探索宇宙的奥秘

《宇宙奥秘探索》课程论文

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完 成 时 间： 浅谈地外生命探索和接触

摘要

地外生命是否存在，是自人类发现头顶的宇宙以来就一直在讨论的问题，地外生命的发现不仅将成为年度最大新闻，甚至会成为本世纪最大发现。人类若有与地外生命进行第四类，或者第五类接触，这将会为人类的发展提供一个新的可能性。

首先本文讨论了地外生命存在的可能性、条件以及探索历程。本文结合人类进行地外生命探索（Extraterrestrial Life Exploration）的历史，总结了关于近现代探索地外生命的方法以及重点关注的对象。本文在传统地外生命的定义上加以扩展，比较全面地讨论了地外生命可能具有的形式和活动。最后从多角度本文阐明了对地外生命探索和接触应持有的态度。

关键词：地外生命探索；地外生命；天体生物学

一、地外生命存在的可能性、条件和探索历程。

（一）关于地外生命是否存在的争论。

一直以来，人们关于地外生命有着无限的遐想，我们大多数人秉持着一个观点：地外生命是存在的。而我们这样认为的理由很简单：地球只不过是无垠宇宙的一隅。我们的太阳在银河系的的边缘，在第三旋臂上，围绕银河系中心公转一周需要2.5亿年，不过是银河系1000亿颗恒星中普通的一颗黄色恒星。而银河系在宇宙中也只是沧海一粟，在它之上还有更大的宇宙结构：本星系群、室女座超星系团、拉尼亚凯亚超星系团……在这样的星辰大海中，唯独我们的地球受到了眷顾，诞生了生命，唯独地球是特殊的，这样的说法难以令人信服，而且现代研究表明，宇宙中还有许许多多环境类似地球的天体，所以，地外生命的存在应该是一个无可否认的事实。此外，我们心中还有另一个想法，那就是我们希望有地外生命的存在，否则，人类在浩瀚宇宙中未免也太孤单了。

但有的人对此持相反观点，认为地外生命的存在是荒谬的，除开那些宗教人士，他的许多人的理由也相当简单：如果宇宙中确实有无数的文明，其中有一些已经具备了星际航行的技术，那么为什么至今为止，没有一艘外星人的飞船造访过地球呢？

人类探究宇宙的方式——太空探索

随着科技的不断进步，对宇宙探索的兴趣也越来越浓厚。人类对宇宙的探索有很多方式，最为直接和激动人心的就是太空探索。太空探索是人类开发太空资源，了解星球和太空的物理环境的行为。它的目的是为了强化基础研究、人类活动的探索及拓宽应用领域。本文将对太空探索的方式进行探讨。

一、人类太空探索的历史

自20世纪初太空探索研究开始以来，许多国家都投入了大量的资金和资源进行探索。俄罗斯、美国和欧洲等国家都在不断地进行太空探索并取得了一定的成果。1961年，第一个宇航员尤里·加加林( Yuri Gagarin) 行成了人类太空史上第一次载人航天飞行。这个事件标志着太空探索进入了新阶段。随着探测技术的不断提高，太空探索也不断发展。

二、太空探测器的发展

太空探测器包含了各种探测器，它们通过飞往远方，传回数据和图像来了解地球之外的星球和太空的环境。目前，各国都在不断地研制探测器，其中最为著名和成功的是美国的“复活节岛”号、“旅行者”号、“胡伯特”号等，俄罗斯的“风暴”号，“月球车”等，欧洲的“接近彗星探测器”等。 探测器的研制需要各种技术的支持，其中重要的一项是推进技术。目前，常用的推进方法主要包括电离推进、化学推进、核推进和光动力学推进等多种方法。这些推进技术不仅包括了飞行时的速度改变，还包括了飞行精度以及战斗机的阻力和防护等多种技术。

三、人类载人航天技术的突破

当载人的宇航员被发射到了太空，他们就不能像探测器那样长久地留在那里，因此有必要将人送回地球。这就需要精细的联结操作。第一艘载人太空飞行器是俄罗斯的“福斯塔特-1”，而美国的“阿波罗”号则是第一个成功地进行了载人的月球着陆任务的飞船。

四、未来太空探索的发展

在未来几年里，太空探索将有可能为人类的发展创造更多的奇迹。目前，太空探索主要集中在三个方向上：月球、火星和其他星球。未来如果能成功开发出能够长期停留在太空的探测器，则太空探索的工作将大大简化。

神奇的宇宙

当我们仰望星空的时候，你的第一感觉可能是，这个宇宙如此的黑。但是如果你久久望着它，你不禁会感到宇宙如此的大，以至于人类是如此地渺小。但是如果你是“星空爱好者”的话你会更久地仰望星空，这是你会发现，天上的星星是运动的，而且是圆周运动，犹如一个硕大的罗盘，上面点缀这星星点点的，在我们头顶的上方，缓缓转动。为什么呢。要解答这个问题，要从宇宙的起源说起。

“大爆炸宇宙论”是当今学术界最具有影响力的、也是最有真实性的一种理论，这种理论是由比利时数学家勒梅特提出的。他认为，宇宙的开始是一个很小很小的一个点，它的周围什么都没有，没有空气没有空间甚至没有时间，而在一次史无前例的剧烈的大爆炸中，宇宙以比光速还要快的速度像气球一样膨胀着，在宇宙的膨胀的内部，才开始有了物质，有了构成世界万物的原子。

而那时的宇宙也没有天体，而是无数飘荡的原子。世界的一切都存在引力的，这就是“万有引力”而这些原子如果把他们看成小钢珠的话，在引力的作用下，它们就会排列得整整齐齐，宇宙中也是如此，没有聚集，只是整整齐齐地排列。但是，一切又有规则定律，或许是某一原子没有排列整齐，就像在整齐的、互有引力的钢珠列阵里拿走了一颗钢珠一样，失去了引力平衡，原子们就开始互相聚集，而在原子的聚集中，“云雾”也就出现，然后继续聚集，最终，形成了天体，也就是星球，而星球的构成又不尽相同，有的是气体星球，有的是液体星球，有的是固体星球，而导致这些类别的形成是原子的密度。

而原子在聚集时，往往会产生高温，就会产生燃烧，就像太阳一样。燃烧产生了光和热。而光和热也带来了生命。

而为什么仰望星空的时候，会发现星星会转呢，那是因为地球自传的缘故。 既然我们讲到了宇宙，不妨讲讲黑洞。

黑洞，是什么，黑洞是洞吗，洞的另一端是什么，是另一个世界吗？

黑洞，人们可能顾名思义，就是“黑色的巨大的窟窿”其实不然，黑洞也是一种天体只是引力场如此之大，大的连光也不能逃脱，所以黑洞所在之处是黑黢黢的，没有光，看起来就像是一个黑黝黝的洞。其实黑洞里是东西存在的。黑洞，是由恒星演化而来的。恒星就是向太阳一样，内部燃烧而产生光的天体。恒星内部的反应十分剧烈，温度十分高，犹如时时刻刻上千个原子弹在同时爆炸一样。但是恒星也有寿命，当它内部的可供燃烧物质烧得差不多的时候，他就开始膨胀，变得硕大无比，往往会大出自身的好多倍，而它周围的行星也会遭殃，这时候的恒星就换了一个名字，叫“白矮星”。白矮星继续燃烧，继续膨胀到了更大、影响更强的时候，我们叫他“中子星”中子星如果质量超过了恒星时的3倍，就会想气球样爆炸——我们叫它“坍塌”——坍塌成一个密度非常之大，体积较小，质量非常大的黑色形星体。而这个黑色星体的内部还会想恒星形成一样，密度继续增大，内部剧烈收缩，知道密度无限大到一个“点”超过了这个“点”，黑洞就形成了。而强大密度增强了它的引力场，这个超强的引力场就赋予黑洞“无所不吸”的状态，黑洞就这么形成。宇宙中有多少坍塌的恒星，就有多少个黑洞，所以，黑洞的数量不可估量。

第十四课 探索宇宙

同学们，今天我们要学习探索宇宙这节课，这节课讲之前我们先知道宇宙这两个字的含义。

老师提问：什么叫宇宙？

学生回答：（天文学家所有的空间以及其中万物叫做宇宙。）

从航天时代拉开到现在，我们人类一刻也没有停止对太空进行深度的探索行动。先我们一起观看一下从地面看太空到实地观察为止。我们人类制造的探索工具上有哪些发展和变化。（观看图片1．望远镜：（1）伽利略折射式望远镜（2）牛顿反射式望远镜（3）射电望远镜（4）哈勃太空望远镜（2．宇宙探测器：（1）天文台（2）望远镜（3）各种行星探测器）

老师提问：看了这些图片后，我们人类探索宇宙的工具上有哪些变化呢？

学生回答：工具从简单到复杂的方向发展。人类行动从地面观察到实地观察。

人类的探索宇宙工具发展到运载火箭之后很多宇宙的奥秘就解开了，这个神奇的火箭是怎么制造出来的呢？用什么力量火箭运送到太空中呢？那么我们今天做个实验来解开这和迷怎么样？

一、教学目标：

1．能按照一定标准对宇宙探测器进行分类。 2.能按照要求自己独立进行实物或模型的制作。

3．能总结出使火箭飞得更直、更高的方法。

4．能向他人介绍钱学森等科学家的事迹并学习他们的精神。

二、教学重点：

1.哪些因素影响火箭的飞行？

2.有哪些办法让火箭飞的更直，更高？

三、教学难点：

1.做火箭先得考虑什么做动力？

2.火箭里装到气球有什么作用？

四、教学过程：

（一）导课

讲述：火箭是我国明朝时期开始启发的，有一位名叫万户的人试图用火箭使自己飞上天，但他没有成功，并献出了生命。尽管万户没有取得成功，但他的想法却给后人许多启示。国际天文学家联合会把月球背面的一座环形山名为“万户”

这一千多年前发明火箭当时使用的燃料是火药。现在，人们用煤油或液态氢作为火箭的燃料，可以产生巨大的推力，将各种卫星、载人太空舱或太空探测器发射到太空中。

（二）新课教学

◆活动：做个火箭工程师

教师：你知道“万户”吗？能说说他的故事吗？ 我国明朝时期一位名叫万户的人试图用火箭使自己飞上天，但他没有成功，并献出了生命。尽管万户没有取得成功，但他的想法却给后人许多启示。国际天文学家联合会把月球背面的一座环形山名为“万户”