知識百科

宇宙本身是什麼顏色的

關於宇宙,人們總是會有各種各樣的疑問和不解,宇宙像擺在人們面前的一個最大的謎團。其中比較有趣的一個問題就是宇宙的顏色。許多人都曾在螢屏上看到過宇宙,它有時絢麗多彩,有時深邃幽藍,有時又黑暗無邊。那麼,宇宙本身的顏色到底是怎樣的呢?我們肉眼看到的宇宙和它真實的顏色又有多大區別呢?下面,我們就來看看科學家們是如何對這個問題進行解答的。


實際上,宇宙的顏色就是指宇宙中所有發光體發出的光線顏色,整個宇宙的可見光光譜的顏色構成了宇宙的顏色。美國宇航局哈勃空間望遠鏡在對宇宙觀測了近24年後,為我們呈現了紛繁多彩的宇宙天體圖像。在這幅圖像中,我們可以看到宇宙中存在千奇百怪的星系,這些星系被各種氣體發出來的五顏六色的光芒所籠罩,使得宇宙絢麗多彩、五光十色。可這實際上並不是宇宙本身的顏色。2002年,有些科學家綜合了約20萬個星系的資料進行星系光譜分析,發現宇宙本身的顏色是一種淡淡的米黃色。


後來,曾有科學家宣稱宇宙本身的顏色是咖啡色,如果換一種具體形象的說法,就是拿鐵咖啡的顏色。不過,隨著人們對宇宙認識的加深,以及各種理論的日益完善,人們對宇宙本身的顏色又進行了深入的探究。其中,有不少科學家主張若要分析宇宙的顏色,就必須對無數恆星進行紅移(物體的電磁輻射由於某種原因波長增加的現象)調查,因為無數恆星的光將對宇宙的顏色產生直接的影響。


而且,由於「宇宙膨脹理論」的提出,在膨脹速度的影響下,宇宙的顏色也會發生一定的變化。這就像是我們生活中常見的多普勒效應,也就是說物體輻射的波長會因為波源和觀測者的相對運動而產生變化。具體來說,當遙遠的星系加速離我們而去時,光的波長就會被拉伸,地球上的觀測者就會看到更多的紅光,宇宙的顏色也會變得偏紅一些。當然,在不同的波段上,宇宙圖像獲得的色彩效果是不一樣的,也正是因為這樣,宇宙往往呈現出五顏六色的形象。尤其是在紅外波段和紫外波段,宇宙的顏色會更加繽紛多彩。


另外,地球大氣層也會對宇宙顏色造成影響,因為紫外線和紅外線會被地球大氣層遮蔽,且宇宙在不同年齡段所呈現的顏色也會有所不同。宇宙顏色在過去的60億年時間里,一直處於不斷變化的狀態,從綠色逐漸過渡到米黃色。目前來說,宇宙中含有大量以紅色和藍色為主的恆星,還有許多色彩繽紛的塵埃雲和氣體,綜合來看酷似拿鐵咖啡的顏色。不過,恆星可見光的顏色會根據其年齡和溫度的不同而呈現出不同的顏色。

宇宙究竟有多少歲了?

宇宙容納萬物,並處在不斷的運動和發展中。宇宙對於我們來說,充滿了神秘感。面對宇宙,我們常常會有這樣或那樣的問題,比如,宇宙到底有多大?宇宙還能夠存在多長時間?宇宙的邊緣在哪兒?宇宙的外面又是什麼樣的?可以說,這些問題已經困擾了人類很久,甚至有許多人窮其一生都在思考這些問題。最新的研究發現,雖然對於人類來說宇宙已經經歷了十分漫長的生命,可對其自身來說,它仍舊很年輕。那麼,宇宙的年齡到底是多大了呢?


實際上,我們所說的宇宙年齡,是指宇宙從某個特定時刻到現在的時間間隔。測量宇宙年齡的方法有很多,用同位素年代法,測定的宇宙年齡為120億年。用球狀星團測量法,即用恆星演化的理論來測算恆星年齡,測算出的宇宙年齡為80億~180億年。可如果從測定的最老恆星的年齡約為200億年來看,宇宙年齡至少也要在180億年以上。用基於宇宙膨脹理論確立的哈勃常數測定法,德國科學家測定出宇宙年齡為340億年。


雖說人們歷來對宇宙年齡的推測和划定莫衷一是,但是宇宙大爆炸的理論已經深入人心。人們也普遍認為,宇宙是在約140億年前的一次大爆炸中產生的。在這一理論的基礎上,2013年3月21日,歐洲航天局公佈了太空探測器傳回的宇宙微波背景輻射全景圖,把宇宙的精確年齡修正為138.2億歲,這與通過宇宙大爆炸模型分析測出的宇宙年齡相差無幾。不過,人們對宇宙年齡的探索並沒有因此而停止。隨著研究的進一步推進,有些科學家大膽預測,宇宙的實際年齡可能要比我們想象的還要年輕,大概是137億歲。顯然,我們要真正弄清楚宇宙的年齡到底是多少,還需要進一步的研究和論證。


也正是因為這種對未知的探索和對可能性的驗證,人們在面對浩瀚無垠的宇宙時才總是那麼渺小,也那麼執著。而對於宇宙實際年齡的考察和研究,則需要後來者從多個方面進行論證。畢竟,對於宇宙是如何產生又是如何演化至今的還沒有一個統一的、確鑿的解釋。所以,這是一個並不簡單的命題,需要較長時間才能夠得出科學的論證並讓大家信服。

貓咪的內心世界
HOW TO TELL WHAT A CAT IS THINKING

身為世上最受歡迎的寵物之一,全球共有逾5億隻家貓。人們熱衷於發表對貓的想法,在網上分享喜愛的小貓萌照,歡迎牠們成為家中的一分子。然而,你可曾想過:貓會怎麼看待我們?心中又有何想法?

有些動物行為專家認為,貓在我們身上看到的差異性可能沒有人在貓身上看到得多。即便我們身形較大。但貓並不害怕。貓常用類似對待同類的方式來接近人類。若牠們繼續將人視為同類可能會期整我們以貓能懂的線索來辨識其感受。

若無法以言語和冢貓溝通究竟怎樣才能理解牠們的思考模式?已有許多研究探究過貓科動物的生活和行為,包括在家中和野外。

貓的想法會延續至睡眠中,牠們的夢境與複雜的思緖和一連串的事件有關。雖然詳細的科學研究能讓人更暸解這些毛小孩,但要進入其內心世界其可透過更簡單的方式:只要知道要找的線索,便可在家進行觀察。若要照顧龍物,就得理解牠們在想什麼。若是忽視壓力和不適的重要徵象,對寵物的心理健康可是影響甚鉅。

多數哺乳類都能感知情緒,但不同物種體驗和表現情緒的方式則不盡相同。據信,貓能感受到快樂、難過、恐懼、憤怒、悲傷、焦慮和好奇。雖然不像狗那麼黏主人,但一般認為,貓對人仍有感情。這表示現在就算沒給食物,有些貓也會選擇去陪特定的家人。

貓比人想得還聰明。當我們試圖理解牠們時,貓也在觀察人的一舉一動。在某些家中,貓可能看似偏愛某位家庭成員。這通常是因為牠們知道誰更可能會給零食。學會理解並尊重家中的貓,甚至有機會讓你成為牠們最愛的人。

貓的五大性
和人類一樣,研究顯示貓也擁有五種主要的性格特質

1.易受
焦慮的貓會逃離訪客、避開陌生的環境,直到建立安全感為止。若家中貓咪會害羞,最好確保家裡有數個躲藏處。

2.外向
好奇又外向的貓咪需要不斷的腦部刺激。有這種特質的家貓可能容易感到無聊,一直要透過新事物來讓牠們保持忙碌。這可能意味著得買新玩具,來讓貓動動腦。

3.強勢
這項貓特有的性格特質來自野貓會在群體裡宣告誰是老大。強勢的貓在多貓家庭裡會是個問題,因為牠們常會從較不強勢的貓那裡搶走食物和玩具。

4.不受控
貓也有衝動的一面,但和人的並不一樣。這並非總是自發性地產生,而是出自焦慮。無法調適的乖僻貓咪會有令人無法預料的舉動。若家貓出現任意攻擊的行為,主人不應予以打罵,因為這會讓牠更緊張,從而加劇該舉動。

5.親切
友善的貓通常自幼就常有互動的經驗。牠們大多時間都顯得很愉快,與周圍同伴相處融治、很少打架。較親切的貓咪也會對主人展現更多情感,更常與之接觸。

一窺貓的腦中奧妙

16天
新生小貓平均需要16天,才會對聲響有所反應。
牠們的鬍鬚可偵測刺激,並向腦部發送訊號

16小時
貓的短期記憶可維持16小時,是狗的200倍

3億
貓腦的神經元數量約為3億

6兆1000億
貓腦每秒進行的運算次數

9萬1000GB
貓腦可比ipad多儲存1500多倍的資訊

野性的一面
野生貓科動物過著跟家貓截然不同的生活,但仍擁有一些相同的特質。老虎和家貓共享約95%的去氧核糖核酸,這從某些習性便可看出。起初,家貓得學著喜歡人類,透過規律互動和訓練來養成對人類家庭的依頼和共存感。但馴化後的貓要如何繼續展現其遠親的習性?


與其天性最直接的連結便是貓會把食物當作獵物。透過玩食物,貓咪很快就學會如何把獵物折磨一番,再大快朵頤。即便拿貓罐頭來飼養家貓,但牠們仍可能會偶爾將支離破碎的老鼠叼進屋裡。


另外,你可曾納悶:為何家貓經過時,要用頭輕撞主人?這項行為源自具高度社會性的大貓:獅子。其下巴、臉頓和唇上布滿氣味腺・獅子和家貓都會用氣味腺來摩擦同伴,藉此宣告對方為夥伴或盟友,所以這也許可視為一種恭維。貓的天性裡有個讓許多飼主苦惱的特質,從傢具、窗簾和地毯上的抓痕便可看出。刮樹是種在野外標記領城的行為,能向經過的同類顯示領地主人的高度-從而推斷其實力。這可能會令其他同類感到威脅,但在住家內則常讓飼主困擾不已。

病毒是活的嗎?
Are viruses alive?

1892年所發現的菸草鑲嵌病毒(Tobacco mosaic virus;TMV)是第一個已知病毒;自此,病毒究竟該被歸類為生命體還是非生命體就一直眾説紛紜。

產生爭議的關鍵在於,病毒一旦脱離宿主就無法生存,甚至連最簡單的生物過程也無法獨立進行。然而,只要有了宿主,病毒就能如其他生命體般地運作並繁衍。這是因為病毒基本上是一段四處漫遊的去氧核糖核酸(DNA),並無自身的細胞和新陳代謝,因此沒有進行化學反應(如獲取能量)所需的自身細胞或酵素。

這段核酸的長度通常僅是3至400個基因,且有賴宿主才得以製造並進行維持生命所需的化學反應。

病毒一旦接觸到細胞,就能進入其中,搭上宿主DNA的順風車,並與宿主的DNA結合,藉以維生。病毒能利用細胞的基因密碼進行複製,藉此繁殖;等細胞内滿是複製完成的病毒後,病毒便會從破姴的細胞中釋出。

截至目前,多數科學家都認為病毒並非生命體。然而,學界也認同,若病毒被歸類為生命體,那它就是我們迄今所發現的最簡單生命體。

病毒缺乏任何形式的能量,也無法自行繁殖或演化

一窺黑膠唱片的製作程序
How vinyl records were made

當黑膠唱片在唱盤機上旋轉時,唱盤機的唱針會循著唱片上的凹槽移動。唱針滑過溝槽中的數千顆微粒後,便會振動並放出
音樂。這項原理和iPod或無線喇叭相比似乎簡單許多,但製作黑膠唱片的過程實則相當繁複。

工程師在錄音室將錄製好的音樂後製之後,會製作一張漆盤。刻片機接著會在漆盤上刻出一道道溝槽,其紋理是由音訊所傳出的電子信號來決定。漆盤的外層會再鍍上一層金屬(如銀或鎳),接著金屬層會被取下,以作為主盤使用;主盤則可用來製造母盤。把液態鎳倒入母盤・,以製出「壓印片」- 與一般唱片相反的負片,溝槽會凸起而非內凹。壓印片接上液壓機後,就可直接在黑膠唱片上壓出一條條凹槽。製作時,會以蒸氣加熱黑膠唱片使之軟化;再將壓印片壓在黑膠唱片上,就能印刻出紋路,同時將音樂壓印到唱片上。印製完成後,會將唱片移至水槽中,使之硬化,再以利刃切割成正確尺寸。

唱片上架販售前會進行抽檢,有瑕疵者會被熔掉,再重新壓製。

打造賣座唱片
從錄音室到唱盤機的過程

1.漆盤刻紋 Cutting the lacquer
刻片機的刻針會在漆盤上刻出許多凹槽,其紋理的分布端看曲子的音訊而定。
2.製作主盤 Producing the master disc
漆盤承受不住產製的過程,因此還得鍍上一層銀或鎳.接著將漆盤分離,留下金屬主盤.
3.母盤誕生 Creating the’ mother’
主盤會被鍍上一層金屬;被取下的金屬層即為母盤。母盤也會被用來製造壓印片。
接著就可利用壓印片來量產唱片。
4.壓印黑膠唱片 Stamping the vinyl
將全新的黑膠唱片夾在壓印片與液壓機的中間,此時蒸氣會使黑膠軟化,
讓壓印片得以在唱片上壓刻出一道道凹槽。
5.品質管控 Quality control
黑膠唱片的成品在送到店家前,會經過抽樣試播,以確保唱片都能正常播放,且無任何的瑕疵。

湯瑪士·愛迪生的留聲機

愛迪生不僅發明了電燈泡與電影攝影機,亦是現代唱片機的始祖。1877年,愛迪生與助理正在研究如何在筒外頭包覆一層紙以便將電報訊息記錄下來。他將一根刻針連接到話筒的膜片上。説話的聲能會使膜片振動,進一步使刻針在紙上畫出一道道波狀描線。聲音過此方式記錄下來後,若想重新播出同樣的聲音,只要反方向旋轉筒,第二針就會倒著滑過第一根刻針所繪出的刻痕。發迪生與其團隊製出可順利運作的原型機,還自行録製了兒歌《瑪麗有隻小綿羊 Mary Had a Little Lamb》。在6個月内,愛迪生將包覆滾筒的紙換成錫箔,以改善聲音的品質,史上第一部留聲機正式誕生。愛迪生的發明為其他發明家奠基,讓錄音流程得以持續改良,最終促成了唱盤機與黑膠唱片的出現。
湯瑪士・愛迪生(Thomas Edison)與早期的留聲機(phonograph)合影,攝於1878年左右