首页 -> 2006年第12期
宇宙的结构
作者：佚 名
（沿 江）
茫茫宇宙无边无垠，耿耿星辰变化万千。那么宇宙的结构如何呢？这是有关宇宙的又一疑问。从广义上讲，宇宙是无穷大的，没有边际。到目前为止，我们测知太阳系的直径约有120亿公里，而银河系的直径有8.15万光年。银河系中像太阳系这样的恒星系约有2000亿个。其中可能有生命的有100万个。太阳系中以太阳为中心，有八大行星绕其公转运行，而每个行星本身又在不停地自转。推测其他类似太阳系的星系其运动也大同小异。银河系是由无数恒星系组成，整个银河系又像一块大铁饼，中间厚，边缘薄。从上鸟瞰，银河系呈螺旋状渐开线结构，而从侧面看，银河系就像一个扁扁的大铁饼。太阳系则位于这个扁铁饼的外侧边缘。这个铁饼厚就有0.6万光年。银河厚度最大的中心处称银核，较薄的边缘称银盘。太阳位于银盘中部，离银核有3万光年。银河系以银核为中心不停地旋转，规律为里慢外快，在太阳处的旋速为250公里/秒。而银河系整体还围绕一个中心（不明何处）作公转运动，周期尚不清楚。而天文界估计银河公转周期是1.76亿年。
人们最近还发现，银河系（由上千亿颗恒星组成螺旋体）中约有1亿个暗星组织，每个相当于太阳的1/10，称弱互扰大质量粒子群。银河系边缘上还有约5万光年的扇形氢云，能发射无线电波。
除银河系外，类似银河系的河外星系还有很多，他们都是巨大的恒星集团，现已观测到的就有上千亿个。星系形态丰富多彩，主要有四个类型：
a）规则星系（形状无规律，无明显中心，无漩涡）。如猎犬座中的NGC4631等星系。
b）涡星系（有漩臂从中心向外旋卷形状多姿丽，旋臂多为二条；其中又分为旋臂向外舒展的；旋臂向中心卷缩合拢的；介于前二者之间的）。银河系属于漩涡星系。
c）棒状星系（有漩涡，但中心为棒状，两端延伸出长短不一的旋臂）。
d）椭圆星系和圆形星系（星系形状呈椭圆或圆形）。如狮子座的NG3379就是圆形星系。星系的形成演变过程公认的有：不规则形——棒形——漩涡形——椭圆形——圆形。关于这些不同形状的星系结构形成原因，至今不明，尚在探索中。
整个宇宙，就是由上述介绍的星云、星团、星系等结构组成，基本上多重旋转结构。恒星是从高密星云的自身引力收缩形成温度渐升的氢原子云、氢离子云，最终导致热核反应而成为发光发热的恒星。最早期的恒星闪蓝白光。渐渐变为橙光、红光乃至塌陷而成黑洞。这是宇宙的宏观体系。
至于关于宇宙的奇妙微观体系，经过三十多年的研究，科学家们已发现了宇宙中的基本粒子，它们是名叫轻子、夸克的最基本粒子，这些基本粒子的特点是没有体积。
由最近的宇宙观测还发现，宇宙中的看不见的暗物质占90%左右，只有10%左右的物质（如各个星系）为亮物质。暗物质对亮物质必然产生极大的影响。近年来在宇宙中发现的黑洞就是暗物质的一个很好例证。上述宇宙组成远比普通人想象的深奥，除了存在暗物质，宇宙中还存在反物质。
这个奇妙微观世界的发现是通过模拟宇宙的初始状态而得到的。科学家可以用正负电子对撞来模拟宇宙在初始的第一千亿亿分之一秒时的情况。当正负电子高能量相撞时，产生的高温相当于太阳表面温度的4000亿倍。也就是从那一刻起，宇宙中的各种基本粒子就已产生了，科学家就能推断物质世界的组成。
总而言之，宇宙中现已充满着星云、星团、星系、总星系，总体呈多重旋转结构的宏观体系，而且还包括由基本粒子组成的微观体系。