国家级示范高中
江苏省四星级高中
国家级示范高中
江苏省四星级高中
引言：作者张天蓉，清华大学出版社2016年出版。本书之目的便是以通俗的语言，向大众介绍现代高科技探测手段背后的科学知识，为读者解读若干“宇宙之谜”。人类对宇宙的想象始于神话而不限于神话。如今，广义相对论和大量的天文观测资料，已经构成现代宇宙学理论及实验的牢固基石。 特别是根据现代科学技术发展出来并先后发射运行的天文探测卫星：COBE、WMAP、普朗克卫星等，使人类对宇宙奥秘的探索手段如虎添翼。 人类观测宇宙的眼界大开。如果我们“巡天遥看”，已经远远不是“一千河”的境界，而是已经有了上千亿个“河外星系”供我们观测研究。 中国这方面的发展也指日可待，2015年底，中国成功地发射了一颗暗物质粒子探测卫星“悟空”，便是一个例证。
书的开头从太阳系开始，在第一章中介绍了行星、恒星、星系等天体物理的一些基本知识。第二章介绍牛顿的宇宙图景。第三章介绍无穷的概念引起的数学和物理中的佯谬，激发读者对物理理论的哲学思考。第四章则用最少的篇幅让读者认识两个相对论的基本思想。第五章的目的是使读者更深刻地理解2016年初探测到的引力波。作者从天文学中的距离测量谈起，使读者了解天文学中测量技术之困难，然后，介绍引力波强度之微弱，进一步将它的各种性质与电磁波相比较，使大家认识到探测引力波的困难和重大意义。第六章则对黑洞的基本物理性质及分类进行探讨。第七章到第九章，将对现代宇宙学标准模型的基本原理、数学基础、大爆炸理论、重要结论和疑难、暗物质暗能量、宇宙未来等有趣的问题略作探讨。第十章简单介绍作为标准模型补充的宇宙早期暴胀理论。本文就读者几个比较感兴趣的内容来谈一下读完这本书之后的感受。
远古时候的人，对宇宙只能想象，谈不上“研究”，只有当越来越多的星球、星系、星系团被我们观测到之后，才有可能在大尺度的范围内来观测和研究宇宙应该呈现的面貌，这便是宇宙学的目的，也是本文所关注的重点内容。
宇宙神秘莫测，因为——你永远找不到它的中心;你永远数不清它有多少星球；你永远看不到它的尽头;你永远猜不透它的年龄……因此，宇宙才更加让人充满对它的憧憬和向往。
宇宙中，有发光、发热的恒星，也有日夜疾行的行星;有密度大、体积小，、重量重的中子星、白矮星;也有密度低、体积大的红巨星、巨星;还有引力最强密度最大的星球——黑洞。黑洞强大的引力把自身压成一个封闭性的视界，任何东西只要进入这个视界，就会被猛拉进去，包括光在内，所以科学家看不到黑洞。
宇宙里的恒星、行星各种各样的星球都发挥着应有的作用。宇宙中的分工是多么明确啊!假设没有了恒星，宇宙中就没有了光和热，从而死寂一片;如果没有了行星，也就没有了生命。是啊，又有谁能够丰像太阳一样的恒星上生存呢!宇宙中多么奇妙啊!我们出生在宇宙中，成长在宇宙中，最后在宇宙中死去。又有谁能够闯出宇宙，独立生存呢?
我们在这个星球上生存，我们每天要经历日升日落、光明和黑暗，那我们夜空的为什么是黑暗的? 这问题听起来太幼稚了，像是一个学龄前小孩向父母提的问题。 其实不然，这个问题是宇宙中一个很重要的秘密，关于暗物质与暗能量的理论。
为什么天空在白天看起来是明亮的，夜晚看起来是黑暗的? 表面上的道理人人都懂，不就是因为地球的自转，使得太阳东升西落，昼夜交替而造成的吗。当然，从物理的角度来看，大气的作用也不能忽略。如果没有大气，天空背景本来就是黑暗的，白天也一样，太阳不过只是黑暗背景中一个特别明亮的光球而已，宇宙飞船中的航天员在太空中看到的景象就是如此。
因为有了大气，地球上才有了白天黑夜。白天，也就是当我们所在的位置对着太阳的时候，太阳光受到空气分子和大气尘埃的多次散射，使得我们看向天空中的任何一个方向，都会有光线进入眼睛，所以我们感觉天空是亮的。夜晚到了，地球把它的“脸”转了一个180度，使我们背朝太阳，我们所在的地球上的“那个点”正好躲到了背对太阳的地球阴影里面，大气中不再有太阳的散射光芒，天空看起来是黑暗的。
我们可以用如上方式向孩子们解释夜空为何黑暗。 但是，几十年前，暗物质(darkmatter)刚被提出来时仅仅是理论的产物，但是现在我们知道暗物质已经成为了宇宙的重要组成部分。暗物质的总质量是普通物质的6.3倍，在宇宙能量密度中占了1/4，同时更重要的是，暗物质主导了宇宙结构的形成。暗物质的本质现在还是个谜，但是如果假设它是一种弱相互作用亚原子粒子的话，那么由此形成的宇宙大尺度结构与观测相一致。不过，最近对所有星系以及亚星系结构的分析显示，这一假设和观测结果之间存在着差异，这同时为多种可能的暗物质理论提供了用武之地。通过对小尺度结构密度、分布、演化以及其环境的研究可以区分这些潜在的暗物质模型，为暗物质本性的研究带来新的曙光。
这篇文章以由外到内的顺序，说明了宇宙的广阔、星系的组成、恒星的性质、太阳系及其行星等知识，推测宇宙中会有其他生命形式存在，揭示了人类探索宇宙的重要意义。具体来看，文章前三段写出人类探索宇宙的原因和方法，中间部分写探索的奥秘，后两段写人类从地球开始探索宇宙的奥秘。
读着文章，顺着作者介绍的物体、现象等，让我大开眼界，仿佛自己有了一种身临其境的感觉。人类在宇宙中是渺小的，地球在宇宙中也是渺小的，微不足道的。但人类作为地球上的一种有思想有智慧的高等动物，他们是不会卑微地像地球上的其他生物那样得过且过，他们一直对世界作出了不懈的努力，从远古的刀耕火种到今天的现代文明，从古希腊的观天象到哥白尼的日心说，再到现代对宇宙的探索。正如法国著名的数学家、物理学家、哲学家和散文家帕斯卡尔所说的：“人只不过是一根苇草，是自然界最脆弱的东西，但他是一棵能思想的苇草。要摧毁他，无须全宇宙都武装起来，一股气，一滴水，都能够致他死命。但是在宇宙摧毁他时，人依然比摧毁者高贵，因为他知道自己死，知道宇宙比他占便宜；而宇宙却毫不知道。……我们全部的尊严就在于思想。”由此我觉得，人类唯一不比宇宙渺小的地方，就是其有思想，他们利用自己的智慧不断了解、探索、发现和研究宇宙。而纵然宇宙多么广阔，多么神秘，多么复杂，也只是一团毫无意识的自然体而已。
人类在宇宙中是渺小的，“只不过是晨空中飞扬的一粒尘埃”；人类关心的大多数问题，对宇宙来说更是微不足道、毫无意义；但是人类又是勇敢、光荣的，他们以渺小的身躯，来探索广阔的宇宙，人类在渺小之中迸发出宇宙般的伟大。
宇宙辽阔无垠，神秘莫测。而人类生活的地球，只是宇宙中的沧海一粟，“它的存在可能仅仅对我们有意义”。宇宙不因为地球及生活在地球上的人类而存在，而人类的未来，却取决于对宇宙的了解程度。浩瀚宇宙，星球众多，能滋养万物的为数不多，我们人类能诗意地栖息在地球上，是那么幸运的事呀。