⒍宇宙的起源

吃掉大象

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宇宙大爆炸假说

从最早的时候开始，人们问了有关宇宙是如何产生的种种问题，星球是如何形成的，还有地球这个行星是怎么变成现在这个样子的。

有一些科学证据暗示着宇宙是由在大约10┊0000┊0000十亿年前的那个叫做大爆炸（突然开始膨胀）的东西形成的。在那件事之前，没有星系，没有恒星，没有行星。宇宙中的所有能量和物质都压缩在一个极端高温的小区域里。在宇宙大爆炸的那一瞬间，所有东西都开始膨胀、冷却（实际上，整个宇宙仍然在膨胀）。

物质冷却以后，第一颗星球产生了。这发生在宇宙大爆炸之后的1┊0000┊0000~2┊0000┊0000一亿~两亿年。我们把太阳所在的星系叫做银河系。我们的银河系是在450┊0000┊0000[1]年前由气体和尘埃形成的。它大约拥有200┊0000┊0000┊0000个星球。

银河系是一圈由它内部的几千个星球产生的亮光。银河系是一个漩涡状的星系。我们没法从地球上看到它的形状，因为我们在银河系内部，不过科学家们用它周围运行的星球的信息制造了一个银河系的模型。

星系分为三种：旋涡状星系、椭圆形星系和不规则星系。

图片（从左到右）：

• 旋涡状星系
• 椭圆形星系
• 不规则星系

星球产生后过一段时间它们就死了。当它们所携带的氢气燃料用尽后就会死。在这结束后，一些叫做超新星的星球会爆炸。用于形成它们的所有材料充满能量地撒进宇宙。

科学家相信太阳系是由引力的作用把材料和气体拉到一起而形成的。在中心位置，一个星球形成并开始燃烧。在这个星球周围运动着的材料开始聚集。这些石头和气体聚集的东西互相撞击而变得更大。它们开始形成球体，最终变成行星和卫星。

有许多有关月球是怎样形成的假说（想法或解释）。大碰撞假说认为月球是地球和另一个非常大的物体，几乎有火星那么大，碰撞在一起而形成的。这个大碰撞足够强大，足以将地球上的一大块材料撞入宇宙。

这一大块材料进入了地球周围的轨道中。它开始冷却，并成为了美丽的自然卫星，也就是月球。

卫星是绕着一个行星的轨道运行的东西。

月球是地球唯一的自然卫星，并且是太阳系中第五大的卫星。

太阳从何而来？

太阳是太阳系的中心。地球、其它行星和其它像月球这种东西都绕着太阳移动。

太阳并不像地球一样的固体。它是一个巨大的热气构成的球。它大部分由氢气组成。氢气是宇宙中最常见的元素。太阳表面的气体会冒泡，像沸腾的汤一样。

在宇宙比现在的宇宙年轻得多的时候，现在是太阳系的那部分空间应该充满了氢气和尘埃。几十亿年过去了，这些气体和尘埃由于重力的作用慢慢地移动到一起。大量氢气聚集在了中心。中心的那堆东西越来越集中，原子核的反应开始发生，然后这些气体开始燃烧，发出非常亮的光。这就是太阳的来源。

太阳通过给予我们大量光和热的方式使我们的星球上的生命成为可能。它包含了整个太阳系的质量的99.8%。即使太阳只是一颗中等大小的星球，它发出的光线仍然是太强烈了，因此我们就算在很远的地方，用肉眼直视也会伤害我们的眼睛。

太阳上暗色的点叫做太阳黑子。它们看起来很暗，因为它比周围的气体更冷，因此它不能释放那么多能量。太阳的直径是地球的100倍以上，因此看起来非常小的太阳黑子实际上可以比地球还要大。

盘古大陆：“整个地球”

盘古大陆和其它大陆

当海洋形成的时候，地球上的陆地并不像现在这样。我们认为在某个时候所有大陆是一堆地球的固体。在历史上的某一时间点，它们形成了一整块大陆，叫做“盘古大陆”，意思是“整个地球”。

大约在2┊5000┊0000年前，盘古大陆破裂，然后开始漂移，直到变成现在这个样子。

盘古大陆上的有机体被分离到了它们所属的部分。每个部分渐渐地由于位置的变更而形成了自己的新气象。新气象和新环境为新生物的发展作出了贡献。每个大陆成为了不同种类的植物、动物和微生物的家和栖息地。这些生态系统是我们已知的。有机体也在不断变换和进化。

当澳大利亚从盘古大陆中分离开并向南移动的时候，它的森林渐渐变成了草原。这样的新栖息地导致了食草和有长腿的有袋目哺乳动物，例如袋鼠等动物的发展。有袋目哺乳动物拥有小口袋，让雌性的此种动物可以将幼崽放入。

澳大利亚、南美洲和南极洲曾经是连在一起的。这解释了为什么澳大利亚和南美洲现在都有那么多种有袋目哺乳动物。

图片（严格地从上到下）：

• 欧亚大陆[2]
• 北美洲
• 非洲
• 南美洲
• 印度
• 南极洲
• 澳大利亚

学习地球的层

在科学家开始学习地球上不同的层的时候，他们注意到某些种类的植物和动物普遍地能在同一层上找到。剩下的那些植物和动物都已经在地下的叫做化石的沉积物中埋葬的几百万年了。

地球的层和化石的顺序使我们能够探索地球上的生命是如何发展的。最初，只有一些非常简单的有机体，例如细菌和海藻。后来，更加复杂的生物例如海绵生物和水母出现了。再然后，就没有然后了与它们更加不同的新的动植物的种类出现了。

大多数找到的化石都是已经不存在的动植物了。例如，有许多恐龙化石，但恐龙已经在人类出现的大约6500┊0000年前消失了。

化石形成的三种方式

1. 动物身上软的部分分解了，只有硬的部分，例如壳、牙齿和骨头留下。
2. 动植物在沉积物上留下痕迹。例如，恐龙的脚印和海星与虫子身体的轮廓。
3. 活着的动物，例如蚂蚁和蚊子被粘在了粘性的材料上，例如树脂。这些材料在动物周围硬化，于是捕获了中间的动物。

在下面的这个表格[3]中，你可以看到主要的地质学的年代名称和时间，还有在每个年代生活的有机体。

第一个有机体出现在比较老的时间，它们的化石已经被找到。然而，没有来自前寒武纪时代（底部的那行）的化石。在最近的新生代中的第四纪，人类出现了。

时间	代	纪	有机体
6500┊0000年前~今天	新生代	第四纪	**人类**、真猛玛象、剑齿虎
		第三纪	鲸鱼、**马**、鸟
2┊4800┊0000年前~6500┊0000年前	中生代	白垩纪	**恐龙**、翼龙目动物、菊石
		侏罗纪	**蜥脚类动物**、始祖鸟（一种古老的鸟）、菊石
		三叠纪	软体动物、乌龟、鱼龙
5┊4300┊0000年前~2┊4800┊0000年前	古生代	二叠纪	两栖动物、**爬行动物**、甲壳虫
		石炭纪	珊瑚、种子蕨、**两栖动物**
		泥盆纪	鱼、**鲨鱼**、珊瑚
		志留纪	鱼、**蜈蚣**、千足虫
		奥陶纪	双壳类动物、**鱼**、真菌
		寒武纪	软体动物、**贝类动物**、鱼
25┊0000┊0000年前~5┊4300┊0000年前	元古宙（前寒武纪）	（ *Vendian*）	三叶虫、腕足类动物、**虫**

地球是怎样形成的？

大约在$4.5 \times 10^9$[4]年前，我们的太阳系形成了。

地球是由太阳形成后剩下的气体、石头和金属构成的。你应该已经知道，绕着太阳运动的材料开始形成物质团。这些物质团互相撞击，变大，然后形成球体。其中一个物质团就是地球。

时间流逝[5]，地球的大小一直在增大，直到它到达了现在的直径（中间的长度[6]）。这个直径是1┊2872[7]千米。

地球的表面是如何发展的？

在地球形成后的几亿年之后，它开始发展了。它的核心开始冷却。它的地壳形成了。地球用火山爆发时的材料来发展。科学家们通过分析地球的层来学习地球的发展。

我们的这个行星是由不同的层构成的。里面的核心，直径和月球差不多，大部分是由铁组成的。它很热。之后是外面的核心，直径大约是整个地球的直径的一半。它是由铁、镍和硫磺构成的，是液态。下一层是地幔。这一层是由铁、铝、镁、硅、氧和其它材料组成。它大部分是固体。最外面且最薄的一层是地壳，是由许多物质组成的。来自海洋的水覆盖了大部分的地壳。

地球是一个活动的行星，它的表面和内部会不断变化。我们的实际经验是地球会在火山爆发的时候变化。火山是地球的地壳上的洞拥有太大压力导致的结果。地球内部的熔岩从火山口流出。在地球内部，熔岩被称作岩浆，一旦它从火山中流出，就叫做熔岩。除了熔岩，火山还会射出硫磺气体和水蒸气。

图片（严格地从上到下）：

• 灰烬和气体云
• 火山口锥
• 熔岩
• 排气孔
• 岩浆室

地球在形成的过程中是很热的，而它花费了几百万年来冷却和硬化地壳。地壳的厚度在大陆表面下方是30~40千米，在海洋表面下方是5千米。在地壳冷却的过程中，它形成了断口，或者说破裂。在裂缝周围的地区滑动（ against one another）并折叠，产生了山的原点。

时间流逝，山的表面开始破裂。水和风的力量导致了山顶的材料在叫做“侵蚀”的过程中改变。被侵蚀的材料可以被水带走，然后沉淀在河、湖和海洋底部，产生了沉积物。新的材料总是会被沉淀，被下面的材料取代。结果是，不同的层形成了。地球的层是科学家命名的，分别叫做前寒武纪、古生代、中生代、新生代。通常，越接近表面的层就越接近现在。

地球有大量的生态系统，根据气候来变换。海拔高度，或者说海平面以上的高度[8]，也会影响生态系统的形成。现在存在的生态系统经历了不同的阶段，并且在物理的结构和其中生活的有机体的特征方面都改变了。