1、宇宙充满谜团！黑洞、暗物质、外星生命体……壮美的宇宙之中究竟发生着什么？读过《三体》，看过《星际穿越》，被神秘宇宙、美丽星空吸引的你，看过这本书，会有一个冲动：宇宙那么大，我想去看看！ 2、你是否知道：宇宙起源于137亿光年前的一次大爆炸；我们所看到的太阳，是8分钟以前的太阳；我们所看到的宇宙，是过去的宇宙。这是目前为止用*通俗方式和*清晰的逻辑向读者介绍宇宙知识的书，远离枯燥数据，它的视角从地球开始，拓展到太阳、行星、银河系、直到宇宙尽头，展现宇宙的壮美与神秘。 3、 小时候你是否有这样的疑问，为什太阳总是散发出光芒，宇宙的尽头究竟是什么样，亮为什么不会掉下来…….长大后却渐渐淡忘了，现在我们再次回忆起这些关于宇宙的疑问。 4、 《137亿光年的宇宙论》带你走进地球上**三处*好的天体观测点，在哈勃望远镜无与伦比的成就和多舛的命运中了解神秘的太阳系，黑洞是孤独的宇宙，解开宇宙之谜。阅读这本书，是一次生命难得的通往宇宙尽头的神秘之旅。
第一章：从地球对宇宙探索
“宇宙：最后的边境。”（Space: the final frontier.）
这句话出自1987~1994年上映的美国科幻电视系列剧《新星际迷航》的片头。
这种状况直到今天仍然没有改变，宇宙现在仍然充满了未知的领域，极大地刺激了人类的求知欲。
人类自古以来就对天体的运动充满敬畏之情，企图通过占星术来理解天体的世界。后来，出现了通过科学方法去了解宇宙的人，天文学也从此确立起来。
“占星术”的英语“astrology”和“天文学”的英语“astronomy”出自同一个词源。天文学可以说是人类最古老的学问，天文学家将许许多多的天体或者说宇宙本身作为研究的对象，利用各种各样的观测器械和电脑，尝试搞清楚位于遥远彼方的天体所显示出的多种多样的物理现象。
本书将跨越时间的界限，向被宇宙的不可思议和美丽所吸引的读者们，展现遥远的宇宙尽头的神秘景象。
从我们居住的地球出发，逐渐扩大观察的范围，为大家介绍在地球上看不到的各种各样的现象，以及现在仍然没有得到解决的宇宙之谜。
首先，本书将介绍在我们居住的地球之上，现代的天文学家是如何对宇宙进行观测的。
天体观测的“理想地点”在地球上只有三处
天体观测方法在很久远的古代就形成了，它利用的是我们能够看到的可视光线。
简单说，透镜（或者收集光线的反射镜）的直径越大，我们用来观察宇宙的“眼睛”的视力越好。也就是说，只要有一点儿微弱的光线，都可以进行观测。
设置在夏威夷岛上的“昴星团望远镜”（Subaru Telescope），就是利用可视光线进行观测的天文望远镜。用来收集天体光线的镜面直径达8.2米，是世界上最大的单镜望远镜，镜面精度为0.012微米（μm）。
如何理解这个镜面精度呢？假设将镜面放大到整个夏威夷岛的程度，那么镜面的弯曲度只有一张纸那么厚，由此可见，镜面的做工非常精巧。通过这个镜片，可以收集到距离十分遥远的天体发出的极其微弱的光线，并且拍摄出准确的天体影像。
日本的天文台之所以设置在夏威夷岛上，主要是因为这里优越的地理位置。建造在地面上的天文望远镜的最大敌人，实际上正是大气层。关于天体观测的最佳条件，共有如下三点：
·晴天的时候多
·大气层对光线的吸收少
·大气湍流的扰动频率小
第一个条件，只要将望远镜建造在比云层更高的地点即可，在云层之上，当然无论何时都是晴天。
第二个条件，需要空气越稀薄越好，这就需要选择海拔较高的地区。
至于对第三个条件产生影响的大气层，位于平流层和对流层的交界处，大约1万米左右的高度。在这里会产生影响整个地球范围的湍流（偏西风与偏东风），其中的一部分甚至会成为喷射气流。因此，最适合进行天体观测的区域，必须是不受喷射气流影响的地区。满足以上三个条件，最适合进行观测的地区，在地球上只有三处。
它们分别是，位于北大西洋的加那利群岛西端的拉帕尔马岛（海拔2300米），位于太平洋上的夏威夷岛（海拔4200米），以及位于智利安第斯山脉与太平洋之间的阿塔卡马沙漠（海拔5000米）。夏威夷岛集中了各国最尖端的光学望远镜和红外线望远镜、亚毫米波望远镜、射电望远镜等共13台，堪称“天文台博物馆”。
另外，大气的扰动不只发生在高空。地表附近的空气流动，空气因为温度升高出现的对流，因为地形导致的局部空气涡旋，以及地表附近的湍流都会扰乱天体发出的光线。
由于这些原因，用来存放望远镜的天文台观测室（圆顶）也需要经过特别的设计和建造。比如说，要将望远镜设置在比周围更高的场所，观测室的形状也要特别注意，等等。
昴星团望远镜的观测室为了不受大气湍流的干扰，采用了圆筒形的设计，这样外界的湍流不会进入圆顶之内，内部的热量也可以有效地排放出去（彩图1–1）。据说为了设计出具有这种效果的圆顶，研究人员对极其复杂的空气流动进行了水流实验和计算机模拟，才最终决定了最合适的形状。
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