上海天文馆仰望星空探秘宇宙

童正玲

日月星辰，昼夜变化，人类从中获得光明，积蓄能量！而日月星辰所在的宇宙，到底有多大？那繁星璀璨的天空，充满浪漫神秘的太阳系，银河系又是怎样相互依存？天体的运动规律又如何？在我们所在的太阳系极为遥远的外围，还有像地球这样的行星吗？光是什么？电磁波又是怎样形成的？等等一系列时空中的现象，使人类对宇宙天体的探索，自古以来都经久不衰。 怀着对宇宙天体的种种好奇，今年1月2日，我们祖孙三人，通过网上预约，满怀希望地来到了位于上海浦东新区临港滴水湖畔的上海天文馆。上海天文馆是目前世界规模最大的天文馆，有着集教育、研究、收藏、展示、与参观者互动功能为一体的科普基础设施，总占地面积约6.8万平方米，而建筑面积也达到了约3.8万平方米。以“连接人和宇宙”为展示主题，设置了“家园”、“宇宙”、及“征程”三大主题的主展区。另外，还设置了三个特色展区和教育活动区“中华问天”、“好奇星球”以及“航向火星”。馆内藏有70件陨石样本和超过120件\套的文物藏品，配备了四大专业级的天文观测及天象演示设备，展品共达300余件！无论是展示内容还是展示设施，无论是模型还是实物，都达到了一流的水平，令人叹为观止！ 一走到上海天文馆正门，也就是1号门，巨大的圆环形、球形及椭圆形结构的建筑出现在眼前，让人豁然开朗，这些富含圆形环形元素的建筑，不正表达了天体的形状以及其运行的轨迹吗？这样的设计，真是别出心裁，既优美又简单易懂，有一个充满魅力的建筑，里面的内容一定丰富多彩！ 我们从1号门一进入，就看到了在主展馆中庭的巨大傅科摆。傅科摆用一根细丝悬吊在倒穹顶底部，细丝末端连着巨大的摆锤。在中庭始终按一定幅度来回摆动。该傅科摆是馆内最大的装置。其摆长16米，摆锤重25公斤。 傅科摆是1851年，法国物理学家莱昂.傅科在大厅拱顶上悬挂了一个摆长67米，摆锤重28kg的巨大单摆。经观察发现，单摆每次摆动的方向都会稍稍偏离原轨迹，这说明摆平面和地球发生了相对运动，从而有力地证明了地球在自转。为了纪念莱昂.傅科，人们就将这套实验装置命名为傅科摆。傅科摆在上海天文馆不停摆动，吸引了无数观众来拍照，大家乐此不疲地观察着单摆摆动方向偏离原轨迹的程度。要知道，就是这么一个简单装置，却证明了地球在自转的伟大结论！ 参观完傅科摆，我们循着馆内指示的参观顺序路径，进入家园展区。家园展区主要介绍我们人类生活的地球所在的太阳系以及银河系。包括地球的变迁，土星光环、彗星等。 一进入家园展区，仿佛置身于星光灿烂的夜空中，那一座座用玻璃框封起来的双子座、仙女座等星座，形象逼真，让不懂星座的人都能很快将点点小星星联系起来，识别出星座的名称。真是奇妙极了！ 双子座的构成，这样的发现真是妙不可言！ 仙女座犹如一个婀娜多姿的美丽小仙女，飘逸而轻柔，人们不由驻足，一再地将星座的小星星连接，试图将其各部位搞清楚。能这样直观体验，人们都心满意足。 家园展区的墙上，贴满了一张张图片和文字介绍。从崇拜天人合一的中国，到描绘天界神话的古埃及、古希腊、古印度等各民族对神秘宇宙星空的解读和神话故事。中国神话的盘古开天辟地，女娲补天以及牛郎织女星；玛雅神话的玉米人和玉米神；古埃及神话的太阳神—拉以及法老的守护神荷鲁斯；古希腊神话的猎户座与天蝎座、仙女座与英仙座；包括印度神话的创世之神四张脸的梵天、雷神、战神因陀罗以及太阳神苏利耶，都以详细的文字和精美的图画形象地展示出来了。从中可以看出，先民们对于大地的起源和高深莫测的运行规律，都进行了不断的探索。他们从幻想，揣摩中进行质朴的解读，由他们创造出来的关于宇宙观的神话故事，美丽而充满魅力，流传千古，意义深远。 哇，看到了地球！它不愧为一切生物，尤其是有思想、有智慧的人类的起源地和赖以生存发展的无数星球中的唯一，当然是指到目前为止人类的认知范围内。只有它，色彩丰富，斑斓艳丽！全球笼罩着那勃勃生机的绿色！面对我们一生所在的地球，这时仿佛身临太空，可以隔邻相望，这样的感觉真是妙不可言！在巨大的地球前留影，成了网红的必打卡之地！ 在“家园”的太阳系展厅，除了有半圆形的地球模型外，还有巨大而逼真的太阳以及太阳系中各大行星模型。 太阳系是一个大家庭，包括太阳、八大行星、矮行星以及为数众多的小行星，还有彗星等小天体以及肉眼看不见的无数星际尘埃。通过参观介绍知道，太阳系的直径至少100天文单位，约为1.5*10^13平方米，这是什么概念，拿探测器“旅行者”号来作比方，“旅行者”号飞行了40多年才飞出太阳风的影响范围。可见，太阳系的直径真是令人类难以想象！ 日出日落，日益循环，年复一年，不断轮回。太阳给地球上的人类带来了无尽的光明和温暖。太阳里面的光经历了怎样的旅程才到达地球的呢？太阳光白天总是普照大地，太平常不过了，所以，一般人都不会去考虑这些问题。上海天文馆用一个太阳模拟装置和一个光子和电子碰撞的装置，让观众非常直观地感受到了太阳光子走出太阳核心区这个迷宫的历程！ 原来，由于太阳辐射的能量，基本是由核心区的核聚变反应产生的，能量又必须以光子的形式向外辐射。所以，光子必须达到太阳的表面才能到达地球。可是，太阳内部又存在了大量的电子，核心区的光子与电子不断碰撞，不断改变运动方向，犹如在一个巨大的迷宫中乱碰乱撞，就这样，一个光子竟然要经过数十万年才能走出太阳核心区，到达太阳表面！又需要8分钟才能到达我们所在的家园—地球。可见，光子要经历人类难以想象的数十万年的千难万险才到达地球，供人类享用的啊！ 太阳核心区光子走迷宫视频 展示太阳核心区光子和电子碰撞走迷宫情景 太阳的光和热不断向各星球辐射，会竭尽吗？天文馆以图文并茂的方式，告诉观众，由于太阳核心区域时时刻刻都在进行着核聚变反应，其综合效果是，在太阳内部有极其丰富的氢元素，能维持一百亿年的核聚变反应，所以，太阳可以源源不断地释放出光和热！ 每一展品或模型或互动装置面前的台面上，都有彩色灯光配置的图文介绍，到处充满了深奥神秘的天文知识，令人目不暇接，观实物，看图文理论，与那些拍完照就走的景点完全不同！内容太丰富，太吸引人了！ 行星八音盒，真是闻所未闻！原来，八大行星虽然始终围绕着太阳公转，可，八大行星各有各的特点，如果将它们组成一场音乐会，人们可以感受到水星的歌声是轻盈飘逸的，金星呢则明亮动听，而木星就既庄严又沉重等等。根据这些行星的不同特点，行星八音盒就顺理成章地产生了。 装有行星八音盒的特殊装置，在太阳系展厅显得非常引人瞩目，其上半部是一个复古太阳系仪，里面有150个齿轮通过与传动机构默契配合，从而就成功演绎了八大行星的运转；而行星八音盒设置在下半部，当八大行星运转时，八音盒不断播放由知名作曲家创作的优美旋律，真让人感受到就是这八大行星发出的运动旋律！真是妙不可言！ 行星八音盒，太奇妙了！科学与艺术的完美交融，撼动人的心魄！ 太阳的邻居互动展示装置，吸引了众多大大小小的游客，大家围绕着仔细观望，尤其是小朋友，争先恐后地寻找自己知道的或喜欢的太阳的邻居。因为只要按下桌面上自己所要的恒星的选择按钮，那颗星就呈绿色点亮，太阳始终保持红色点亮状态，其它星星都熄灭，所以，就能非常直观地看到该星与太阳的相对方位了。同时，也让大家感受到，曾经以为是唯一的太阳，只不过是亿万星星的一颗！宇宙中类似太阳的恒星数不胜数。 今天看到这样直观的太阳邻居的展示装置，真是喜出望外。我们孩子正好学校物理课也教到了这些内容，显得十分兴奋，竟然滔滔不绝地给我们讲解起来！我们认真聆听，在他的指引、操作和讲解下，我们激动地发现，在百亿光年为尺度的宇宙中，距离太阳50光年的恒星就已经有一千多颗了，可以算是我们的邻居了，它们中有的质量仅有太阳的十分之一，有的却有上百倍；有的亮度是太阳的上万倍，有的却暗到难以被发现。这些邻居中，离我们最近的比邻星距离太阳也有4.2光年，而天狼星为什么全天最亮？那是因为它距离太阳只有8.6光年，可以算是近邻了。 其它所有太阳的邻居们分别都在哪里？我们熟知的牛郎织女星，距离我们又有多远？凡是前来参观的游客，包括小朋友，都在试探着，讨论着寻找自己知道和感兴趣的恒星！极大地激发了人们对探索天文知识的兴趣和爱好！ 太阳系展厅展示的星球真的十分丰富，每一个游客都在仔细、认真地观看、探索！再加上各种高科技手段，可以让观众进行互动，更是大大提高了人们对天体参观考察的兴趣！ 推测海王星也有极光现象！这颗巨大的海王星模型，顶部有美丽的蓝色极光！台面上有图文详细介绍了极光的产生以及来源！ 一个个做工精致的金属圆球，大家都在尝试掂量每一个圆球的重量，从而可以体会水星、金星、地球，火星、木星、土星、天王星、海王星这八大行星相互间的重量比差！感觉太神秘了，我们竟然可以手捧星星，比对它们的轻重！ 一个非常漂亮的带着圆形光环的土星大模型吸引了众多游客。伽利略曾经说过：土星的光环宛如土星的两个耳朵。这土星有了耳朵也真够漂亮的！土星拥有太阳系中最漂亮的光环。通过展品说明，我们才知道，土星美丽光环的结构呈松散形，由冰块、岩石碎粒以及尘埃组成。土星光环的宽度令人乍舌，仅明亮部分，就是地球直径的好几倍；而厚度却只有几十米，与土星巨大的体积相比，简直“薄如蝉翼”！ 令人深感意外的是，这神奇而灿烂美丽的土星环，实际上是由许多不同宽度的环带共同组成的，环与环之间还有缝隙，名为卡西尼环缝的，就是其中最大最著名的一个环间缝！土星的耳朵就是这么既光辉灿烂而又别出一格的神奇！这是土星各层光环及各环缝示意图，真太漂亮了！ 太阳系展厅以多种丰富的图文并茂的形式，为观众解读了各种天象知识，诸如对银河系的描绘，太阳系边界是怎样的？地球九大行星为什么变成了八大行星？矮行星是何时定义的？太阳黑子又是什么？彗星的结构以及运行规律，同时也解开了人们对彗星也就是扫帚星不吉祥的误解。还有月球的结构和起源等等，天文方面的众多知识基本都为观众提供了根据科学实验或实测到的具有科学依据的图文和模型装置。这方面的知识实在太多，太渊博了，作一次这样的旅游和参观，真能极大增长从古至今不断发展起来的天文知识。 太阳系天体轨道这张图示，很直观地揭示了太阳系天体运行的轨道形状。太阳系天体大部分运行轨道都是以逆时针方向，沿着近似圆形的轨道绕太阳公转。这些轨道集中在黄道面的平面附近，与黄道面夹角很小！例外的就是冥王星，它运行的轨道与黄道面夹角非常大，还有一些彗星的轨道却是非常扁的椭圆形，而且偏离黄道面，连公转方向也与其它天体相反！有了图示，天体的运行轨道就很容易很直观地印记在观众的脑海中了。 从太阳系全家福图中可以很清晰地看出太阳系的整体结构。除八大行星外，还有它们的卫星，好多数不清的小天体，诸如矮行星以及无数的主要由岩石和金属组成的形状很不规则的小行星，它们主要分布在木星与火星之间的小行星带。近年来，在海王星外的柯伊伯带也发现了许多小行星。还有彗星及大量数不胜数的星际尘埃！在太阳系遥远的外围，还有一个被称为奥尔特云的区域，里面存在大量的冰冻天体！人类对这么遥不可及的看起来茫无边际的太阳系，能作出如此准确漂亮的太阳系结构图，可见，当今科技发展达到了怎样强大的程度！ 在漂亮的太阳系全家福图中，八大行星围绕着太阳公转，原来的第九大行星冥王星哪里去了呢？原来在2006年，由于冥王星质量较小，自身产生的引力虽然可以维持球体形态，但不足以将其轨道上的其它天体清空，因而，国际天文联合会对行星的概念进行了重新定义，引入了矮行星的概念。将冥王星这类的天体，归入了矮行星。倒霉的第九大行星冥王星从此就被降级为矮行星了。 关于彗星，太阳系展厅也作了详细的图文介绍。彗星绕太阳公转的轨道很特别，有极扁的椭圆形，抛物线或双曲线形。因而，彗星有的周期性来到太阳附近，有的一生仅有一次机会靠近太阳。由此可见，彗星绕太阳公转的周期可以从几年到几百万年不等。通常将轨道周期200年以下的称为短周期彗星，例如著名的哈雷彗星；轨道周期200年以上的称为长周期彗星。 科学家们认为，短周期彗星可能来源于海王星轨道外侧的柯伊伯带，由于引力干扰和小天体之间的相互碰撞，就会改变运行轨道而飞向太阳系内侧，这时就会被地球人观测到。许多长周期彗星可能来源于太阳系外围更为遥远的奥尔特云。由此可见，由于彗星出没时间没有规律可循，样貌奇特，拖着一条长尾巴，所以当它出现时，古人便认为是一种不祥之兆，预示着君王去世或有灾难来临，再加上扫帚一样的形状，所以就被称作扫帚星！ 天文学家利用甚长基线干涉技术，测量到银河系中约200个恒星形成区的距离，从而描绘出了清晰的银河系画卷。银河画卷揭示出了银河系的全貌及其结构。银河系是一个盘面直径约10万光年的棒旋星系，其中包含上千亿颗恒星、大量的气体、尘埃以及难以直接观察到的暗物质。从画卷中可以看到，银河系有四条主旋臂，大部分恒星都位于这几条主旋臂上。从地球上看，银河系的中心位于人马座方向，距离地球大约三万光年，而且，里面还存在着一个巨大的黑洞，另外，银河系的盘面还被一个球状的银晕包裹着，其中分布着许多球状的星团。 另外斯皮策太空望远镜拍摄的银河系全景图，还有欧洲南方天文台根据盖亚卫星数据发布的超高清银河照，又使人类对银河系的全貌和结构有了更准确的认识。为这些使人类能更准确认识银河系全貌而作出贡献的天文学家们致敬！ 孩子对每一件展品都不肯放过，一边观看，一边思索。因为这是在展示大气的真相，行星风暴！ 看一下由于大气的活动，在各类行星上产生的风暴情况。除水星外，太阳系内的行星都有与地球类似的大气活动。金星上日常风速可超过地球上最强的飓风；火星的沙尘暴能席卷整个星球，且持续数月之久；而木星上的大红斑是个超级风暴眼，已存在上百年，大到能放进两个地球；土星上经常会出现大白斑和与众不同的六边形气旋；那遥远的海王星上也有像地球大小的大暗斑等等不一而足。这些大气现象各有不同的复杂形成机制。 没想到，上海天文馆的每一件展品对孩子都有那么大的吸引力，看得是那么聚精会神。在月球模型的台面上，以图片和文字的形式，解读了月球对地球的影响，由于月球对地球进行的是同步自转，所以，我们站在地球上，永远只能看见月球的正面！而月球对地球的引力就产生了潮汐作用！同理，地球也会对月球产生潮汐作用。这种潮汐的摩擦和牵制作用，使地球或月球的自转减速，最终使月球的自转与公转速度趋于一致，这就是月球与地球同步自转的缘由，也称之为潮汐锁定，月球自转周期与公转周期相等。这样一解释，道理就显得简单明了了！ 看了由太阳、地球、月球三者相对位置变动所形成的月亮形状变化的示意图，新月、蛾眉月、上弦月、盈月、满月、亏月、下弦月、残月等等的形成机制就都一目了然了。 在家园太阳系展厅，除了恒星、行星，对卫星也有很多详尽的介绍，无论是模型还是图文，都做到了让人一目了然且精致而引人入胜！比如，太阳系第二大卫星—土卫六，由于拥有太阳系已知卫星中最浓密的大气，导致表面大气压比地球还高，又由于其远离太阳，表面温度低，使得甲烷、乙烷等有机物在其表面形成了类似地球水循环一样的体系—碳氢化合物的海洋，这样，就充当了水在地球上的角色。由此，科学家们认为，土卫六这样的甲烷海环境，有可能会孕育出独特的生命！ 由动荡的木卫一的图文介绍可知，拥有太阳系最频繁的火山活动的木卫一，是四颗伽利略卫星之一，离木星最近。由于木星、木卫二、木卫三的共振作用，使动荡的木卫一名符其实。迄今为止，已经发现在木卫一表面有上百座火山，这些火山能喷发出数百上千米高度的喷发物，而且是富含硫磺与二氧化碳的岩浆，这些喷发物一方面快速覆盖星球表面，另一方面也使木卫一拥有一个以二氧化硫为主的稀薄大气层。 再看看土卫二，它是众多卫星中景色尤为令人惊叹的卫星。由于土星潮汐加热作用，土卫二冰层下面的液态水，会沿着冰层裂隙喷出地表，从而形成了壮观的羽毛状喷流！与地球火山喷出的是岩浆不同，其喷出物主要是水蒸汽和冰颗粒及少量的氢气和有机物，类似地球上的间歇泉。而这些喷出物可达数千米高，有的甚至脱离了土卫二的引力束缚，所以称其为土卫二的冰粒喷泉。由此可见，火山不一定喷出的就是火！ 步入火山栏目，给出了关于火山的一连串问题。火山一定喷火吗？这是人人脑海里都在提的问题。不同星球上的火山，其能量来源也是不同的。像金星和地球这样的类地行星，地壳内部并未冷却，所以，熔融的岩浆不时会喷出地表；而一些巨行星的卫星，其内部热源已经微乎其微，但行星对其具有非常强大的潮汐作用，所以，其内部物质会被拉扯，然后喷出。由此可见，虽称为火山，喷发出来的不一定都是岩浆，比如土卫二上的火山喷出的是水和冰，冥王星上的火山喷出的却是氮冰。 另外，地球上最高的火山却是夏威夷的莫纳克亚山！这座火山从山脚到山顶的高程差比珠穆朗玛峰的海拔还要高1300多米。而更令人惊叹的是，莫纳克亚山所属的夏威夷大岛是由五座盾状火山构成的，火山熔岩从海底6000多米深处一直堆积到海平面以上4205米。简直是一个奇迹！ 家园展区共有70多块陨石，分别来自于火星、月球、、小行星等星体，它们陨落在地球的各个角落，展品的质量在全国首屈一指。照片中那第六站陨石，于2008年陨落在非洲苏丹，且是人类首次发现、跟踪、预报并回收的小行星样本。另外两颗陨石分别是于2011年和2016年陨落在西北非摩洛哥的火星陨石和月球陨石。 陨石是上天赐予地球的瑰宝。有了陨石，人类可以不到太空就可获得极其珍贵的研究样本。因为陨石存在年龄大都超过45亿岁，更何况它们长期处于寒冷的外太空，因而，它们原来的结构没有被破坏，并很好地将太阳系形成之初的信息保存了下来。我们可以通过对陨石中硅酸盐球体、氨基酸等有机物的研究，挖掘出太阳系的形成以及演化过程的秘密。 陨石有石陨石、铁陨石、石铁陨石等几种。当流量体高速进入地球大气层，陨石表层物质会与空气发生剧烈摩擦而燃烧，从而在表面形成一层厚度约一毫米的黑色外壳，称为熔壳。同时，在高速气流的冲击下，流星体浅层物质会发生部分剥蚀，留下一个个类似手指按压的痕迹，这就是气印。所以，在新鲜的陨石表面常可以看到这些特征，但，这些特征会随着陨石在地球上陨落的时间久长逐渐风化而消失。 在行星、卫星、小行星或其它天体表面，都可以看到由陨石撞击而形成的环形凹坑。较大的陨石坑因此形态特征而被称作环形山。由不同规模大小撞击所形成的陨石坑形态也各不相同，主要有碗形撞击坑、中央峰撞击坑以及多环盆地等。 曼桂陨石坑事件发生在2018年6月1日晚，西双版纳降了一场陨石雨，数百块陨石散落在勐遮镇一带，其中最大的一块坠落在曼桂村一个茶园里，在地面上撞击形成一个直径为13厘米，深25厘米的陨石坑，这属于比较小型的陨石撞击洞。因而，这些陨石被国际命名为曼桂陨石，这个陨石坑被称为曼桂陨石坑。更可贵的是，上海科技馆首次成功获得了这一事件中火流星目击视频、陨石主体回收以及陨石坑取样回收的全过程实证记录。 银河—仙女大碰撞视频仙女座星系是离我们最近的大星系，它正以110公里/秒的速度接近银河系，预计将在40–45亿年后发生碰撞，碰撞后，大致需要经过20–30亿年才能合并成一个巨大的椭圆形星系，在这个星系中，又极其可能诞生出大量的恒星，甚至孕育出新的生命。 进入黑洞，就是宇宙展厅。黑洞，是广义相对论所预言的存在于宇宙空间的一种致密天体。在上海天文馆，以这种黑色圆形状态的建筑结构，来表现人类迄今未知其真相的黑洞。只见布满黑色的圆洞口，镶嵌着一圈白亮的圆环，洞口明亮光明，以螺旋形线条环绕，仿佛一个强力巨大的漩涡，令人惊悚！圆洞内深不可测的黑色，深邃而神秘。科学家断定，黑洞是一种时空曲率大到连光都无法从其事件的视界逃逸的天体。人在黑洞面前，真感到心惊胆寒！ 一进入黑洞，就看到墙上在不断播放模拟人被吸入黑洞的视频！真令人发怵！ 在宇宙展厅“时钟的演进”展出项目中，所展出的几件计时工具，无不都是人类在社会活动的历史长河里，每一次认知和生产能力演进过程关键节点的衍生物，从利用太阳影子计时的日晷、利用物质均衡流逝现象的沙漏、单摆等时性原理带来的摆钟，发展到机械钟，史密森尼天文钟、氢原子钟等等，都是具有时代代表性的计时器具，无不诠释了人类自古至今计时工具—时钟的演进过程。值得一提的是，这里展出的被动型星载氢原子钟，由中国科学院上海天文台研制，是我国北斗导航卫星核心部件之一。该钟在轨运行性能达到了每天误差小于一纳秒，工作寿命超过10年，并能满足各种星载环境要求。同时，天文馆也为观众介绍了“北京时间”的概念，“北京时间”是由坐落在西安骊山的国家授时中心统一进行守时和授时的。而不同时间系统之间误差积累问题，是通过世界范围内的“闰秒”来解决的。 墙上一幅抽象的表示宇宙的不规则金属立体图，引入了一幅长长的浩渺宇宙的动态长图！ 走向宇宙展厅的走廊的一边墙上，一直在展示着有关宇宙的动态长图。揭示了宇宙存在的种种真相。包括恒星是造物基础元素的熔炉；生命的产生和行踪；氢氦最初的合成；宇宙中的暗物质、光子的辐射和吸收以及宇宙中各物质相互牵引的万有引力等等，都以动态形式表示出来，令观者对宇宙有一种强烈的探索愿望，宇宙万物真的是深不可测，太神秘了！ 宇宙展厅墙上，一幅幅五彩缤纷的图像、数据表图让人目不暇接。将人们一步一步带入深邃神秘的宇宙世界中。 宇宙展厅中，四周墙上，以各种图示、大量的文字和数字说明，同时采用激光技术、曲面墙壁和黑洞材料等，谱写着浩瀚宇宙星空的天文知识。其中间，一个正方形的玻璃方框以角支撑，里面是各种相互胶着状态的丝状纤维，用以象征整个宇宙空间，真让人出乎意外！ 这件象征宇宙的展品下面，标识着可观测宇宙的数字：10^26，也就是说，迄今为止，人类能观测到的最远天体距离，是10^26米，约一百亿亿亿米，已经超过130亿光年。渺小的人类，竟然可以知道几十甚至上百亿光年以外发生的事情，简直不可思议，真可谓伟大的智慧！根据现代科学研究发现，宇宙中，成百上千的星系在引力作用下聚集在一起，形成巨大的星系团，而星系团之间则是由纤维状的物质网丝相连接，构成了宇宙的物质之网。这件宇宙展示品，也体现了现代科学对宇宙的认知，即“有限而无边”！宇宙被定义为所有的空间、时间以及其中所有的物质及能量。 关于宇宙，在展厅中，还以图示数字来表示什么是宇宙，宇宙有多大？从图示中，我们可以看出，在宇宙中，人类可观测距离为10^26米，而且，也确定了人类可观测宇宙中至少含有10^23个恒星。甚至可观测到的最小范围神经元、原子等。另外，介绍了通过“凌星法”寻找系外行星，使用这种方法，退役的开普勒望远镜发现了两千多颗系外行星，而TESS卫星还有可能发现更多的候选天体。 1992年发现了首个系外行星—尸鬼星，其母恒星是一颗脉冲星。从此以后，不断有系外行星被发现，值得一提的是，奥西里斯星，它是1999年被发现，直到2007年4月被确认是首个在大气层中含有水蒸气的系外行星。从不断增长的系外行星中，现在已确认的已有4777颗，其中可能的类地行星有1266颗，常在的宜居带内的行星有60颗。通过寻找系外行星，为人类探索行星的演化、生命起源以及为人类本身发掘新的宜居之所提供了非常重要的途径。所以，也只有通过寻找系外行星，才有可能回答地球是唯一存在生命的星球吗？而人类是否是唯一的智慧生命？相信，这些问题总有一天会随着系外行星的不断发现迎刃而解的！ 巨大的宇宙大年历展示，使人们重读了宇宙的演化及生命进化的史诗！将宇宙138亿年的生命周期换算成地球的一年，太阳和生命分别诞生于何时？所有发生的重要里程碑事件又都分别发生在何时？我们发现，在这“一年”里，宇宙发生了无数的新生和覆灭，人类的璀璨文明只开启于最后一分钟！这样的结果令人震撼，宇宙的浩瀚更是那么直观地感受到了！ 哈勃—勒梅特定律的宇宙膨胀所带来的宇宙学红移；天体之间所在强引力场中的引力红移以及光源离观测者远去形成的多普勒红移，这三种红移为宇宙大爆炸理论提供了坚实的观测和理论证据。因而，这次展览，也使观众很明了地认识到了宇宙大爆炸是最合理的宇宙起源理论。 作为初中生的孩子，侃侃而谈，对着各种图示，从哈勃—勒梅特宇宙膨胀定律、到黑子、黑洞、暗能量、红移直至宇宙大爆炸地球的起源，甚至现代量子物理学的薛定谔原子模型，都给我们一一详述，只要有互动演示装置，马上就上去操作演示一番，真是津津乐道，步步诱人深入。这时我才深感，现代的科学发展包括文化教育确实突飞猛进，与我们当年的学习教育真不可同日而语了！ 天文学家通过观测到的遥远的Ta型超新星，分析它们的距离与谱线红移的关系，得出了宇宙正在加速膨胀的结论，而使宇宙加速膨胀的动力，却是一种与引力作用相反的暗能量！这神秘的暗能量占据了整个宇宙质能总量的68%！这种暗能量的本质到底是什么？到目前为止，科学界还没有定论，有待更多更深入的研究去揭晓！ 宇宙展厅中还有一个非常精致漂亮的引力透镜！ 宇宙展厅中对量子物理学的现代原子模型—薛定谔原子模型也有详细介绍，使观众了解了为什么我们只能通过电子云来描述绕原子核运动的电子，而不是每一个单个的电子。从宏观到微观，从宇宙天体到微小的组成物质的原子电子，其运动状态和规律，都有全面的介绍和模拟展出，这样包罗万象的世界级天文馆给观众带来的视觉冲击和科普效果，都达到了前所未有的极大高度。 独具特色的圆洞天窗，与前面看到的圆形黑洞口，如出一辙！这也是上海天文馆以圆形元素构成三体结构的建筑手法，以此隐喻天体的圆形形态。 这里的主建筑更是独特而优美，其倒转穹顶和螺旋态的下降层级，到处可见圆形、椭圆形建筑形态，以此非常直观地隐喻了天体运行轨道，巧妙地表现了塑造宇宙面貌的神奇自然力—万有引力的存在模式。以上种种，与巨大的球形天体，共同诠释了天体运行的基本规律！真是奇妙无比！ 那倒置的穹顶加上球幕顶环的特色设计，令整座建筑好似一台巨大的天文仪器。真是妙不可言！ 到Ｂ1层银河补给站餐厅吃午饭，可一下去，就被那超大地球震撼到了。 Ｂ1层的银河补给站餐厅，主要有快餐米饭，汉堡等，也可以自带干粮。餐厅倒是比较大，比较舒适的。 从2号门出馆，沿着大路直行就到达了星空探索营，望舒天文台和羲和太阳塔与其紧邻。星空探索营是一个独立的天文知识教育空间，这三处都是要预约的。天文馆参观内容实在丰富多样，一天时间确实不够将所有节目和内容都参观到，只能等待下次有机会再来体验了。 孩子想去羲和太阳塔参观，无奈必须预约才能进去。不管怎样，来了与它合个影吧！ 天文馆场外那巨大的象征宇宙的不规则立体塑像高高矗立，闪闪发光。在这里，人类对它的探索始终没有间断过！ 羲和太阳塔前广场上排放着大大小小各种不同形态的石头构件，宛如柯伊伯带或更遥远的奥尔特云带中的球状矮行星、小行星以及数不胜数的不规则形态的石块、岩石等颗粒或金属等小天体！很是壮观，太特别了！ 走出上海天文馆，我们惊喜地发现，在这临港新区还有罕见的三节车厢的公交，这一天，乘客还极少，这一趟车，就我们三人。漫游了一天上海天文馆，我们深感收获满满，下次还会再来！