《恒星七紀(jì)》是一部來(lái)自英國(guó)的紀(jì)錄片,該片首播于2012年的10月份,憑借完美的畫面贏得了網(wǎng)友們的一致好評(píng),一起去看看吧!
恒星七紀(jì)的劇情簡(jiǎn)介
每當(dāng)太陽(yáng)落山,夜幕降臨,坐在大地,仰望星空,就能看到一部史詩(shī)巨作在眼前上演,這部巨作擁有數(shù)十億演員——恒星。每一顆都有屬于自己的傳奇。從塵埃和氣體云中孕育,點(diǎn)燃核聚變的火花,度過(guò)輝煌燦爛的一生,晚年步入紅巨星。之后或是變?yōu)榘装,悄然消失;或是成為超新星,上演宇宙中最壯觀的煙火秀,留下中子星,甚至是謎一般的黑洞。在恒星步入死亡的過(guò)程中,卻悄然點(diǎn)燃了生命的種子,散播到宇宙深處……因?yàn)槟阄遥詾樾菈m。
網(wǎng)友評(píng)論:
01
BBC出品,質(zhì)量有保證。與《行星旅行指南》相輔相成,這部片子講述了恒星所經(jīng)歷的一生,極宏偉,極減壓。超愛(ài)片子中的這句話:“We are stardust,or rather, less romantically, nuclear waste。你我皆星塵,或者不那么浪漫的說(shuō),是核廢料。”
誕生于星云,成年后列位主序帶,永不停歇的核聚變,晚年膨脹成紅巨星,內(nèi)核塌縮成白矮星,經(jīng)歷超新星的垂死掙扎,最后變身中子星,無(wú)限的塌縮推開通往黑洞之門,即使是壽數(shù)百億年的恒星也非永恒,必須經(jīng)歷死亡才能重生,這是宇宙的鐵律,也許也是造物主的鐵律。
觀影筆記如下,照例在上下班途中看完此片,常常于擁擠的地鐵人群中產(chǎn)生荒誕感:也許只有生命短暫如人類,才會(huì)執(zhí)念于貪欲。
1. 恒星的誕生
昴星團(tuán)Pleiades,年僅1億歲,非常年輕的星團(tuán)。星云是恒星誕生的搖籃,云團(tuán)受壓,密度變大,引力發(fā)揮作用,云團(tuán)坍塌,引力使氣體和塵埃快速向中心聚集,中心密度更大,溫度上升,到達(dá)臨界溫度1500萬(wàn)度后,恒星內(nèi)核出現(xiàn)核聚變反應(yīng),發(fā)出耀眼光芒,A star is born。
每個(gè)氫原子中心有一個(gè)質(zhì)子proton,質(zhì)子周圍是一個(gè)電子electron沿某種軌道環(huán)繞質(zhì)子運(yùn)動(dòng),在足夠的熱量與壓力作用下,繞轉(zhuǎn)的電子會(huì)被從中心質(zhì)子旁剝離,足夠多的原子被剝離電子,就創(chuàng)造了一團(tuán)等離子體plasma。極端條件下一個(gè)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)發(fā)生。帶正電荷的質(zhì)子互相亂竄但互相排斥保持距離,能量足夠時(shí)它們互相撞擊,有時(shí)合為一體,這就是聚變反應(yīng)。當(dāng)四個(gè)氫質(zhì)子最終發(fā)生聚變時(shí),它們創(chuàng)造出新元素,氫元素變成氦元素并釋放巨大能量。這發(fā)生于恒星誕生之初,根據(jù)能量守恒定律,新生氦元素質(zhì)量略輕于創(chuàng)造它的四個(gè)氫原子,反應(yīng)中喪失的質(zhì)量轉(zhuǎn)換為能量,一點(diǎn)點(diǎn)質(zhì)量就能創(chuàng)造巨大的能量。
核聚變不光促成恒星誕生,并維持它們生存。
現(xiàn)代天文學(xué)之父哥白尼1543年出版《天體運(yùn)行論》顛覆地心說(shuō)。
太陽(yáng)不光是太陽(yáng)系的中心,更創(chuàng)造了太陽(yáng)系。The birth of a star leads to the birth of any planets that surround it.一顆恒星的誕生會(huì)觸發(fā)它周圍行星的誕生。
行星是形成恒星時(shí)氣體和塵埃的遺骸。
2. 成年期
伽利略發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)黑子并發(fā)現(xiàn)黑子會(huì)移動(dòng),證明太陽(yáng)在旋轉(zhuǎn)。太陽(yáng)會(huì)噴射太陽(yáng)風(fēng),太陽(yáng)風(fēng)是拋向太空的帶電粒子流,當(dāng)它們撞上大氣層時(shí)就會(huì)產(chǎn)生極光,太陽(yáng)風(fēng)形成太陽(yáng)系的邊界,使太陽(yáng)系行星免受銀河輻射及宇宙射線的傷害,這就是日球?qū)觝eliosphere。
赫茨普龍和羅素把恒星按溫度和光度排列在一張圖上,即赫羅圖。假設(shè)它們與地球距離相同,一個(gè)軸代表恒星亮度,另一軸代表恒星溫度,從高溫的藍(lán)白星到較冷的紅星,幾乎所有恒星都落在圖中央的對(duì)角線上,這條對(duì)角線被稱為主序帶,主序帶上的恒星都尚處中年,其兩側(cè)還有兩小群恒星。太陽(yáng)及其他主序帶上的恒星都還在燃燒氫,一旦燃盡就會(huì)死亡,外層會(huì)膨脹,脫離主序帶成為紅巨星red giant star。
3.紅巨星
大角星ARCTURUS是一顆紅巨星,就在大熊座北斗七星的末端。紅巨星會(huì)逐漸膨脹,溫度下降,從藍(lán)色或白色恒星變成紅色恒星。
恒星一生大部分時(shí)間都在把氫聚變成氦,這一過(guò)程提供了抵抗引力的壓力,當(dāng)內(nèi)核的氫用盡,僅剩下純氦,就沒(méi)有了能量來(lái)源,內(nèi)核開始塌縮,塌縮過(guò)程中溫度在引力作用下上升,溫度升高到足以使核心外圍殼層發(fā)生核聚變,即殼層氫燃燒。這種新的能量來(lái)源會(huì)導(dǎo)致恒星外層大氣膨脹,恒星成為紅巨星。未來(lái)太陽(yáng)的演變紅巨星過(guò)程會(huì)先膨脹到水星軌道,吞沒(méi)水星,屆時(shí)將比現(xiàn)在的太陽(yáng)亮一千倍。繼續(xù)膨脹,經(jīng)過(guò)約幾百萬(wàn)年膨脹到金星軌道,吞沒(méi)金星,然后向著地球而來(lái),此時(shí)應(yīng)比現(xiàn)在太陽(yáng)亮三千倍,比現(xiàn)在大260倍,最終吞沒(méi)地球。此后約五十萬(wàn)年,太陽(yáng)溫度升高到足以開始進(jìn)行氦聚變。恒星進(jìn)入新的階段,氦元素在恒星內(nèi)核產(chǎn)生聚變并產(chǎn)生碳和氧。
4.白矮星white dwarfs
天狼星Sirius,也叫大犬星,是夜空最亮的星星,屬于大犬星座Canis Major,有伴星天狼星A,天狼星B,被稱為白矮星。
氦核燃盡后,白矮星的活動(dòng)也會(huì)停止。
白矮星是密度大的難以想象的小型天體,會(huì)比它最開始的密度高數(shù)百萬(wàn)倍。量子力學(xué)的原理運(yùn)用到恒星上,阻止它們塌縮的原因是粒子間產(chǎn)生了壓力,抵抗了引力作用。
5. 超新星Supernovae
超新星是宇宙中大部分大質(zhì)量恒星爆發(fā)性的、激動(dòng)人心的死亡掙扎。每個(gè)星系每個(gè)世紀(jì)只有兩三顆超新星。
弗雷德.霍伊爾認(rèn)為元素的起源也許與超新星有關(guān)。大質(zhì)量恒星對(duì)抗引力時(shí)創(chuàng)造了幾個(gè)條件:恒星進(jìn)行一系列核聚變,一輪聚變產(chǎn)生的灰燼成為下一輪核聚變的燃料。質(zhì)量最大的恒星可以一層層聚變?cè)絹?lái)越重的元素并產(chǎn)生能量對(duì)抗不斷向內(nèi)拉的引力,先是氖、鎂和大量氧,然后是硅和硫,最后中央是鐵組成的核,聚變停止。當(dāng)鐵核達(dá)到臨界質(zhì)量時(shí),恒星開始塌縮,然后反彈,反彈撞擊到周圍圈層,點(diǎn)燃了一次超新星爆發(fā)。超新星爆發(fā)可以產(chǎn)生某些比鐵元素更重的稀有元素,它們被拋射到宇宙中,構(gòu)成人類的元素都是從垂死恒星中誕生的。We are stardust,or rather, less romantically, nuclear waste。你我皆星塵,或者不那么浪漫的說(shuō),是核廢料。The stars ARE like gods,they are the creators of us。恒星就像上帝,它們是造物主。
Stars born from collapsing clouds of dust and gas;Bursting into life,to shine for millions or billions of years;Bloating in old age to become Red Giants;Their cores contracting into White Dwarfs;The most massive ones exploding as supernovae;flinging the elements they‘re created out into space;to form the materials for the next generation of stars;塵埃和氣體云塌縮,產(chǎn)生了恒星;點(diǎn)燃生命之火,閃耀幾百萬(wàn)甚至幾十億年;晚年膨脹,成為紅巨星;它們的內(nèi)核收縮,變成了白矮星;質(zhì)量最大的恒星爆發(fā),成為超新星;將它們制造出來(lái)的元素拋射到宇宙深處;這些元素將為孕育下一代恒星的原材料;
6.中子星Neutron star
茲威基最早假設(shè)中子星的存在。射電天文學(xué)使之真正被發(fā)現(xiàn)。蟹狀星云脈沖星,正好位于一顆超新星爆發(fā)以后的遺骸中,是其殘留的內(nèi)核。茲威基預(yù)測(cè),伴隨著超新星爆發(fā),大質(zhì)量恒星塌縮,釋放的能量足以將原子擠到一起填滿所有空間。這個(gè)塌縮發(fā)生在數(shù)秒之間。在超新星的爆發(fā)上,最先發(fā)生的是鐵核內(nèi)爆,密度變高,質(zhì)子和電子被擠到一起并形成中子。原子中的空間被擠掉,最終剩下的是一個(gè)由中子組成的球。它極其致密,被稱為中子星。其形成過(guò)程中磁場(chǎng)增強(qiáng),強(qiáng)度是太陽(yáng)磁場(chǎng)的數(shù)十億倍。中子星的發(fā)現(xiàn)有力證明了理論物理的力量。
7.黑洞Black Holes
愛(ài)因斯坦理論在極端情況下才會(huì)出現(xiàn)黑洞,他本人不相信其存在。
黑洞是宇宙中的一點(diǎn),在它周圍引力非常強(qiáng),任何東西,連光線都不能逃離。這個(gè)空間的邊界叫事件視界。在里面,所有事物都無(wú)法被外面的觀察者看到?茖W(xué)家認(rèn)為它誕生于超大質(zhì)量恒星的死亡。極少數(shù)內(nèi)核極大的超新星爆發(fā)并內(nèi)核塌縮,不會(huì)成為中子星,而是不斷塌縮。黑洞引發(fā)的無(wú)窮密度,體積為零,也曾發(fā)生于宇宙開始的階段。這正是艾倫.德雷斯勒博士研究方向:The idea that the universe had a creation event from a scientific perspective was a revolutionary idea。Ever bit as remarkable a revolution as the idea that the Sun and not the earth was the center of the solar system。Scientists call it the Big Bang。
從科學(xué)的角度來(lái)看,宇宙起源于創(chuàng)世事件,這是一個(gè)革命性的觀念。其革命性與發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)系的中心是太陽(yáng)而非地球不分伯仲?茖W(xué)家稱之為大爆炸。
It was here,at the beginning of the universe the scientists found the answer to theultimate question about the lives of stars。
正是這里,宇宙誕生之時(shí),科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了關(guān)于恒星生命周期的根本問(wèn)題的答案。
From this very early instant,came a primordial soup of energy and matter that had to cool before it could become the elements of hydrogen and helium that made everything else in theuniverse we know today。
大爆炸之初產(chǎn)生了原始能量和物質(zhì)的濃湯,它們冷卻后形成了氫和氦,而這兩種元素鑄就了如今宇宙中我們所熟知的一切。
So how lucky we are to be here on this planet with this beautiful transparent atmosphere that allows us to admire the majestic display of the starry night。
因此我們是如此的幸運(yùn)生活在大氣層美麗而透明的星球上,使我們能夠仰望這星光閃耀的恢弘夜空。
02
可以說(shuō),我是懷著朝圣的心情來(lái)觀看這部影片的——從大爆炸的元素產(chǎn)生,到大黑洞的永久熄滅。和這宇宙中最為壯麗的詩(shī)篇相比,地球本身就是一個(gè)笑話一般的存在。
影片的內(nèi)容主線基本和《千億個(gè)太陽(yáng)》這本書一樣,從赫羅圖開始,以黑洞結(jié)束,但是以星云中的有機(jī)物來(lái)升華主題。
這些對(duì)于我這個(gè)天體物理愛(ài)好者來(lái)說(shuō)都是基礎(chǔ)常識(shí),但是我沒(méi)想到的是,星云中竟然創(chuàng)生了有機(jī)物——甚至氨基酸。平均相對(duì)分子質(zhì)量128的氨基酸竟然可以在那樣的環(huán)境中生成,并被彗星(這也是原始地球產(chǎn)生生命的基礎(chǔ))帶到地球——套用其中一位教授所說(shuō)的:“如果宇宙中沒(méi)有其他生命,那我才感到驚訝。”
是的,但是我考慮的是,他們會(huì)是什么樣?
既然有機(jī)物(但是我并不知道,除了氨基酸之外,其他的有機(jī)物是什么樣的)是如此地廣泛存在于宇宙中,那么如果這些有機(jī)物在某個(gè)適宜的行星上演化為生命,那他們會(huì)是什么樣?
既然是以氨基酸作為基礎(chǔ),那他們就肯定是碳基生物(氨基酸組成蛋白質(zhì))。是的,那么如果他們真的是蛋白質(zhì)生物的話,那DNA也就肯定不是一個(gè)偶然。我們可以這樣設(shè)想——DNA(退一步,類似物質(zhì))是碳基生物遺傳物質(zhì)的最簡(jiǎn)單,或者說(shuō)最容易形成的物質(zhì)。
那如果承認(rèn)這個(gè)推理——外星人以DNA為遺傳物質(zhì),以蛋白質(zhì)為表達(dá)物質(zhì)——那么,外星人應(yīng)該不會(huì)和人類相差太遠(yuǎn)。
多么神奇。
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