為什麼銀河是物理學的東西

『壹』 為什麼實證物理學家認為銀河系是假想

銀河系圖片是根據已知信息模擬出來的，因為我們在其中，不能實際觀測到其形狀

『貳』 銀河是河嗎為什麼

銀河不是銀河系，而是銀河系的一部分投影在天上時，地球上所能看到的亮帶。可參考「銀河系」詞條以區別二者。】
銀河簡介
[編輯本段]
銀河（Milky
Way），我國民間又稱「天河」。它看起來像一條白茫茫的亮帶，從東北向西南方向劃開整個天空。在銀河裡有許多小光點，就像撒了白色的粉末一樣，輝映成一片。實際上一顆白色粉末就是一顆巨大的恆心，銀河就是由許許多多恆心構成的。太陽是其中的一顆恆心。像太陽這樣的恆心在銀河中2000多億顆。在太空俯視銀河，看到的銀河像個旋渦。

晴朗的夜空，當你抬頭仰望天空的時候，不僅能看到無數閃閃發光的星星，還能看到一條淡淡的紗巾似的光帶跨越整個天空，好像天空中的一條大河，夏季成南北方向，冬季接近於東西方向，那就是銀河。過去由於科學還不發達，不知道它究竟是什麼，就又給了它一個名稱叫做天河，所以我國民間還流傳著牛郎織女每年七夕在鵲橋相會等許多神話故事。
實際上，銀河是銀河系的一部分，銀河系是地球和太陽所屬的星系。因其主體部分投影在天球上的亮帶被我國稱為銀河而得名。是我們置身其內而側視銀河系時所看到的它布滿恆星的圓面。由於星星發出的光離我們很遠，數量又多，又與星際塵埃氣體混合在一起，因此看起來就像一條煙霧籠罩著的光帶，十分美麗。
銀河各部分的亮度是不一樣的。靠近銀心的半人馬座方向比其他部分更亮一些。

『叄』 銀河是一個巨大的什麼系統這個系統被成為什麼

銀河系是一個巨型旋渦星系,Sb型,共有4條旋臂.包含一、二千億顆恆星.銀河系整體作較差自轉,太陽處自轉速度約220千米／秒,太陽繞銀心運轉一周約2.5億年.銀河系的目視絕對星等為－20.5等,銀河系的總質量大約是我們太陽質量的1萬億倍,大致10倍於銀河系全部恆星質量的總和.這是我們銀河系中存在范圍遠遠超出明亮恆星盤的暗物質的強有力證據.關於銀河系的年齡,目前佔主流的觀點認為,銀河系在宇宙誕生的大爆炸之後不久就誕生了,用這種方法計算出,我們銀河系的年齡大概 在145億歲左右,上下誤差各有20多億年.而科學界認為宇宙誕生的「大爆炸」大約發生137億年前.銀河系是太陽系所在的恆星系統,包括一千二百億顆恆星和大量的星團、星雲,還有各種類型的星際氣體和星際塵埃.它的總質量是太陽質量的1400億倍.在銀河系裡大多數的恆星集中在一個扁球狀的空間范圍內,扁球的形狀好像鐵餅.扁球體中間突出的部分叫「核球」,半徑約為7千光年.核球的中部叫「銀核」,四周叫「銀盤」.在銀盤外面有一個更大的球形,那裡星少,密度小,稱為「銀暈」,直徑為7萬光年.銀河系是一個旋渦星系,具有旋渦結構,即有一個銀心和兩個旋臂,旋臂相距4500光年.其各部分的旋轉速度和周期,因距銀心的遠近而不同.太陽距銀心約2.3萬光年,以220～250千米/秒的速度繞銀心運轉,運轉的周期約為2.4億年.銀河系物質約90％集中在恆星內 .恆星的種類繁多.按照恆星的物理性質、化學組成、空間分布和運動特徵,恆星可以分為5個星族.最年輕的極端星族Ⅰ恆星主要分布在銀盤里的旋臂上；最年老的極端星族Ⅱ恆星則主要分布在銀暈里.恆星常聚集成團.除了大量的雙星外,銀河系裡已發現了1000多個星團.銀河系裡還有氣體和塵埃,其含量約占銀河系總質量的10％,氣體和塵埃的分布不均勻,有的聚集為星雲,有的則散布在星際空間.20世紀60年代以來,發現了大量的星際分子,如CO、H2O等 .分子雲是恆星形成的主要場所.銀河系核心部分,即銀心或銀核,是一個很特別的地方.它發出很強的射電、紅外,X射線和γ射線輻射.其性質尚不清楚,那裡可能有一個巨型黑洞,據估計其質量可能達到太陽質量的250萬倍.對於銀河系的起源和演化,知之尚少.銀河系的總體結構是：銀河系物質的主要部分組成一個薄薄的圓盤,叫做銀盤,銀盤中心隆起的近似於球形的部分叫核球.在核球區域恆星高度密集,其中心有一個很小的緻密區,稱銀核.銀盤外面是一個范圍更大、近於球狀分布的系統,其中物質密度比銀盤中低得多,叫作銀暈.銀暈外面還有銀冕,它的物質分布大致也呈球形.觀測到的銀河旋臂結構2005年,銀河系被發現以哈柏分類來區分應該是一個巨大的棒旋星系SBc(旋臂寬松的棒旋星系),總質量大約是太陽質量的6,000億至30,000億倍.有大約1,000億顆恆星.從80年代開始,天文學家才懷疑銀河是一個棒旋星系而不是一個普通的螺旋星系.2005年,斯必澤空間望遠鏡證實了這項懷疑,還確認了在銀河的核心的棒狀結構與預期的還大.銀河的盤面估計直徑為100,000光年,太陽至銀河中心的距離大約是26,000光年,盤面在中心向外凸起.銀河的中心有巨大的質量和緊密的結構,因此強烈懷疑它有超重質量黑洞,因為已經有許多星系被相信有超重質量黑洞在核心.就像許多典型的星系一樣,環繞銀河系中心的天體,在軌道上的速度並不由與中心的距離和銀河質量的分布來決定.在離開了核心凸起或是在外圍,恆星的典型速度是每秒鍾210～240公里之間.因此這星恆星繞行銀河的周期只與軌道的長度有關,這與太陽系不同,在太陽系,距離不同就有不同的軌道速度對應著.銀河的棒狀結構長約27,000光年,以44±10度的角度橫亘在太陽與銀河中心之間,他主要由紅色的恆星組成,相信都是年老的恆星.

『肆』 銀河系是什麼來的

銀河系 是星系的典型代表，由1500～2000億顆恆星和無數的星際物質組成。銀河系主體部分稱銀盤，直徑8.5×104l.y.（光年）（1l.y.=94600×108km），中央呈近似球形隆起的部分，稱為核球，直徑104～1.3×104l.y.，厚約104l.y.，是恆星高度密集區域；核球的中心稱為銀核，是銀河系的質心。肉眼見到的銀河就是銀河系主體在天球上的投影。銀盤外圍被恆星密度很稀的扁球狀銀暈所包圍，直徑達到10×104l.y.（圖2-1，左；1×103秒差距（pc）=3261.6l.y.）。

從垂直銀河系平面的方向看，銀盤內恆星和星際物質在磁場和密度波影響下分布並不均勻，而是由核球向外伸出的四條旋臂組成旋渦結構（圖2-1，右）。旋臂是銀河系中恆星和星際物質的密集部位。

太陽是銀河系眾多恆星中的普通一員，它位於銀盤中心平面（銀道面）附近和一條旋臂（獵戶座旋臂）的內緣，距銀核約2.7×104l.y.處。

（2）太陽在銀河系內的運動

銀河系的旋渦結構反映了自身存在自轉運動，也就是銀河系中的恆星、星雲和星際物質都繞銀核旋轉。太陽繞銀核旋轉的速度為250km／s，旋轉一周約2.5×108～3×108y，稱為銀河年。

銀河系內不同星體間的運動也存在復雜的情況。有人提出太陽在旋轉過程中可能發生兩種周期性變化。一種是從銀河系側面看，發生在銀道面上下的往復波動，大體每隔35百萬年就穿越銀道面一次。另一種是從銀河系平面看，由於不同星體旋轉速度不等，太陽與銀河系四個旋臂並不同步並行，大體每隔75百萬年就穿越旋臂一次。上述假說在天文學研究領域內尚待進一步驗證。

2、星系運動和總星系

（1）銀河系的運動和河外星系

銀河系除存在自轉外，同時整體以214km／s的速度向著麒麟座方向運動。近些年天文學研究已陸續發現，宇宙空間中存在500億個類似銀河系的恆星系，它們自身直徑也達十萬光年左右，離銀河系則有幾十億至上百億光年之遙，稱為河外星系。若把可見宇宙比作廣闊的海洋，它們只不過是散布其中的島嶼，也稱為宇宙島（world island）。

（2）從星系團到總星系

10萬光年尺度的星系在空間分布並不均勻，它們有成團的趨勢，可以形成星系團。星系團的規模大小不等，形狀也各不相同，典型的空間尺度達到千萬光年（即108km）量級，總質量達到1047g量級。星系團內星系之間距離約為百萬光年量級。銀河系和相鄰仙女星系、麥哲倫星雲等30個星系組成一個規模較小的集團，稱為本星系群。

星系團在空間的分布也不均勻，許多星系團可以進一步組成超星系團，典型的空間尺度達到1億光年量級。本星系群和室女星系團構成的本超星系團，直徑約1～2.5億光年，總質量為太陽的千萬億倍。

人類現在觀測能力所及的可見宇宙稱為總星系，其典型空間尺度為150億光年，年齡為100億光年量級，總質量達到1056克量級。

3、 大爆炸學說與宇宙起源問題

（1）譜線紅移與可見宇宙

轟鳴的火車駛近我們時聲波頻率增強，聲調變高；駛離時則聲波頻率降低，聲調變低（多普勒效應）。與此同理，發光星體接近觀察者時，見到的星光譜線向頻率高的藍光方向移動，稱為藍移；當離開觀察者時，向頻率低的紅光方向移動，稱為紅移。

哈勃（E．P．Hubble，1929）經過大量實際觀測發現，來自不同星系的光呈現某種系統性的紅移現象。根據星系中特定原子發射的光的譜線與地球上實驗室內同種原子發射的光進行比較，可求得光源星系離開觀察者的退行速度；再根據相同類型恆星的視亮度比較，推算出光源星體離我們的距離。由此獲得了「光源越遠的星體，離我們而去的速度也越快」的結論，就是著名的哈勃定律（圖2-2）。

哈勃定律揭示了遙遠的星系正在「逃離」我們而去，整個總星系都處於膨脹的變化之中，已經成為當今人們的共識。另一方面，銀河系內部不同恆星的譜線分析證明也有不少藍移現象，反映星系內部仍然具有吸引力。1996年哈勃太空望遠鏡還拍攝到距地球6300×104光年處（烏鴉座南部）星系間發生超級碰撞的照片。因此，宇宙的膨脹看來主要發生在星系團之間的空間迅速增大，星系本身尺度變化不大，類似吹脹氣球時在氣球表面看到的情況（圖2-3）。已知宇宙中不同部位的密度特徵也可能與之有關（表2-1）。

（2）大爆炸宇宙學說

當代宇宙起源假設中，大爆炸宇宙學說是最有影響的一種學說。該學說提出於40年代，本身也在不斷發展完善中。其主要內容如下：

宇宙在大爆炸前處於極高溫和超高密狀態，物質與反物質以及物質與能量均呈平衡狀態。在某種物理條件下開始了大爆炸，在宇宙誕生10-44s之後體積急劇暴脹，在10-34s內迅速膨脹約10100倍，密度相應降低。但在1秒鍾之內溫度仍高達1032K至1010K以上，原子和分子均無法存在。當時宇宙中的物質存在形式和行為目前無法在實驗室模擬，推測可能存在輻射能以及電子、中微子（neutrinos，一種不受電、磁、核力影響的基本粒子，1998年證實具有極微小的靜止質量）和質子、中子形式基本粒子。目前人類業已觀測到從宇宙早期留下的最早原子核形成於爆炸後1秒鍾，因此，可以把這1s看作宇宙史研究的一道分水嶺。

爆炸進行3min後，溫度降至109K以下，核反應開始啟動，由質子和中子聚變為氘核、氦核和鋰核最輕元素後可以不至於瓦解（圖2-4）。當時全部物質中氦占約22％，氫佔78％，還有極少量氘和鋰。

至百萬年前後，溫度降至107～6K范圍，宇宙間彌漫著由輕元素原子核和電子、質子等組成的等離子體。2.5億年後溫度降至103K時，輻射減弱，中性原子形成，等離子體復合成為正常氣體。至10億年前後星系開始形成，50億年前後開始出現首批恆星，太陽系的形成則在100億年前後。

宇宙大爆炸學說雖然獲得國際多數學者支持，但在大爆炸起因，大爆炸是永遠進行下去還是後期將轉化為收縮，大爆炸由一個奇點開始還是整個空間每一點都可看作是膨脹的中心，大爆炸最初1秒鍾內的物質形式和行為等根本性問題上並沒有公認結論，在哈勃半徑和宇宙形成年齡測定上還存在不同見解。

有關宇宙大爆炸各種模型的提出和探討，勢必涉及時空是否永恆存在等一系列根本的哲學思想問題。例如有人認為，在大爆炸之初的10-43s（普朗克時期），當時的可見宇宙尺度小於它的量子波長，整個宇宙變得為量子不確定性所主宰，根本就沒有「鍾」和「尺子」能加以測量，即廣義相對論時空概念失效，是一個沒有時空的物理世界，需要通過時空的量子化途徑來探討已知時空形式的起源。這對於傳統上認為宇宙無邊無界、無始無終的哲學思想也是一種沖擊，對於促進哲學觀念的現代化也有重要意義。