宇宙的成员.ppt

黑洞拉伸，撕裂并吞噬恒星黑洞拉伸，撕裂并吞噬恒星黑洞黑洞黑洞之迷一、产生过程二 、表现形式三、人落入黑洞会怎样 黑洞的产生过程类似于黑洞的产生过程类似于中子星中子星的的产生产生过程；过程；恒星恒星的核心在自的核心在自身重力的作用下迅速地收缩，塌陷，发生强力爆炸。当核心身重力的作用下迅速地收缩，塌陷，发生强力爆炸。当核心中所有的物质都变成中所有的物质都变成中子中子时收缩过程立即停止，被压缩成一时收缩过程立即停止，被压缩成一个密实的星体，同时也压缩了内部的空间和时间。但在黑洞个密实的星体，同时也压缩了内部的空间和时间。但在黑洞情况下，由于恒星核心的质量大到使收缩过程无休止地进行情况下，由于恒星核心的质量大到使收缩过程无休止地进行下去，中子本身在挤压引力自身的吸引下被碾为粉末，剩下下去，中子本身在挤压引力自身的吸引下被碾为粉末，剩下来的是一个来的是一个密度密度高到难以想象的物质。由于高质量而产生的高到难以想象的物质。由于高质量而产生的力量，使得任何靠近它的物体都会被它吸进去。黑洞开始吞力量，使得任何靠近它的物体都会被它吸进去。黑洞开始吞噬恒星的外壳，但黑洞并不能吞噬如此多的物质，黑洞会释噬恒星的外壳，但黑洞并不能吞噬如此多的物质，黑洞会释放一部分物质，射出两道纯能量放一部分物质，射出两道纯能量伽马射线伽马射线。当一颗恒星衰老时，它的当一颗恒星衰老时，它的热核反应热核反应已经耗尽了中心的燃料已经耗尽了中心的燃料（氢氢），由中心产生的能量已经不多了。这样，它再也没有），由中心产生的能量已经不多了。这样，它再也没有足够的力量来承担起外壳巨大的重量。所以在外壳的重压之足够的力量来承担起外壳巨大的重量。所以在外壳的重压之下，核心开始下，核心开始坍缩坍缩，物质将不可阻挡地向着中心点进军，直，物质将不可阻挡地向着中心点进军，直到最后形成体积接近无限小、密度几乎无限大的到最后形成体积接近无限小、密度几乎无限大的星体星体。而当。而当它的半径一旦收缩到一定程度（一定小于它的半径一旦收缩到一定程度（一定小于史瓦西半径史瓦西半径），质），质量导致的量导致的时空扭曲时空扭曲就使得即使就使得即使光光也无法向外射出也无法向外射出“黑洞黑洞”就诞生了。就诞生了。返回返回恒星的恒星的时空扭曲时空扭曲改变了光线的路径，使之和原先没有恒星情况改变了光线的路径，使之和原先没有恒星情况下的路径不一样。光在恒下的路径不一样。光在恒星表星表面附近稍微向内偏折，在面附近稍微向内偏折，在日食日食时时观察远处恒星发出的光线，可以看到这种偏折现象。当该恒星观察远处恒星发出的光线，可以看到这种偏折现象。当该恒星向内坍塌时，其质量导致的时空扭曲变得很强，光线向内偏折向内坍塌时，其质量导致的时空扭曲变得很强，光线向内偏折得也更强，从而使得光线从恒星逃逸变得更为困难。对于在远得也更强，从而使得光线从恒星逃逸变得更为困难。对于在远处的观察者而言，光线变得更黯淡更红。最后，当这恒星收缩处的观察者而言，光线变得更黯淡更红。最后，当这恒星收缩到某一临界半径（到某一临界半径（史瓦西半径史瓦西半径）时，其质量导致时空扭曲变得）时，其质量导致时空扭曲变得如此之强，使得光向内偏折得这么也如此之强，以至于光线再如此之强，使得光向内偏折得这么也如此之强，以至于光线再也也逃逸逃逸不出去不出去 。这样，如果光都逃逸不出来，其他东西更不。这样，如果光都逃逸不出来，其他东西更不可能逃逸，都会被拉回去。也就是说，存在一个事件的集合或可能逃逸，都会被拉回去。也就是说，存在一个事件的集合或时空区域，光或任何东西都不可能从该区域逃逸而到达远处的时空区域，光或任何东西都不可能从该区域逃逸而到达远处的观察者，这样的区域称作黑洞。将其边界称作观察者，这样的区域称作黑洞。将其边界称作事件视界事件视界，它和，它和刚好不能从黑洞逃逸的光线的轨迹相重合。刚好不能从黑洞逃逸的光线的轨迹相重合。与别的与别的与别的与别的天体天体天体天体相比，黑洞十分特殊。人们无法直接观察到它，科学家也只能相比，黑洞十分特殊。人们无法直接观察到它，科学家也只能相比，黑洞十分特殊。人们无法直接观察到它，科学家也只能相比，黑洞十分特殊。人们无法直接观察到它，科学家也只能对它内部结构提出各种猜想。而使得黑洞把自己隐藏起来的的原因即是弯曲对它内部结构提出各种猜想。而使得黑洞把自己隐藏起来的的原因即是弯曲对它内部结构提出各种猜想。而使得黑洞把自己隐藏起来的的原因即是弯曲对它内部结构提出各种猜想。而使得黑洞把自己隐藏起来的的原因即是弯曲的时空。根据的时空。根据的时空。根据的时空。根据广义相对论广义相对论广义相对论广义相对论，时空会在引力场作用下弯曲。这时候，光虽然仍，时空会在引力场作用下弯曲。这时候，光虽然仍，时空会在引力场作用下弯曲。这时候，光虽然仍，时空会在引力场作用下弯曲。这时候，光虽然仍然沿任意两点间的最短光程传播，但相对而言它已弯曲。在经过大密度的天然沿任意两点间的最短光程传播，但相对而言它已弯曲。在经过大密度的天然沿任意两点间的最短光程传播，但相对而言它已弯曲。在经过大密度的天然沿任意两点间的最短光程传播，但相对而言它已弯曲。在经过大密度的天体时，时空会弯曲，光也就偏离了原来的方向。体时，时空会弯曲，光也就偏离了原来的方向。体时，时空会弯曲，光也就偏离了原来的方向。体时，时空会弯曲，光也就偏离了原来的方向。在地球上，由于引力场作用很小，时空的扭曲是微乎其微的。而在黑洞周围，在地球上，由于引力场作用很小，时空的扭曲是微乎其微的。而在黑洞周围，在地球上，由于引力场作用很小，时空的扭曲是微乎其微的。而在黑洞周围，在地球上，由于引力场作用很小，时空的扭曲是微乎其微的。而在黑洞周围，时空的这种变形非常大。这样，即使是被黑洞挡着的恒星发出的光，虽然有时空的这种变形非常大。这样，即使是被黑洞挡着的恒星发出的光，虽然有时空的这种变形非常大。这样，即使是被黑洞挡着的恒星发出的光，虽然有时空的这种变形非常大。这样，即使是被黑洞挡着的恒星发出的光，虽然有一部分会落入黑洞中消失，可另一部分光线会通过弯曲的空间中绕过黑洞而一部分会落入黑洞中消失，可另一部分光线会通过弯曲的空间中绕过黑洞而一部分会落入黑洞中消失，可另一部分光线会通过弯曲的空间中绕过黑洞而一部分会落入黑洞中消失，可另一部分光线会通过弯曲的空间中绕过黑洞而到达地球。观察到黑洞背面的到达地球。观察到黑洞背面的到达地球。观察到黑洞背面的到达地球。观察到黑洞背面的星空星空星空星空，就像黑洞不存在一样，这就是黑洞的，就像黑洞不存在一样，这就是黑洞的，就像黑洞不存在一样，这就是黑洞的，就像黑洞不存在一样，这就是黑洞的隐隐隐隐身术身术身术身术。更有趣的是，有些恒星不仅是朝着地球发出的光能直接到达更有趣的是，有些恒星不仅是朝着地球发出的光能直接到达更有趣的是，有些恒星不仅是朝着地球发出的光能直接到达更有趣的是，有些恒星不仅是朝着地球发出的光能直接到达地球地球地球地球，它朝其它，它朝其它，它朝其它，它朝其它方向发射的光也可能被附近的黑洞的强引力折射而能到达地球。这样我们不方向发射的光也可能被附近的黑洞的强引力折射而能到达地球。这样我们不方向发射的光也可能被附近的黑洞的强引力折射而能到达地球。这样我们不方向发射的光也可能被附近的黑洞的强引力折射而能到达地球。这样我们不仅能看见这颗恒星的仅能看见这颗恒星的仅能看见这颗恒星的仅能看见这颗恒星的“脸脸脸脸”，还同时看到它的，还同时看到它的，还同时看到它的，还同时看到它的“侧面侧面侧面侧面”、甚至、甚至、甚至、甚至“后背后背后背后背”，这，这，这，这是宇宙中的是宇宙中的是宇宙中的是宇宙中的“引力透镜引力透镜引力透镜引力透镜”效应效应效应效应。返回返回如果你掉入黑洞里将会发生什么呢？世界上最大的科学仪器如果你掉入黑洞里将会发生什么呢？世界上最大的科学仪器如果你掉入黑洞里将会发生什么呢？世界上最大的科学仪器如果你掉入黑洞里将会发生什么呢？世界上最大的科学仪器大型强子对撞机在瑞士启动，然而许多人对此十分担忧，大型强子对撞机在瑞士启动，然而许多人对此十分担忧，大型强子对撞机在瑞士启动，然而许多人对此十分担忧，大型强子对撞机在瑞士启动，然而许多人对此十分担忧，他们认为大型强子对撞机有可能导致世界末日的到来，它所他们认为大型强子对撞机有可能导致世界末日的到来，它所他们认为大型强子对撞机有可能导致世界末日的到来，它所他们认为大型强子对撞机有可能导致世界末日的到来，它所制造的黑洞是否会将全人类吞噬呢制造的黑洞是否会将全人类吞噬呢制造的黑洞是否会将全人类吞噬呢制造的黑洞是否会将全人类吞噬呢 许多人会认为人们启动大型强子对撞机所形成的黑洞会许多人会认为人们启动大型强子对撞机所形成的黑洞会许多人会认为人们启动大型强子对撞机所形成的黑洞会许多人会认为人们启动大型强子对撞机所形成的黑洞会吞噬整个世界，尤其是今年春季大型强子对撞机以全能量启吞噬整个世界，尤其是今年春季大型强子对撞机以全能量启吞噬整个世界，尤其是今年春季大型强子对撞机以全能量启吞噬整个世界，尤其是今年春季大型强子对撞机以全能量启动时。美国国家历史博物馆海登天文馆主管尼尔德格拉塞动时。美国国家历史博物馆海登天文馆主管尼尔德格拉塞动时。美国国家历史博物馆海登天文馆主管尼尔德格拉塞动时。美国国家历史博物馆海登天文馆主管尼尔德格拉塞泰森称，如果你掉进了黑洞之后，你的身体可能会被分解泰森称，如果你掉进了黑洞之后，你的身体可能会被分解泰森称，如果你掉进了黑洞之后，你的身体可能会被分解泰森称，如果你掉进了黑洞之后，你的身体可能会被分解成最小的碎片。他权威性地论述了黑洞将导致的人类死亡情成最小的碎片。他权威性地论述了黑洞将导致的人类死亡情成最小的碎片。他权威性地论述了黑洞将导致的人类死亡情成最小的碎片。他权威性地论述了黑洞将导致的人类死亡情景，称落入黑洞后的死亡将是景，称落入黑洞后的死亡将是景，称落入黑洞后的死亡将是景，称落入黑洞后的死亡将是“太空中最壮观的死亡方式太空中最壮观的死亡方式太空中最壮观的死亡方式太空中最壮观的死亡方式”。红移红移 明亮的类星体明亮的类星体 类星体类星体3C273雷星体又叫类星射电源，它是一种光度极高、距离我们极远雷星体又叫类星射电源，它是一种光度极高、距离我们极远雷星体又叫类星射电源，它是一种光度极高、距离我们极远雷星体又叫类星射电源，它是一种光度极高、距离我们极远的奇异天体。是类似恒星天体的简称，又称为似星体、魁霎的奇异天体。是类似恒星天体的简称，又称为似星体、魁霎的奇异天体。是类似恒星天体的简称，又称为似星体、魁霎的奇异天体。是类似恒星天体的简称，又称为似星体、魁霎或类星射电源，与脉冲星、微波背景辐射和或类星射电源，与脉冲星、微波背景辐射和或类星射电源，与脉冲星、微波背景辐射和或类星射电源，与脉冲星、微波背景辐射和星际有机分子星际有机分子星际有机分子星际有机分子一一一一道并称为道并称为道并称为道并称为20202020世纪世纪世纪世纪60606060年代年代年代年代天文学天文学天文学天文学“四大发现四大发现四大发现四大发现”。长期以来，它。长期以来，它。长期以来，它。长期以来，它总是让天文学家感到困惑不解。在分光观测中，它的谱线具总是让天文学家感到困惑不解。在分光观测中，它的谱线具总是让天文学家感到困惑不解。在分光观测中，它的谱线具总是让天文学家感到困惑不解。在分光观测中，它的谱线具有很大的红移，但又不像恒星，因此被称为类星体。类星体有很大的红移，但又不像恒星，因此被称为类星体。类星体有很大的红移，但又不像恒星，因此被称为类星体。类星体有很大的红移，但又不像恒星，因此被称为类星体。类星体的大小不到一光年，而亮度却比直径约为的大小不到一光年，而亮度却比直径约为的大小不到一光年，而亮度却比直径约为的大小不到一光年，而亮度却比直径约为10101010万光年的巨星系万光年的巨星系万光年的巨星系万光年的巨星系还强还强还强还强1000100010001000倍！那璀璨的光芒使我们即使远在倍！那璀璨的光芒使我们即使远在倍！那璀璨的光芒使我们即使远在倍！那璀璨的光芒使我们即使远在100100100100亿光年之外还亿光年之外还亿光年之外还亿光年之外还能观测到它们。循着这些光芒，人类已经发现能观测到它们。循着这些光芒，人类已经发现能观测到它们。循着这些光芒，人类已经发现能观测到它们。循着这些光芒，人类已经发现1000100010001000多个类星多个类星多个类星多个类星体了。大多数天文学家认为，类星体的中心可能是存在着一体了。大多数天文学家认为，类星体的中心可能是存在着一体了。大多数天文学家认为，类星体的中心可能是存在着一体了。大多数天文学家认为，类星体的中心可能是存在着一个巨大的黑洞，黑洞不断吸收周围物质并释放出大量能量，个巨大的黑洞，黑洞不断吸收周围物质并释放出大量能量，个巨大的黑洞，黑洞不断吸收周围物质并释放出大量能量，个巨大的黑洞，黑洞不断吸收周围物质并释放出大量能量，使类星体放射出耀眼的光芒。使类星体放射出耀眼的光芒。使类星体放射出耀眼的光芒。使类星体放射出耀眼的光芒。类星体由核心和核外的气晕构成。核心虽然体积很小，质量类星体由核心和核外的气晕构成。核心虽然体积很小，质量却很却很大，而且十分明亮，太空望远镜从极远的距离之外就能看到大，而且十分明亮，太空望远镜从极远的距离之外就能看到它。类星体的核心可以向外辐射出巨大的能量，激发气晕中它。类星体的核心可以向外辐射出巨大的能量，激发气晕中的气体产生无线电波和的气体产生无线电波和X X射线，并不断地向宇宙空间发散。射线，并不断地向宇宙空间发散。类星体的运动速度惊人，可以超过光的速度。自类星体的运动速度惊人，可以超过光的速度。自19771977年以来年以来的观测证实，类星体的观测证实，类星体3C2733C273的内部有两的内部有两个辐射源，而且它们正在相互分离，分离的速度高达每秒个辐射源，而且它们正在相互分离，分离的速度高达每秒288288万千米，这是光速的万千米，这是光速的9.69.6倍。继此之后，科学家还相继发倍。继此之后，科学家还相继发现了几个超光速类星体，推翻了现了几个超光速类星体，推翻了“光速是不能超越的光速是不能超越的”这一这一观念。观念。科学家们经过研究发现，类星体的发光能力极强，科学家们经过研究发现，类星体的发光能力极强，比普通星系要强上千百倍，因此获得了比普通星系要强上千百倍，因此获得了“宇宙灯塔宇宙灯塔”的美名。更令人吃惊的是，类星体的体积非常小，的美名。更令人吃惊的是，类星体的体积非常小，直径只有一般星系的十万分之一，甚至百万分之一。直径只有一般星系的十万分之一，甚至百万分之一。为什么在这样小的体积内会产生这么大的能量？这为什么在这样小的体积内会产生这么大的能量？这一问题使科学家们兴趣倍增而又大伤脑筋。因此，一问题使科学家们兴趣倍增而又大伤脑筋。因此，种种假说便接踵而来。有人认为其能源来源于超新种种假说便接踵而来。有人认为其能源来源于超新星的爆炸，并猜测其体内每天都有超新星爆炸。还星的爆炸，并猜测其体内每天都有超新星爆炸。还有人推测类星体中心有一个巨大的黑洞。有人推测类星体中心有一个巨大的黑洞。星云是太阳系以外、银河系以内的气体尘埃云，是由气体和星云是太阳系以外、银河系以内的气体尘埃云，是由气体和星云是太阳系以外、银河系以内的气体尘埃云，是由气体和星云是太阳系以外、银河系以内的气体尘埃云，是由气体和尘埃组成的。它因外形像云雾一样而被称为星云。由于不同尘埃组成的。它因外形像云雾一样而被称为星云。由于不同尘埃组成的。它因外形像云雾一样而被称为星云。由于不同尘埃组成的。它因外形像云雾一样而被称为星云。由于不同星云的气体和尘埃含量各不相同，所以星云有明有暗，形状星云的气体和尘埃含量各不相同，所以星云有明有暗，形状星云的气体和尘埃含量各不相同，所以星云有明有暗，形状星云的气体和尘埃含量各不相同，所以星云有明有暗，形状也都不一样。人们根据星云的特点做了划分：就明亮程度而也都不一样。人们根据星云的特点做了划分：就明亮程度而也都不一样。人们根据星云的特点做了划分：就明亮程度而也都不一样。人们根据星云的特点做了划分：就明亮程度而言，星云可分为亮星云和暗星云；就星云的形状而言，星云言，星云可分为亮星云和暗星云；就星云的形状而言，星云言，星云可分为亮星云和暗星云；就星云的形状而言，星云言，星云可分为亮星云和暗星云；就星云的形状而言，星云又可分为弥漫星云、气体星云、尘埃星云和行星状星云等。又可分为弥漫星云、气体星云、尘埃星云和行星状星云等。又可分为弥漫星云、气体星云、尘埃星云和行星状星云等。又可分为弥漫星云、气体星云、尘埃星云和行星状星云等。由于类别不同，星云的由于类别不同，星云的由于类别不同，星云的由于类别不同，星云的“命运命运命运命运”也各有差异。一般认为，行也各有差异。一般认为，行也各有差异。一般认为，行也各有差异。一般认为，行星状星云是由激发它的中心星抛射出来的，将来会逐渐消失；星状星云是由激发它的中心星抛射出来的，将来会逐渐消失；星状星云是由激发它的中心星抛射出来的，将来会逐渐消失；星状星云是由激发它的中心星抛射出来的，将来会逐渐消失；新星和超新星所抛出的星云也会很快地膨胀并逐渐消失；一新星和超新星所抛出的星云也会很快地膨胀并逐渐消失；一新星和超新星所抛出的星云也会很快地膨胀并逐渐消失；一新星和超新星所抛出的星云也会很快地膨胀并逐渐消失；一些发射状星云则会聚在一起，组合成聚星或银河星团等。些发射状星云则会聚在一起，组合成聚星或银河星团等。些发射状星云则会聚在一起，组合成聚星或银河星团等。些发射状星云则会聚在一起，组合成聚星或银河星团等。鹰星云中心部分的暗星云 反射星云 星云中年轻的恒星“谁谁”变成了变成了“谁谁”当星云的密度超过一定的限度时，它便会在引力的作用下逐渐收缩，体积变小，慢慢聚集成团。一般认为，恒星就是星云在运动过程中逐渐演化而成的。而当恒星形成以后，它又会把大量物质抛射刀星际空间，这些被抛射出来的物质成为星云的一部分原材料。所以，恒星和星云在一定条件下是可以互相转化的。弥漫星云弥漫星云弥漫星云正如它的名称一样，没有明显的边弥漫星云正如它的名称一样，没有明显的边界，常常呈不规则形状。它们的直径在几十界，常常呈不规则形状。它们的直径在几十光年左右，密度平均为每立方厘米光年左右，密度平均为每立方厘米10-100个个原子（事实上这比实验室里得到的真空要低原子（事实上这比实验室里得到的真空要低得多）。它们主要分布在银道面得多）。它们主要分布在银道面（HOTKEY）附近。比较著名的弥漫星云有）附近。比较著名的弥漫星云有猎户座大星云、马头星云等。猎户座大星云、马头星云等。行星状星云行星状星云行星状星云实质上是一些垂死的恒星抛出的尘埃和行星状星云实质上是一些垂死的恒星抛出的尘埃和气体壳，直径一般在一光年左右。由质量小于太阳气体壳，直径一般在一光年左右。由质量小于太阳十倍的恒星在其演化的末期，其核心的氢燃料耗尽十倍的恒星在其演化的末期，其核心的氢燃料耗尽后，不断向外抛射的物质构成。行星状星云是指外后，不断向外抛射的物质构成。行星状星云是指外形呈圆盘状或环状的并且带有暗弱延伸视面的星云，形呈圆盘状或环状的并且带有暗弱延伸视面的星云，属于发射星云的一种。在望远镜中看去，它具有像属于发射星云的一种。在望远镜中看去，它具有像天王星和海王星那样略带绿色而有明晰边缘的圆面。天王星和海王星那样略带绿色而有明晰边缘的圆面。行星状星云呈圆形、扁圆形或环形，有些与大行星行星状星云呈圆形、扁圆形或环形，有些与大行星很相像，因而得名。很相像，因而得名。猫眼星云猫眼星云是3000光年之外一颗垂死的恒星向外抛射出的气体外壳。它是已知的最复杂的行星状星云之一。在小望远镜中观察，猫眼星云看上去就像一颗小行星，我们只有通过高分辨率的图像才能观察到它的真实面目。蝴蝶星云蝴蝶星云蝴蝶星云因其外观像蝴蝶而得名。它位于人马座，因炽热气体向两端扩散而形成。蝴蝶星云是恒星在即将灭忙的时候，在演化成白矮星之前抛出的外层气体。这种膨胀的气体通常会形成行星状星云，它的光线会在数千年后渐渐变暗。蟹状星云蟹状星云蟹状星云属于行星状星云，是最著名的超新星残骸。蟹状星云犹如一座宇宙的发电厂，不断发出大量的电磁波。因为它发出阿电波能量非常强大，所以这个星云比太阳还要亮几万倍。船底座星云弥漫星云1917年，A.阿尔伯特爱因斯坦运用他刚创立的广义相对论建立了一个“静态、有限、无界”的宇宙模型，奠定了现代宇宙学的基础。1922年，G.D.弗里德曼发现，根据阿尔伯特爱因斯坦的场方程，宇宙不一定是静态的，它可以是膨胀的，也可以是振荡的。前者对应于开放的宇宙，后者对应于闭合的宇宙。1927年，G.勒梅特也提出了一个膨胀宇宙模型.1929年 哈勃发现了星系红移与它的距离成正比，建立了著名的哈勃定律。恒星在空间常常聚集成恒星在空间常常聚集成双星双星或三五成群的或三五成群的聚星聚星，它们可能占恒星总数的，它们可能占恒星总数的1/31/3。也有由几十、几百乃至几十万个恒星聚在一起的星团。宇宙物质除。也有由几十、几百乃至几十万个恒星聚在一起的星团。宇宙物质除了以密集形式形成恒星、行星等之外，还以弥漫的形式形成星际物质。了以密集形式形成恒星、行星等之外，还以弥漫的形式形成星际物质。星际物质包括星际物质包括星际气体星际气体和尘埃，平均每立方厘米只有一个原子，其中高和尘埃，平均每立方厘米只有一个原子，其中高度密集的地方形成形状各异的各种度密集的地方形成形状各异的各种星云星云。宇宙中除发出可见光的恒星、。宇宙中除发出可见光的恒星、星云等天体外，还存在紫外天体、红外天体、星云等天体外，还存在紫外天体、红外天体、X X射线源射线源、射线源射线源以及以及射射电源电源。多数恒星的年龄在多数恒星的年龄在1010亿至亿至100100亿岁之间，有些恒星甚至接近观测亿岁之间，有些恒星甚至接近观测到的到的宇宙年龄宇宙年龄137137亿岁。目前发现最老的恒星是亿岁。目前发现最老的恒星是HE 1523-0901HE 1523-0901，估计，估计的年龄是的年龄是132132亿岁。亿岁。质量越大的恒星，寿命越短暂，主要是因为质量越大的恒星核心的质量越大的恒星，寿命越短暂，主要是因为质量越大的恒星核心的压力也越高，造成燃烧氢的速度也越快。许多大质量的恒星平均只有一压力也越高，造成燃烧氢的速度也越快。许多大质量的恒星平均只有一百万年的寿命，但质量最轻的恒星（百万年的寿命，但质量最轻的恒星（红矮星红矮星）以很慢的速率燃烧它们的）以很慢的速率燃烧它们的燃料，寿命至少有一兆年。燃料，寿命至少有一兆年。太阳在恒星世界中是颗普遍而又典型的恒星。已经发现，有些红巨星的直径为太阳直径的几千倍。中子星直径只有太阳的几万分之一；超巨星的光度高达太阳光度的数百万倍，白矮星光度却不到太阳的几十万分之一。红超巨星的物质密度小到只有水的密度的百万分之一，而白矮星、中子星的密度分别可高达水的密度的十万倍和百万亿倍。太阳的表面温度约为6000K，O型星表面温度达30000K，而红外星的表面温度只有约600K。太阳的普遍磁场强度平均为110-4特斯拉，有些磁白矮星的磁场通常为几千、几万高斯（1高斯=10-4特斯拉），而脉冲星的磁场强度可高达十万亿高斯。有些恒星光度基本不变，有些恒星光度在不断变化，称变星。有的变星光度变化是有周期的，周期从1小时到几百天不等。有些变星的光度变化是突发性的，其中变化最剧烈的是新星和超新星，在几天内，其光度可增加几万倍甚至上亿倍。太阳系太阳系天体中，水星、金星表面温度约达天体中，水星、金星表面温度约达700K700K，金，金星表面笼罩着浓密的星表面笼罩着浓密的二氧化碳二氧化碳大气和大气和硫酸硫酸云雾，气云雾，气压约压约5050个个大气压大气压，水星、火星表面大气却极其稀薄，水星、火星表面大气却极其稀薄，水星的大气压甚至小于水星的大气压甚至小于210-9210-9毫巴；毫巴；类地行星类地行星(水水星、金星、火星星、金星、火星)都有一个固体表面，类木行星却是都有一个固体表面，类木行星却是一个流体行星；土星的平均密度为一个流体行星；土星的平均密度为0.700.70克克/立方厘米，立方厘米，比水的密度还小，木星、天王星、海王星的平均密比水的密度还小，木星、天王星、海王星的平均密 度略大于水的密度，而水星、金星、地球等的密度度略大于水的密度，而水星、金星、地球等的密度则达到水的密度的则达到水的密度的5 5倍以上；多数行星都是顺向自转倍以上；多数行星都是顺向自转，而金星是逆向自转；地球表面生机盎然，其他行，而金星是逆向自转；地球表面生机盎然，其他行星则是空寂荒凉的世界。星则是空寂荒凉的世界。星系按形态可分为星系按形态可分为椭圆星系椭圆星系、旋涡星系旋涡星系、棒旋星系棒旋星系、透镜星透镜星系系和和不规则星系不规则星系等类型。等类型。6060年代又发现许多正在经历着爆炸年代又发现许多正在经历着爆炸过程或正在抛射巨量物质的河外天体，统称为过程或正在抛射巨量物质的河外天体，统称为活动星系活动星系，其，其中包括各种中包括各种射电星系射电星系、塞佛特星系塞佛特星系、N N型星系型星系、马卡良星系马卡良星系、蝎虎座蝎虎座BLBL型天体型天体，以及类星体等等。许多，以及类星体等等。许多星系核星系核有规模巨大有规模巨大的活动：速度达几千千米的活动：速度达几千千米/秒的气流，总能量达秒的气流，总能量达10551055焦耳的焦耳的能量输出，规模巨大的物质和粒子抛射，强烈的光变等等。能量输出，规模巨大的物质和粒子抛射，强烈的光变等等。在宇宙中有种种极端物理状态：在宇宙中有种种极端物理状态：超高温超高温、超高压超高压、超高密、超高密、超真空、超真空、超强磁场超强磁场、超高速运动、超高速自转、超大尺度时、超高速运动、超高速自转、超大尺度时间和空间、间和空间、超流超流、超导超导等。为我们认识客观物质世界提供了等。为我们认识客观物质世界提供了理想的实验环境。理想的实验环境。水星