2011年诺贝尔物理学奖得主的成就与整个宇宙相关，3名获奖者依靠观测遥远的超新星，发现宇宙正在加速膨胀

1. 2011年诺贝尔物理学奖得主的成就与整个宇宙相关，3名获奖者依靠观测遥远的超新星，发现宇宙正在加速膨胀

     ABC         科学实验是实践，本题强调实践对认识的作用，而没有涉及认识对实践的作用，且D选项观点错误，故排除，ABC说明了实践对认识的重要性，故入选。【考点定位】本题考查必修四生活与哲学-认识论    

2. 恒星演化到了后期，某些恒星在其内部核燃料耗尽时，会发生强烈的爆发，在短短的几天中，亮度陡增千万倍甚

恒星演化到了后期，某些恒星在其内部核燃料耗尽时，会发生强烈的爆发，在短短的几天中，亮度陡增千万倍甚至上亿倍．天文学上把演化到这一阶段的恒星称为超新星，恒星演变到这一阶段，预示着一颗恒星的终结．此后，它可能成为中子星或黑洞．故答案为：超新星；中子星；黑洞．

3. 恒星演化的四个阶段是哪个美国天体物理学家提出

A、天文学家根据恒星的体积、温度和亮度来对恒星进行分类；故A正确．
B、恒星并非永恒不变的，但是它的改变，对于人类来说实在是太过悠长的一段时间，所以，我们只是相对的将它当作是永恒不变的，这只是相对人类来说的；故B错误．
C、赫罗图可以用来研究恒星的形成和演化，赫罗图是研究恒星演化的手段，不能体现了恒星演化的几个阶段．故C错误．
D、黑洞是物理学家的理论推导，实际是存在的．故D错误．

4. 恒星是有寿命的，每一颗恒星都有其诞生、存在和死亡的过程，一颗恒星的寿命取决于它的

答案B
因为天体大，质量大万有引力就大，在巨大的引力下原子核之间的距离就更近，更容易引起核聚变，所以越大的恒星他的内部核聚变就越激烈，释放的能量也越大，燃料聚变的速度就越快，恒星死的也就越快。所以选B。

5. 科学家的研究表明，地球会暴露在1000多个恒星系的视野内

当人类走出地球，看到浩瀚宇宙的那一刻，我们才明白地球实在是太渺小了，相对于直径达10万光年的银河系，地球渺小如一粒尘埃，而如果将视野扩展到整个可观测宇宙范围内，那么银河系同样也渺小如尘埃。
  
 就是地球这样的渺小尘埃上，却孕育出了数百万种以上的生命，还有智慧生命人类，这是太阳系的奇迹，也是宇宙演化到一定阶段之后必然的一个结果。
  
 在人类走出地球之后，不管是普通人还是科学家都在讨论外星文明是否存在的问题，或许在一些人看来，我们直到现在还没有发现外星文明的痕迹，那么外星文明应该是不存在的，整个宇宙只有人类这一个文明。
     
 
  
  
 那么这种可能性存在吗？其实只要我们仔细思考一下，你就会明白，这种可能性基本是不存在的，事实上，地球和人类的存在就是宇宙存在外星文明最好的证明。地球在宇宙中是特殊的天体吗？答案是否定的，根据目前天文望远镜的观测，在1000光年范围内，科学家已经发现了不少的类地行星，其中有一些跟地球非常相似，也具备诞生生命的条件。
  
 到现在为止，科学家已经确定了4000多颗系外行星，在它们之中至少有上百颗是与地球非常相似的宜居行星，前段里养，科学家还一次性公布了24颗可能比地球还要更适合居住的行星。
  
 通过这些观测发现，我们要明白，在浩瀚的宇宙中，跟地球非常相似的宜居行星应该是非常多的，即使是小小的银河系，可能也有大量宜居的生态行星存在，而地球在宇宙中并不特殊，太阳系可以诞生地球这样的生命星球，那么其他的星系自然也可以。
     
 
  
  
 人类寻找外星文明主要有两个方式，一个是通过射电望远镜搜寻宇宙中可能存在的外星文明信号。如果宇宙中存在大量的外星文明，那么有的文明发展到 科技 阶段自然也是很正常的，甚至有一些强大的文明可能已经发展到星际阶段。
  
 只要一个文明进入到 科技 发展阶段，那么无线电信号的使用是必不可少的，尤其是能够进行星际航行的文明，无线通讯能力必然是更加强大，这些无线信号会在宇宙中不断传播，甚至有可能一些强大的文明观测到了地球，猜测地球会有文明存在，然后主动向地球方向发射能量非常高的脉冲信号。
  
 如果是文明信号，那么它的信号特点自然跟天体发出的信号有很大区别，只要我们能够接收到这样的信号，很容易就可以将它跟天体信号区别开来。可惜，直到目前，我们还没有搜寻到这种疑似外星文明的无线信号。
     
 
  
  
 另一种方法就是通过搜寻系外行星的方式，强大的天文望远镜可以通过凌日法或者其他的搜星方式，发现一些潜在的系外行星。只要天文望远镜的观测能力足够强大，那么在一定范围内的行星只要不是特别暗的，基本都可以被我们观测到，然后通过观测分析行星的光谱，大气成分，环境等信号，从而准确地判断这颗行星上是否有生命存在。
  
 虽然我们不确定宇宙中的生命对环境的要求会有什么差别，但是以地球为模板，只要跟地球非常相似的生态星球，演化出生命的可能性自然也会更高一些。所以，科学家通过搜寻太阳系附近的系外行星，从而寻找跟地球非常相似的类地行星，来寻找外星文明，是一个不错的方法。
     
 
  
  
 只要我们有了更强大的望远镜，就可以在太阳系周围的星域内观测发现可能存在生命甚至是文明的星球，人类可以做到，那么外星文明自然也可以。如果在人类能够观测到的范围内同样存在着一些强大的外星文明，他们的 科技 实力比人类强一些，那么外星文明同样有可能通过望远镜发现地球，甚至确定地球上有文明存在。
  
 若是这样，那地球不是早就被外星文明发现了？这个可能性也是存在的，康奈尔大学卡尔·萨根研究所的丽萨·卡尔特内格尔教授和利哈伊大学的乔舒亚·佩珀教授的一项研究表明，地球会暴露在1004个恒星系的视野内。
  
 在这个范围内，只要外星文明的 科技 实力比我们强大一些，完全有能力发现地球的存在，甚至可以确定地球上有生命甚至有智慧文明存在。要知道人类走进 科技 时代已经有数百年，工业和 科技 的飞速发展，对地球生态环境的影响是非常大的。
     
 
  
  
 外星文明通过观测地球大气层的变化以及地球轨道的一些光暗变化，或许就可以轻松判断出地球有文明存在。由此可见，地球可能已经被1000多光年范围内的外星文明发现并监视着，可能有人会说了，既然外星文明已经发现了人类，为什么没有来到地球造访？
  
 其实这一点并不难理解，要知道在浩瀚的宇宙中距离是一个非常夸张的数字，星系与星系之间的距离都在数光年以上，有的可能达数百光年以上。即使是最短的星系间距离，没有亚光速飞行的能力，文明之间根本不可能接触交流。
  
 而且在星际中进行漫长的航行，还需要考虑各种因素，并不是只要具备了速度的优势就可以派出飞船前往。例如，人类通过望远镜观测发现比邻星系大概率有文明存在，而且我们也有了初步的亚光速飞行能力，那我们可以派出飞船前往吗？答案是不能。
     
 
  
  
 因为这一段小小的4.2光年距离，即使以亚光速飞行，可能也需要数百年，而人类的寿命又非常短，更何况数百年的星际航行，各种物资也要充足才行，否则即使到达了比邻星系，飞船也只会变成一个无人飞船。所以，没有更强大的星际航行能力，根本不可能跨星际航行，这或许也是外星文明早已发现了地球，却无法来造访的原因。
  
 当然，如果地球真的已经暴露在上千个星系视野内，被外星文明监视着，对于人类来说同样不是一个好消息。虽然我们还没有跟外星文明有接触，但是黑暗森林法则告诉我们，外星文明未必是友好的。他们跨越漫长的星际，花费大量的时间来到太阳系，难道仅仅是想友好地跟人类接触？这样的事情说出来估计都没有人会相信。
     
 
  
  
 霍金也多次发出警示：不要跟外星文明接触，不要主动暴露人类的存在。或许现在没有外星文明来造访地球，是因为外星文明的 科技 实力还没有发展到星际阶段，可是一旦有一天外星文明成为了星际文明，那被他们监视的地球可能就危险了。
  
 而人类要摆脱这种潜在的威胁，只要是快速发展 科技 ，比外星文明更早进入星际时代，成为强大的星际文明。不管是在地球上还是在浩瀚的宇宙中，实力才是生存的根本，没有实力我们在宇宙文明中不会有话语权，不会有安全感。

6. 一颗微小恒星猛烈爆发多年后，引起了天文学家的注意

 
    图1.为一位画家所描绘的某颗L型矮星上的恒星耀斑（ESA） 
   小恒星就像个淘气的孩童一样，随时都有可能爆发潜在的巨大威力。一颗仅有太阳质量8%的微小恒星，就可以放出超强X射线的“超级耀斑”。这种现象对于天文学家来说是一件非常奇怪的事情，因为他们认为这么小的恒星不可能产生如此强的波长的光。
   
   根据宇宙的标准衡量，一颗被称为J0331-27的恒星属于L型矮星。其体积极其小，以至于每颗恒星的质量刚好足够进行核聚变。(不符合质量阈值的“失败恒星”称为褐矮星。)
   这个神秘的耀斑被忽视十多年之久。直到2008年7月5日，欧洲航天局的XMM -牛顿x射线天文台捕捉到了它的真面目，但关于它的资料一直被保存在档案室中，直到通过搜索才找到它资料。这是一个大发现，因为这颗小恒星迸发的能量是太阳能够发出的最强耀斑10倍以上。
    
   
     
    “我们不知道——没有人知道”史特哲解释为什么这种现象会发生。
    但是天文学家并没有指出，XMM-Newton观测卫星观测了这颗恒星将近四十天，并且只看到一次耀发，这表明L型矮星相比于太阳需要更长时间积聚能量—这可能有助于观察耀斑的形状。
   
     
    相关知识 
   XMM-牛顿卫星，也被称为高通量X射线分光任务和X射线多镜面任务，是欧洲航天局于1999年12月由阿里安-5型火箭运载发射的一座X射线天文卫星。它是欧洲航天局"地平线2000"计划的第二个基石任务。该航天器以物理和天文学家艾萨克•牛顿爵士来命名，承担着研究星际X射线源，进行宽谱及窄谱分析，以及对X射线和光学（可见光与紫外线）波段的物体进行初次同步成像的任务。
   
   由于航天器运转正常且已接受多次任务延期，原计划执行两年任务的它最近一次任务延期是在2018年11月规划运行至2020年末。它有可能会被延期运行至2022年。
   欧洲航天局计划于2028年发射先进的高能天体物理学望远镜（雅典娜）来接替XMMZ牛顿卫星，这是"宇宙愿景2015-2025"计划的第二大任务。XMM-牛顿与美国航天局亦于1999年发射的钱德拉X射线天文台有相似之处。
   
   截止2018年5月，已发表了将近5600篇关于XMM-牛顿卫星及它发送回来的科学结果的论文。X射线构成了X射线辐射，这是一种高能电磁辐射。多数X射线波长范围是0.03到3纳米，与其对应的频率在30*10^24赫兹到30*10^30赫兹（3*1016赫兹到3*1019赫兹）范围内，其能量介于100eV和200keV之间。
   X射线的光波短于紫外线，通常长于伽马射线。在德国科学家威廉•海姆于1895年11月8日发现伦琴辐射后，在许多语言中，X射线辐射也被称为伦琴辐射。
   他以X射线辐射为名标记了一种未知类型的辐射。在英语中，X射线的拼写包括variants x-ray(s)，xray(s)，和X ray(s)。
     
    参考资料 
   1.Wikipedia百科全书
   2.天文学名词
   3.Elizabeth Howell-Nirvana，岚，卫庄的小迷妹，
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7. 不断死而复生的恒星，颠覆了正统的恒星演化理论？

 
     袁玉刚 
   恒星也有生命周期，生生死死，概莫能外。
   一颗恒星的死亡方式取决于它的质量：小质量的恒星例如太阳把自己的外层物质抛出，形成行星状星云；核心会变为一颗白矮星。大质量的恒星会爆炸成为超新星，合成很多比铁重的元素，并且把大部分物质抛向太空，核心则会坍缩成中子星或黑洞。
   科学家们研究出：I型超新星分为Ia、Ib与Ic型。Ⅰa型超新星则是白矮星吸取巨星的氢，达到1.44或3个太阳质量时，会发生碳核爆炸，四分五裂 。Ib与Ic型超新星是失去氢包层甚至氦包层的大质量恒星晚期铁核坍缩爆炸，光谱中缺乏氢线。Ⅱ型超新星即核塌缩超新星是大质量恒星经过氢、氦、碳、氖、氧、硅核聚变，内部塌缩引发剧烈爆炸的激变变星。光谱最初有一条微弱的氢线，这也是Ⅱ型超新星的标志。
   超新星爆发后，亮度会逐渐减弱。Ia型超新星的光曲线亮度急剧增加，达到50亿倍太阳的光度，然后逐渐下降。而II型超新星的初始亮度也有类似的急剧增长，但爆炸后会有一段时间没有亮度变化，随后会在大约100天里逐渐变暗。
   
   蟹状星云
   
   1987A超新星
   看来，科学家们提出的恒星演化途径和超新星模型无懈可击。可惜，天文学家们却发现了一个例外。也就是说，有一个苹果突然飞到了天上。
   2014年9月～2016年4月，美国加州理工学院等多个研究机构利用美国加州圣地亚哥帕洛玛天文台搜寻超新星，发现大熊 星座 上一颗已经暗下去的Ⅱ型超新星——iPTF14hls在600天里，变暗又变亮，反复了5次。
   
    iPTF14hls超新星
    原来，2013年2月，美国加州理工学院等多个研究机构开展了“中级帕洛马瞬变工厂”（iPTF）天文学项目，利用美国加州圣地亚哥帕洛玛天文台搜寻超新星。
   2014年9月22日，他们发现了大熊 星座 上一颗已经暗下去的II型超新星，命名为iPTF14hls。几个月后，iPTF14hls又开始变亮了。这绝对是反常的。因为按照理论描述，超新星一旦暗下去，就不应该再亮起来。
    死而复生的iPTF14hls引起天文学家们的极大兴趣。他们继续观察了600天，发现iPTF14hls的光曲线有5个峰值，也就是说这颗超新星变暗再变亮了5次。据说2015年元旦，参与“中级帕洛马瞬变工厂”（iPTF）天文学项目的中国国家天文台与清华大学探测到了这颗超新星的再次变亮，并于1月8日利用国家天文台2.16米望远镜观测了它的第一条光谱。认为这是一颗ⅡP型超新星，含有大量的氢和氦元素，其亮度会在爆发后50—100天保持缓慢变化。
   天文学家在观测档案中发现，1954年，在同一地点也发生过一次超新星爆发。看来，这些超新星极有可能是同一颗恒星产生的。这颗恒星60多年来多次爆发，就是个长生不老之星。
   iPTF14hls颠覆了当前所有超新星的理论模型。天文学家无法给出一个合理的解释。
   天文学家无法给出一个合理的解释，不等于没有一个合理的解释。问题是，敢不敢于打破当前超新星理论的束缚。
   我尝试一下，如何？
   我的恒星形成和演化理论离经叛道，天文学家们一定会瞠目结舌。
   假设：所有的恒星都是在恒星系旋涡里诞生的。恒星系旋涡力把恒星系旋涡里的物质旋聚到中心，形成恒星。而恒星里的物质则在旋涡力的作用下，不由自主地在赤道面上向中心旋聚，再向两极喷出。当核聚变的产物喷出两极时，恒星就开始发光了。这种向中心旋聚，再向两极喷出的过程致使恒星球化，恒星的质量达到顶峰，核聚变产物和亮度也达到顶峰。当然，恒星系旋涡力越大，恒星质量就越大，核聚变能力也越大，两极喷出的核聚变产物——新元素也越重（超出元素周期表）。只是核聚变不是先轻元素后重元素依次分期进行，而是轻、重元素同时进行，只是轻元素在外百分比大、重元素在内百分比小而已。
   这个时期，恒星会因为核心聚集的能量无法及时迅速从两极喷发而产生爆炸，即超新星爆发。注意：
   1、超新星两极喷爆的物质可能绝大部分是中子，但不能误认为是中子星。
   2、超新星两极喷爆的物质还会落向恒星系赤道，而主要物质会落向恒星赤道，迅速遮盖刚刚暴露的恒星核心。恒星核心不会形成纯粹的中子星或黑洞。
   3、超新星爆发的物质轮廓不是球形，也不是椭圆形，而是轮轴形、串珠形、椭球形，即向两极喷发、爆炸。
   重要的是，这种喷发或者爆炸结束后，核聚变能量继续集聚。一定时间后，又会发生超新星爆发。直到核聚变无法进行，成为真正的死星。
   iPTF14hls在600天里变暗又变亮，反复了5次，也就不足为奇了。
    亲们，你有什么想法呢？不妨也说说。
   

8. 数百万年来，这颗恒星每年都会爆发

新星恒星就像吸血鬼，从它的双星伙伴那里吸走气体。在这过程中，气体被压缩和加热，并最终爆炸。爆炸后残留的气体壳向外扩展，并被位于爆炸中心的恒星照亮。这些新星大多每10年爆炸一次。
  
 但是现在天体物理学家已经发现了一个巨大的遗迹，以至于创造它的恒星肯定已经爆发了数百万年了。
  
 天体物理学家小组在“自然”杂志上的一封信中发表了他们的发现。
  
 所讨论的恒星在仙女座星系中，它被称为M31N 2008-12A。当它以新星的形式爆发时，它会明亮一百万倍，喷射出的物质以每秒千英里的速度向外移动。这项研究背后的团队认为，M32N 2008-12A每年都会进入新星状态，其结果就是他们所说的“超级遗迹”，它的直径约为400光年。
  
 圣地亚哥州立大学教授艾伦·沙夫特（Allen Shater）说：“当我们第一次发现M31N 2008-12A每年都会爆发时，我们感到非常惊讶。”大多数新星大约每10年爆发一次。
  
 由来自圣迭戈州立大学和英国利物浦约翰摩尔大学的成员组成的天体物理学家团队使用了哈勃太空望远镜和地面望远镜进行观测。他们研究了膨胀残余物的化学成分，以证实它与中心恒星M31N 2008-12A的联系。
  
 关于这颗遥远的新星，有趣的是它可能与宇宙中更大的东西有关，这是天文学家天生依赖于理解宇宙的东西：Ia型超新星。
  
 总的来说，大多数人对超新星都很熟悉。一颗质量比太阳大几倍的恒星最终会燃烧足够多的氢，以至于它自身聚变产生的外部压力不能与自身引力的内向力相抗衡。整个恒星自身塌陷，然后向外爆炸，这是自然界中最强大、最明亮的现象之一。
  
 但那只是超新星的一种类型。还有其他类型，包括类型Ia。Ia型超新星从双星对中的两颗正常恒星开始。当两颗恒星一起变老时，其中一颗恒星不可避免地会变得比另一颗恒星更大。大的一颗将开始从另一颗恒星中吸出气体，膨胀并吞没在它的外壳中的较小的恒星。
  
 最终，这两颗恒星在它们共同的气体包层中盘旋在一起，随着时间的推移，共同的气体包层被从双星对中喷射出来。然后事情又变得有趣了。
  
 较大恒星的核心坍塌，成为白矮星。另一颗恒星也在老化，最终它不能保持其外层的气体层。白矮星开始吸走气体，一旦它获得足够的质量，就会突破钱德拉塞卡极限，这是白矮星的最大质量极限。
  
 
  
 一旦突破了这个限制，就会发生一些不同的事情。白矮星可以迅速核聚变，亮度增加到太阳的五十亿倍，膨胀的冲击波以每秒几千公里的速度喷射出来，只留下一颗几乎死去的僵尸恒星。
  
 它也可以走另一条路。爆炸可以完全摧毁恒星，只留下膨胀的外壳。这些都是非常罕见的事件，而在我们银河系的最近的事件是在16世纪。
  
 或者，我们得到一个新星。在一颗新星中，白矮星每隔一段时间就会爆发一次，任何超过钱德拉塞卡极限的质量都会脱落。这似乎就是M31N 2008-12A的情况，但不寻常的是，它每年都发生，而不是每10年左右发生一次。那到底是怎么回事？
  
 这些事件的确切性质尚不清楚。我们有解释它们的理论，但我们不知道所有的细节。我们目前的理论认为，随着这些新星的频繁爆发，产生了像这次这样的巨大残骸，它们的白矮星正越来越接近钱德拉塞卡的极限，并最终将超过它。天文学家认为M31 N2008-12A正在成为一颗超新星。
  
 所有这些之所以重要，是因为这些Ia型超新星在天文学中有另一个名字：标准烛光。
  
 标准烛光是非常有用的东西。它们发出一种可预测的、均匀的光。天文学家测量遥远星系中标准蜡烛发出的光，以找出这些星系有多远，并测量宇宙的扩张速度。
  
 
  
 哈勃太空望远镜拍摄的超新星SN1994D的照片。这是在星系NGC 4526中发现的标准烛光。
  
 沙夫特说：“它们实际上是测量杆，让我们能够绘制可见宇宙的地图，尽管他们很重要，但我们并不完全理解他们来自哪里。”
  
 这项研究已经分离出了一种标准烛光，在它变成一个有效的标准蜡烛之前。观察它可能有助于我们了解这些标准烛光来自哪里，它们是如何形成的，以及它们可能是多么丰富。
  
 该团队希望能找到更多这些巨大的遗迹残骸，看看他们是否能找到更多白矮星经历类似这样的喷发，并确认它们是否导致了形成标准烛光的超新星。他们想知道这件事是否罕见，或者或者是否有像M31N 2008-12A这样看不见的恒星。
  
 正如作者在研究中说的那样：“在其他白矮星周围发现额外的超级遗迹，这将表明在很长一段时间内，系统经历了定期的喷发。”
  
 这“一段时间”有多长？这个双星系统中白矮星将在大约40000年内超过了它的极限。当时，任何仍活着的天文学家都能观察发生什么事。他们要么见证了恒星在巨大爆炸中的破坏，要么见证了中子星的核心崩溃。不管怎样，潜在的白矮星的化学成分最终会被揭示出来，我们将学习有关复发性新星和标准烛光的事情。