什么是宇宙

人类对宇宙的认识可以追溯到远古时代。在中国有夸父追日的传说，

在传说中，天地开始是一片混沌，后来夸父累死之后，才混沌初开。在西方，有上帝造人的传说，

在上帝造人的七日之后，天地初开。一直到现在，人类对宇宙的探索还在进行当中。面对浩渺无垠的宇宙，没有人知道它来自哪里又将去向何方，而其中究竟隐藏着多么巨大的秘密呢？这正是人类千百年，甚至数万年来急于解开之谜。对于宇宙是什么概念这个问题，让我们先有一个清晰的认识。《淮南子·原道训》说“上下四方为之宇，古往今来为之宙”。

按照物理学的观点，上下四方是空间，也就是一个三维的概念，而古往今来是时间，是一个一维的概念，所以，宇宙两个字联系起来，是一个四维空间。可见古人对于宇宙的定义，是带有朴素的唯物辩证法的观点的。而按照现代的观点，宇宙是指广漠空间和其中存在的各种天体以及弥漫物质的总称，并且宇宙是处于不断的运动和发展之中的。也就是说人类目所能及的地方以及人类还没有看到但是仍然存在的物质都是宇宙。

人类对宇宙的认识进程，先从地球开始，再从地球伸展到太阳系，进而延展到银河系，然后扩展到河外星系、总星系。

地球，在茫茫宇宙太空，它不过是太阳系大家庭一个普普通通的成员。地球与其他八位行星“兄弟”一起日夜绕着它们的“母亲”——太阳旋转，连同66颗“月球”般的卫士、神秘莫测的彗星、数以千计的小行星和无数的流星，组成太阳系。尽管太阳系有这么多成员，但它所占的宇宙空间直径仅120亿公里。比太阳系范围更大的是银河系。银河系包括有1000多亿颗“太阳”——恒星，所占宇宙空间直径已达10万光年。

银河系并不是宇宙空间的尽头。在银河系之外，还有许许多多星系，人们管它们叫“河外星系”。天文学家已发现10亿多个河外星系，每个河外星系都包含有几亿、几百亿甚至几千亿颗恒星和大量的星云和星际物质。所有河外星系又构成更庞大的总星系。目前，通过射电望远镜和空间探测，已观测到距离我们地球约200亿光年的一种似星非星的天体，取名“类星体”。这种天体的发现，把今天人类视线拓展到200亿光年的宇宙深空。

所以我们所说的宇宙是一个无限的概念。

面对浩渺无垠的宇宙，科学界也解释不了这中间究竟又隐藏着多少的秘密？千百年以来这一直是科学家难解之谜。

系外行星的发现

布鲁诺说：“宇宙是无限大的，其中的各个世界是无数的。”在相当长的一段时间里，人们对于这种说法怀有认同感，但是却拿不出实际的观测证据。

在宇宙中有数不清的恒星，按说理应存在为数不少的行星。但是观测行星比观测恒星困难得多。行星比恒星的体积小很多，更关键的是，行星不发光，常规的观测手段——光学波段观测很难奏效。事实上，即使是最大口径的天文望远镜也不能直接拍摄到太阳系以外行星的照片。那么，怎样才能找到太阳系之外的世界？

一、捕捉行星的影子

太阳系外的行星总会露出点蛛丝马迹。如果直接观测不行，我们还可以用间接的手段。我们知道行星绕恒星运转是因为引力的作用。在地球上我们能感觉到太阳和地球之间的引力作用的效果，也就是地球每年绕太阳运转一周，但是我们很少注意到地球对太阳的作用。

严格地说“地球绕太阳运转”是一种粗略的说法。正确的说法应该是，地球以及太阳系所有天体绕太阳系的质心运动。

这一观念曾经帮了天文学家的大忙。人们曾经认为天狼星没有伴星，当时的观测手段也无法拍摄到天狼星伴星的照片。但是科学家发现，天狼星在星空背景上以波浪线的方式移动。

一种解释就是，天狼星有一个质量不算太小的“隐形”伙伴，它们相互绕行，因此天狼星的运动轨迹才会如此古怪。后来，借助于威力更大的望远镜，人们终于拍摄到了天狼星伴星的照片——那是一颗发着微弱光的白矮星。

20世纪末，几位科学家借助于这个概念寻找褐矮星（一类质量相当小、几乎不发光的恒星），他们观测遥远恒星的光谱。如果恒星拥有褐矮星的伙伴，在地球上的科学家看来，恒星会微微地“晃动”。表现在光谱上，由于多普勒效应，恒星的光谱会发生周期性的红移和蓝移。这样，他们发现了恒星飞马座51可能拥有褐矮星，然而经过仔细地计算，他们发现了一件不可思议的事情：那颗褐矮星的质量实在太小了——大约只有木星的一半。

于是，我们得到的最终结论是，飞马座51拥有的不是一颗恒星伙伴，而是一颗行星。这个不同寻常的发现调动了人们的热情，仅仅过去了6年时间，已经有超过70颗行星被我们找了出来。

二、三天半，等于一年

几年后，科学家们发现在飞马座的一颗叫做HD 209458的恒星拥有一颗行星。这颗行星的质量大约是木星的70％，以每3.5天绕恒星运转一周的疯狂速度运行着，它距离恒星非常近，表面温度达到了1000摄氏度以上。这颗行星有一个性质，那就是从地球观察者的角度看来，每3.5天它都会飞临HD 209458的表面，这被称作“凌日”现象。

我们知道，当一个连续光谱穿过较冷的气体的时候，气体中的元素会吸收掉一部分特定频率的光。每一种元素可以吸收的光都不同，使用光谱仪拍摄这种光谱的照片，可以看到，原本连续的光谱上出现了黑色的条纹——即所谓的吸收线。

行星经过HD 20945的时候，它的大气层也会吸收一部分光线，形成吸收光谱。科学家们借助哈勃太空望远镜的成像光谱仪拍摄了这颗行星凌日时的光谱照片。2001年11月25日，美国宇航局的科学家公布了他们的研究结果：这一光谱照片揭示了环绕HD 20945运行的行星大气层的化学成分。这颗行星的大气中含有大量的钠元素，但是要比科学家们预计的要少，这可能是因为行星大气高层的云挡住了部分光线导致的误差。

是啊，这样的结果或许有点让人失望，因为这颗行星并不适宜生命的存在，它的表面温度高达1000多摄氏度。但是这种探测遥远行星大气层的方法非常有用。科学家们认为，找到类似于地球这样的行星并不是非常困难的。借助于这项技术，科学家们就有可能分析出有哪些“地球”大气的化学成分，从而推断那里是否存在生命。

迄今为止，地球是唯一拥有生命的星球。然而，由于有了这项技术，我们也许很快就能知道，地球以外的生命究竟在哪里。

科学的进步和发展，给人类带来了越来越多的惊奇，让我们静静地等待吧。

系外行星的发现，让人们对遥远的宇宙又产生了越来越多的兴趣。随着科学技术的进步，许多未解的谜必将被破解。