生命的终结可能被提前。

如今，环境污染、生态恶化等情况日益严重。并且，地球变暖的效应已体现得“淋漓尽致”。在此影响之下，很多人已经出现了“死亡”。虽然，这听上去比较的恐惧，但这却是可见的事实。生态环境对人类带来的危机，已越来越大，越来越严重。

面对地球这种严峻的情势，人类不得不考虑移民的问题。并为此进行了不懈的努力。自从人类首次踏足太空开始，至今，人类的航天技术取得了巨大的进步。特别是发射了旅行者一号等。其中旅行者一号携带着人类的问好，进行星际航行，并似乎已接近太阳系的边缘。

然而，太阳系的大小远远超出此前的估计。在太阳系外围，还有一个巨大的球体云团一一奥尔特云。其最大半径达1光年。只有飞出这奥尔特云，才能算是真正走出了太阳系。

按照“旅行者1号”的飞行速度，还要300年，才能抵达奥尔特云。若要穿越它，更需3万年的时间。而在2025年左右，旅行者1号携带的放射性同位素热电机，就无法提供电力了。此后，旅行者1号就只能在太阳系，漫无目的地游荡。虽然人类后来又发射了旅行者2号、先驱者10号、先驱者11号和新视野号探测器，但它们使用的动力系统，和旅行者1号并没有太大的进步，还是无法完成飞出太阳系的任务。

所以，按照目前的科技水平，旅行者一号等不可能飞出太阳系，人类文明也很可能无法走出太阳系。因此，我们要好好的保护自己的家园一一地球。

3、探寻新的宜居星球

但是，人类并没有停止、也不会停止科技的进步和发展。鉴于地球未来可能遭遇的厄运，人类仍然需要探寻其他的宜居地。人们可以首先考虑的是，

移居火星。

在地球的邻近，有两颗行星，金星和火星。两者之间处于宜居带的边缘。

金星在地球的内侧。距离太阳0.72天文单位。其自转一周为243天。围绕太阳转一周为224.7天。质量是地球的0.815倍。大气中的二氧化碳占96.5%。大气压是地球的100倍。表面温度为462摄氏度。这样的环境，显然不适合人类的居住。因此，是不宜移居到金星的。

火星在地球的外侧。距离太阳1.524天文单位。自转周期约为24.6小时。公转周期约为687天。直径约为地球的一半，表面积是地球的四分之一，体积是地球的15%。质量是地球的11%，重力是地球的五分之二。大气主要由二氧化碳和氮气组成，氧气很少。而且大气压大约只有地球的1%。而且其表面温度，白天最高为零下13摄氏度，夜间最低为零下73摄氏度。平均为零下62摄氏度。虽然比金星远，比金星小，条件也不是很好，但从宜居的条件来看，还是比金星要好一些。如果经过改良，在某个时期，在地球不再宜居时，还是可以作为选择之一，移居到火星的。

再考虑移居其他恒星系统的宜居行星。在这方面，首选当为半人马座阿尔法星。

半人马座α星距太阳约4.37光年，由3颗恒星组成，相互环绕运行。其中A星、B星类似太阳，形成名为半人马座αAB的二元系统；C星名为比邻星，是AB星的伴星，是一颗小而昏暗的红矮星，是离太阳最近的恒星，约4.22光年。其中AB两颗大恒星比较亮，不难找到。但是，C星即比邻星只有11等。它很小，其直径大约只有太阳的七分之一，不容易找到它。然而，它却是天文学家较感兴趣的一颗恒星。

尽管比邻星是我们的邻居，但因相对而言，恒星太亮，而行星又太小，要寻找比邻星的行星，即使运用天文望远镜，也是相当困难的。

不过对此，科学家们还是有不少的方法。通常所说的行星围绕恒星运转，并不准确。应该是行星和恒星围绕着两者的重心运转。行星也会产生引力。当其作用在恒星上时，恒星也会出现微小的摇摆。当然，因为恒星质量相对行星太大，这种摇摆是非常微小的。但这仍是天文学家需要观察的现象。

通过对比邻星长期的观察，寻找摇摆的迹象，天文学家得出结论，确实有一颗行星在围绕比邻星运转。这颗行星命名为比邻星B，距离地球大约4.22光年。而且，这颗行星很可能和地球类似。

进一步观察得知，比邻星B比地球略大，是地球的1.3倍。而且几乎可以肯定，是由岩石构成的。它环绕恒星运转一周仅需11.2天。这意味着，比邻星B距离恒星一定很近。但是，因为比邻星是一颗红矮星，比太阳要小很多，也冷很多，因此，虽然距离母星比邻星很近，但比邻星B也确实位于宜居带。它可能拥有大气，地表也可能真的有液态水。这可以让人类在那里，建立新的家园。

看似目之所及的星球，其实在太空中，离我们是非常的遥远。

星际旅行一直是人类的宇宙梦。去往太空寻找适合人类居住的第二个家园，也一直没有停止过。因为人类的好奇心和欲望是没有止境的。太阳系已经不再是人类追求的极限了。所以，科学家们把眼光放在了太阳系之外的邻居一一比邻星。

从地球到比邻星有4.22光年，大约39亿万公里。我们仰望星空，即使运用望远镜，看到的也仅仅是一个小小的光点。做个数据对比，就知道这是一个怎样的距离概念了。以现代的科学技术，以NASA的旅行者1号飞船，以每小时6.1万公里的速度，向着比邻星全速前进，至少也要花7万年，才能到达。

众所周知，孙大圣一个跟头就是十万八千里，相当于5.4万公里。那么，这么一算，也需要7.4亿个跟斗，才能到达比邻星。就算孙大圣2秒就能完成一次跟头，那么，大圣不吃不喝不睡觉，连续不断的翻跟头，也要花上46.9年，才能完成这项“艰巨”的任务。不说别的， 就这强度，有通天本事的大圣，也要满眼金星，头晕眼花。

因此，如果我们要超越地球寿命的极限，并且要更长远的生存下去，那么，就可能要努力打造出、能够驾驭光速级别的宇宙飞船。不过，随着科技技术的不断创新，一些现在看来不可能的事情，将来也许也会变成为可能。假如人类能发明出光速或者类光速的飞船，那么，如今看来遥不可及的4.22光年的距离，将不再是一个难题。那时，想去比邻星，可能只是随手的事。

同时，人们还发现了其他宜居的星球，有的甚至比地球更宜居，但距离更遥远，前往的难度更加的大。但是，如果未来我们可以建造出能进行星际航行的飞船，那么，前往其他宜居星球也会成为可能。那时，比邻星B可能就是我们星际航行的第一站。

因此，人类要想进行星际航行，就必须在动力技术上，获得突破。已有的物理学理论认为，凡是有质量的物体，都无法突破光速的限制。即使人类能研发出更先进的动力系统，也无法达到光速。所以，这在光年级的宇宙尺度上，还是微不足道的。有鉴于此，有的科学家认为，只有研发出所谓曲率驱动的技术，才有可能突破光速的限制，真正实现星际的航行。

据报道，曲率驱动是通过对时空的改造，驱动飞船，利用物理规律的漏洞，打破光速的限制。中国科学家表示，宇宙空间并非平坦，而是存在曲率，就像一个大气泡。气泡中不受光速理论的限制，利用空间扭曲和空间拖曳，就能突破光速。理论上，空间扭曲程度越大，速度就越快。当扭曲因子达到9.99时，曲率飞船可以达到2140倍光速的极限速度。这个速度只需10秒钟，就能抵达冥王星；4小时，就能飞出太阳系；18小时，就能抵达4.22光年外的比邻星；46年，就能飞出银河系。

还有创造虫洞这样的黑科技。1916年，奥地利物理学家路德维希·弗莱姆提出了虫洞的概念。1935年，爱因斯坦和纳森·罗森在研究引力场方程时也假设，并加以完善 。因此，虫洞又被称作爱因斯坦—罗森桥。虫洞又叫时间隧道。爱因斯坦和纳森·罗森二人认为，虫洞是宇宙中可能存在的、连接两个不同时空的狭窄隧道。两个不同的时空可以通过虫洞，快速到达。甚至可做瞬时的空间转移，进行时间旅行。这里的瞬，眨眼的意思。瞬时，片刻、短暂的意思。这表明，在极短、很短的时间内，即可通过漫长的旅程，到达我们的目的地。

因此，通过虫洞，也可能通往其它恒星系，银诃系，星系团，超星系团，我们所处宇宙和另一宇宙与其不同物理定律的其它宇宙。

所以，在超光速甚至远超光速的飞行速度下，时间和空间将被重新定义。它们不再是阻碍人类探索宇宙的绊脚石。随着科技的不断发展，越来越多的科学奥秘，将为人类所发现。因此，实现星际的旅行，将不再仅仅是一种梦想。