六十年代天文学上的四大发现说明了什么

在二十世纪六十年代里，随着大型射电望远镜的改善和发展，在天体物理学——这门最引人入胜的学科里接连传出了几项重大发现，这就是类星体、脉冲星、微波背景辐射和星际有机分子。发现它们后，就立刻吸引了天文学家、物理学家广泛的注意，给天体演化、恒星史、宇宙论、物质结构及生命起源等这些学科提出了许多有趣的课题。

1960年发现了第一个类星体，它是一种新型的天体，它的最大特征就是光谱线的红移特别大。表示它离我们地球的距离非常遥远,竟有几十亿到百亿光年以上。联系到地球上所观测到类星体的亮度，发现一颗普通的类星体要比整个银河系（它有1000亿颗恒星）的光学亮度强100倍到1000倍，射电亮度更要强十万倍！可是，类星体的体积，却很小，只有银河系的1000亿亿分之一！是什么原因能在如此小的体积内积聚着这样巨大的能量呢？是不是存在着一种我们今天还没有了解的新能源呢？类星体充满了神秘性，随着十多年来观测资料的积累和研究工作的开展，已发现了一千五百多个类星体。人们虽然对它有了一些了解，但它们的本质仍然是一个谜！

1967年两位英国天文学家，利用大型射电望远镜在天空里观测到一个奇特的射电源。它们以极其精确的周期重复地发出一个个射电脉冲，脉冲的准确度胜过普通的钟表，所以后来国外有一种石英手表曾用“脉冲星”来做商标。为什么会有这样准确的脉冲？起初天文学家们甚至怀疑到它们是不是来自宇宙中那些有智慧的高级生物，他们正在向我们发送无线电报呢！随后几年又陆续发现了一系列这样的天体，现在天文学家已知道300多个脉冲星。天文学家认识到，这是又一种类型的新天体——快速自转着的中子星。脉冲星有着与太阳相差不多的质量，体积却十分小，通常直径只有10〜20公里，密度却很大，它上面一个立方厘米的物质质量竟有一亿吨，为太阳核心物质密度的1万亿倍！表面温度在摄氏1000万度以上，核心温度更高达摄氏60亿度。在这样高温高压下的物质处于一种奇异的状态——中子态，即原子的外层电子全部被挤入原子核而与核内正电荷中和，结果原子核呈中性不带电状态，核与核紧密地排在一起而使体积大大缩小。现在不少人认为，脉冲星是一种年老的恒星，因为核燃料消耗完毕，引起一场灾变而坍缩的结果。果真是这样吗？还有待于现代物理学理论的发展来作出回答。

1965年两位美国物理学家在寻找干扰卫星通讯系统的噪声源时，偶然地发现了天空的各个方向上都有着一种微弱的微波辐射，它们相应于绝对温度为2.7度的黑体辐射。这种辐射来自宇宙深空，各个方向上几乎完全相同，可见宇宙并不是“真空”。这个现象称为微波背景辐射。天体物理学家对于它提出了各种解释，争论正在继续中。然而微波背景辐射发现的意义非常巨大。当年报道这项发现的论文虽然只有短短的600宇，可是却震撼了整个天体物理学界和理论物理学界。那两位发现者还荣获了1978年度的诺贝尔物理学奖金！

六十年代初，人们在对星际空间中的短厘米波和毫米波射电辐射作了大量观测以后，出人意料地发现了多种多样的以分子形式存在的宇宙物质，其中不仅有简单的无机物如氨（NH₃)和水（H₂O）还有比较复杂的有机分子:甲醛（HCOH)、甲醇（CH₃OH)、丙炔腈（HC₃N)、甲酸(CHOOH)、甲酰胺(NH₂COH)、甲胺（CH₃NH₂)、乙醇(C₂H₅OH)……，在一个分子里最多包含了四种不同的元素或十个原子。星际分子与恒星的演化有着密切的关系，它促进恒星的形成，是恒星形成的“催化剂”。更重要的是，星际有机分子的发现为宇宙中生命起源的研究提供了重要的线索。在地面实验室中，模拟宇宙条件，在加热、放射线和紫外线辐射、放电等条件下曾经成功地用水、氢、氨、甲烷等原料合成了多种多样的氨基酸。由此推论，宇宙空间一定也存在着氨基酸，它们在一定的环境下可以转变为蛋白质，而蛋白质是有机生命的基本形式。可见，在地球以外的其他天体上有着生命的条件，也完全有可能存在着生命！至于它们以何种形式出现？这是人类最关切的问题，也还有待进一步探索。

六十年代天文学中的这四大发现，对于人类认识宇宙非常重要。宇宙空间有着地面无法模拟的实验条件，有着规模巨大的物理、化学过程。通过十多年来的深入研究，逐渐丰富了对这四大新发现的认识，然而它的每一方面仍然充满着没有解开的谜，它们需要人类通过勤奋的努力去一一加以克服。科学的高峰是永无止境的。