国产尤物精品自在拍视频首页,国产尤物精品自在拍视频首页,亚洲精品制服丝袜综合资源网,女人高潮娇喘抽搐喷水视频,久久精品这里精品,99久久ER热在这里只有精品99,天天狠天天透天干天天怕,ΑV一卡二卡三卡免费,午夜福利男女XX00动态图片,久久亚洲日韩精品,高清白嫩偷拍视频,中文字幕日韩在线视频综合网,噜噜噜66网站,亚洲日本va一区二区三区,欧美特级AAAAAA视频免费观看,亚洲日本va一区二区三区 ,男人深夜精品网站

登錄
首頁(yè) >> 健康生活

科學(xué)家首次繪出精子3d軌跡圖,以螺旋方式前進(jìn)(精子在人體有多少)

中醫(yī)世家 2023-08-05 05:13:00

北京時(shí)間9月19日消息

,據(jù)美國(guó)國(guó)家地理網(wǎng)站報(bào)道
,美國(guó)加州大學(xué)洛杉磯分校科學(xué)家近日首次成功繪制出精子的3d軌跡圖,軌跡顯示精子像拔塞鉆一樣螺旋前進(jìn)
,還像是一個(gè)個(gè)超級(jí)活躍的游泳高手
。據(jù)研究人員介紹
,此項(xiàng)研究采用的是一種傳感器芯片成像技術(shù)
,而不是像以往那種采用智能電話(huà)和數(shù)碼相機(jī)成像的傳統(tǒng)方法。新技術(shù)將有助于更好地研究男性生殖能力以及其他微生物的行為規(guī)律

由于個(gè)體微小而且速度很快

,人類(lèi)的精子很難研究,這是科學(xué)家們的共識(shí)
。然而
,美國(guó)加州大學(xué)洛杉磯分校奧茲坎研究團(tuán)隊(duì)卻迎難而上。研究負(fù)責(zé)人安多甘-奧茲坎表示
,“精子是生命中最重要的微生物之一
。”奧茲坎和他的研究團(tuán)隊(duì)從精子庫(kù)中提取精子標(biāo)本
,然后將研究對(duì)象放置于一個(gè)硅傳感器芯片上
。研究人員從不同方向發(fā)出紅色和藍(lán)色led光線(xiàn),照射到移動(dòng)的精子細(xì)胞上
。每一個(gè)精子投射出不同顏色的陰影
,硅傳感器芯片記錄下這些陰影。然后
,研究人員再利用計(jì)算機(jī)程序?qū)山M數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)合
,重建細(xì)胞前進(jìn)的軌跡。

奧茲坎介紹說(shuō)

,“在任意給定時(shí)間內(nèi)
,傳統(tǒng)光學(xué)顯微鏡在三維角度只能觀測(cè)到數(shù)量有限的精子。但是
,采用新的傳感器技術(shù)
,在僅僅一次很短時(shí)間的實(shí)驗(yàn)中,我們就能夠很容易看到1500多個(gè)三維精子
?div id="jfovm50" class="index-wrap">!?/p>

超級(jí)活躍的精子

所有的數(shù)據(jù)都顯示,精子游泳的方式完全不同

。大多數(shù)精子采用的是一種典型的軌跡,大致是一種直線(xiàn)
。然而
,還有一些精子游泳的方式卻是螺旋式前進(jìn)
,就像一個(gè)開(kāi)紅酒瓶的拔塞鉆一樣螺旋前進(jìn)。在此前的研究中
,顯微鏡只能模糊地觀測(cè)到這種奇特的現(xiàn)象
。有些精子之所以被稱(chēng)為“非常活躍”
,是因?yàn)樗鼈兦斑M(jìn)時(shí)方向總是緊急轉(zhuǎn)變的
,就好像有某種力量在猛力拉著它們向相反方向改變。

奧茲坎表示

,目前他們尚未搞清楚精子的健康度與其游泳方式之間是否存在某種聯(lián)系
,但是這種新的成像技術(shù)將開(kāi)啟精子研究領(lǐng)域的新大門(mén)。事實(shí)上
,科學(xué)家們還利用新的傳感器系統(tǒng)將紅藍(lán)兩色光線(xiàn)照射到其他微生物上研究它們的運(yùn)動(dòng)情況以及它們對(duì)藥物和化學(xué)試劑的反應(yīng)
。“這種新技術(shù)或其改進(jìn)技術(shù)將可能用于觀測(cè)和量化精子的能力
?div id="m50uktp" class="box-center"> !?/p>

最新3d精子成像技術(shù)研究成果發(fā)表于本周出版的美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊上。

精子在人體有多少

動(dòng)物有性生殖過(guò)程中的雄性細(xì)胞

,異配生殖中的雄配子
;由精子器產(chǎn)生的單倍體生殖細(xì)胞。在藻菌植物
、苔蘚植物
、蕨類(lèi)植物以及裸子植物中的蘇鐵目和銀杏目,都具有鞭毛而能游動(dòng)的精子
;但裸子植物中的松杉目和買(mǎi)麻藤目以及全部被子植物
,精子都不具鞭毛。
外部形態(tài) 精子形態(tài)因植物種類(lèi)而異
,有雙鞭毛精子
、多鞭毛精子和無(wú)鞭毛精子等。原始陸生植物苔蘚和低等維管植物石松與卷柏一般為雙鞭毛游動(dòng)精子
;水韭
、木賊、真蕨和裸子植物中的蘇鐵和銀杏則為多鞭毛游動(dòng)精子
。每個(gè)精子有 100根以上的鞭毛,而蘇鐵目澤米屬的一個(gè)游動(dòng)精子約有1~1.2萬(wàn)根鞭毛
。蘇鐵和銀杏的精子形似陀螺,遠(yuǎn)極端呈螺旋帶狀
,大量鞭毛叢生于螺旋帶上
。螺旋帶的輪數(shù)有所不同:澤米屬6輪,蘇鐵屬5輪
,銀杏屬3輪
。裸子植物的松柏目及買(mǎi)麻藤目和被子植物的精子不具鞭毛
。在維管植物中,體積最大的精子是蘇鐵類(lèi)(澤米屬)植物的一種(Zamia chigua),其直徑約400微米

內(nèi)部結(jié)構(gòu) 各種植物類(lèi)群的精子內(nèi)部結(jié)構(gòu)差異很大
。低等植物的游動(dòng)精子,在結(jié)構(gòu)和發(fā)育上類(lèi)似于動(dòng)物精子
。如麗藻精子具兩條鞭毛
,鞭毛長(zhǎng)在細(xì)胞的前端,并向后部延伸
。整個(gè)游動(dòng)精子可以分為3個(gè)區(qū):①細(xì)胞的前端約占 1/4
,包括一團(tuán)線(xiàn)粒體;②在中部有一較長(zhǎng)的核
,約占細(xì)胞的1/2
;③末端也占1/4,包含一團(tuán)質(zhì)體
。在精子超微結(jié)構(gòu)的研究中
,多鞭毛的澤米精子是比較詳細(xì)研究過(guò)的一個(gè)例子。它的整個(gè)細(xì)胞體積大部為核所占據(jù)
,薄層細(xì)胞質(zhì)在細(xì)胞的周緣為質(zhì)膜束縛
。從縱切面看,精子螺旋帶呈梯狀
。精子前部頂端有一電子致密的帽狀物質(zhì)
。細(xì)胞質(zhì)中有線(xiàn)粒體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等細(xì)胞器。中國(guó)科學(xué)家朱澄等從小麥的成熟花粉粒中
,觀察到具尾部結(jié)構(gòu)的精細(xì)胞
。它的一端是鈍的頭部,主要為長(zhǎng)橢圓形的細(xì)胞核所占據(jù)
;另一端是細(xì)胞質(zhì)延伸的尾部
,末端漸尖,約占細(xì)胞長(zhǎng)度的2/3(圖3c)
。精子細(xì)胞質(zhì)中除含有線(xiàn)粒體
、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基器
、核糖體
、小液泡和退化的質(zhì)體外,還具有微管以及與細(xì)胞縱軸相平行的大量纖絲狀結(jié)構(gòu)
。線(xiàn)粒體集中在尾部細(xì)胞質(zhì)中

運(yùn)動(dòng) 具鞭毛的精子可以游動(dòng),游動(dòng)精子釋放后,在22~25℃下可活動(dòng)1小時(shí)左右
。一旦精子到達(dá)卵細(xì)胞,具鞭毛的帶狀結(jié)構(gòu)便自行脫落,然后精細(xì)胞核直接與卵接觸
。至于不具鞭毛的精子是否能夠自主運(yùn)動(dòng),還有不同的看法

發(fā)生過(guò)程 各種植物的精子器或雄配子體產(chǎn)生的精子數(shù)目有很大差異:水韭的一個(gè)精子器可產(chǎn)生 4個(gè)精子,卷柏128~256個(gè)
,瓶爾小草(厚囊蕨類(lèi))幾千個(gè)
,里白(薄囊蕨類(lèi))幾百個(gè);種子植物的雄配子體一般只產(chǎn)生兩個(gè)精子

演化趨勢(shì) 總的趨勢(shì)是由具鞭毛的游動(dòng)精子
,逐漸簡(jiǎn)化成不具鞭毛的精細(xì)胞。精子的活動(dòng)方式也由靠鞭毛游動(dòng)到借花粉管輸送精子
。如低等維管植物的受精作用
,必須在具備一定水分的條件下進(jìn)行。這在一定程度上反映了藻類(lèi)植物的水生習(xí)性
。而蘇鐵和銀杏精子
,雖然保持藻類(lèi)和低等維管植物具鞭毛的特點(diǎn),但精子已過(guò)渡到借助花粉管輸送
。到了裸子植物的松杉類(lèi)和被子植物
,精子的移動(dòng)則擺脫了水分條件的限制,完全靠花粉管輸送

雄性動(dòng)物的生殖細(xì)胞
。其形狀與一般細(xì)胞有很大差異。各種動(dòng)物的精子可以分為典型和非典型兩類(lèi)
,典型的一般為蝌蚪狀
,頭部近圓柱形(各種動(dòng)物不盡相同),尾部細(xì)長(zhǎng),如鞭毛
。非典型的精子形態(tài)多樣但均缺乏鞭毛

一個(gè)尚無(wú)解釋的現(xiàn)象是所謂變異型精子的產(chǎn)生。在哺乳類(lèi)(包括人類(lèi))
、鳥(niǎo)類(lèi)
、兩棲類(lèi)、魚(yú)類(lèi)
、昆蟲(chóng)和環(huán)節(jié)動(dòng)物
,同一個(gè)體中,不是由于退化或病理的原因
,除典型的精子而外
,還產(chǎn)生特小、特大
、或者甚至不只一條鞭毛的變異型
。海產(chǎn)和淡水前鰓類(lèi)(軟體動(dòng)物)的變異型精子的形狀與正常的完全不同

典型精子的結(jié)構(gòu)
自列文虎克1677年觀察到人和一些高等動(dòng)物的精子以來(lái),迄今已研究了一千多種動(dòng)物的精子
,其中大部分都是蝌蚪狀的
。50年代以來(lái)對(duì)精子的生物學(xué)特性的認(rèn)識(shí)取得了迅速的進(jìn)展。以哺乳類(lèi)為例
,精子的結(jié)構(gòu)可分為頭
、頸和尾3部分。
頭部 主要由細(xì)胞核和頂體組成
,呈圓球形
、長(zhǎng)柱形、螺旋形
、梨形和斧形等
,這些形狀都是由核和頂體的形狀決定的。
成熟精子的細(xì)胞核含有高度致密的染色質(zhì)
,在光學(xué)顯微鏡和電子顯微鏡下都難以區(qū)分其結(jié)構(gòu)
。核的前端有頂體,是由雙層膜組成的帽狀結(jié)構(gòu)覆蓋在核的前2/3部分
,靠近質(zhì)膜的一層稱(chēng)為頂體外膜
,靠近核的一層稱(chēng)為頂體內(nèi)膜。頂體內(nèi)有水解酶性質(zhì)的顆粒
,它與精子通過(guò)卵外各種卵膜有關(guān)
。在頂體和核之間的空腔稱(chēng)為頂體下腔,內(nèi)含肌動(dòng)蛋白
。有些無(wú)脊椎動(dòng)物的精子受精時(shí)產(chǎn)生頂體反應(yīng):肌動(dòng)蛋白聚合形成頂體突起或頂體絲;使精子能附著于卵的質(zhì)膜上
,導(dǎo)致精卵融合——受精。
核膜雖為雙層膜結(jié)構(gòu)
,但兩層的間距很小
,而且只有在核后端與頸部相連的轉(zhuǎn)褶處有核膜孔。
頸部 此部最短
。位于頭部以后
,呈圓柱狀或漏斗狀,又稱(chēng)為連接段
。它前接核的后端
,后接尾部。在前端有基板,由致密物質(zhì)組成,剛好陷于核后端稱(chēng)為植入窩的凹陷之中
?div id="jfovm50" class="index-wrap">;逯笥幸簧院竦念^板,兩者之間有透明區(qū),其中的細(xì)纖維通過(guò)基板接連于核后端的核膜
。在頭板之后為近端中心粒
,它雖然稍有傾斜,但與其后的遠(yuǎn)端中心粒所形成的軸絲幾乎垂直
。圍著這些結(jié)構(gòu)有九條由縱形纖維組成的顯示深淺間隔的分節(jié)柱
,線(xiàn)粒體分布在分節(jié)柱的外圍。這九條分節(jié)柱與其后的 9條粗纖維的頭端緊密相連

尾部 分為 3部分:中段
、主段和末段。主要結(jié)構(gòu)是貫串于中央的軸絲

中段 從遠(yuǎn)端中心粒到環(huán)之間稱(chēng)為中段,其長(zhǎng)度在哺乳類(lèi)中差異頗大
,但結(jié)構(gòu)大體相似
。主要結(jié)構(gòu)是軸絲和外圍的線(xiàn)粒體鞘。
①軸絲:精子的運(yùn)動(dòng)器官
,由遠(yuǎn)端中心粒形成
,一直伸向精子的末段。精子軸絲的結(jié)構(gòu)與動(dòng)物的鞭毛(或纖毛)相似
,基本組成上都是 9+2型
,即位于中央的兩條是單根的微管,四周是9條成雙的微管(二聯(lián)體)

軸絲外的纖維鞘由9條粗纖維組成
。它們與頸部9條分節(jié)柱相連。這是哺乳類(lèi)精子特有的
,因此人們把哺乳類(lèi)精子列為9+9+2型(圖3)
,盡管其大小形狀在各種動(dòng)物有所不同。鳥(niǎo)類(lèi)和有些無(wú)脊椎動(dòng)物的精子中也有類(lèi)似的結(jié)構(gòu)

②線(xiàn)粒體鞘或稱(chēng)線(xiàn)粒體螺線(xiàn):線(xiàn)粒體相互連接
,螺旋地包在粗纖維之外,故稱(chēng)線(xiàn)粒體鞘
。它是在精子形成時(shí)線(xiàn)粒體匯集到一起彼此相互合并而成的連續(xù)結(jié)構(gòu)
。各哺乳類(lèi)螺線(xiàn)的圈數(shù)差別很大,少的十來(lái)圈
,多的達(dá)幾百圈

③環(huán):位于中段的后端。在線(xiàn)粒體鞘最后一圈之后
,是該處質(zhì)膜向內(nèi)轉(zhuǎn)折而成
。為哺乳類(lèi)精子所特有,可能與防止精子運(yùn)動(dòng)時(shí)線(xiàn)粒體后移有關(guān)。
主段 尾部最長(zhǎng)的部分
,由軸絲和其外的筒狀纖維鞘組成
。纖維鞘中有兩條纖維突起成縱形嵴,由于縱形嵴剛好分別位于背腹二側(cè)
,以致使精子尾部截面呈卵圓形

末段 隨主段進(jìn)入末段,纖維鞘逐漸變細(xì)而消失

非典型精子結(jié)構(gòu)
共同特點(diǎn)是缺乏鞭毛
,但是其形狀卻相差懸殊。這種精子在無(wú)脊椎動(dòng)物中分布很廣
。有的
,如低等甲殼類(lèi)的精子,是圓球狀或帶狀,比典型精子更象一個(gè)細(xì)胞。有的則長(zhǎng)出許多細(xì)而長(zhǎng)的突起
,可能有助于附著
,使其在孵化腔中不至被水流沖掉;高等甲殼類(lèi)的精子形狀較為復(fù)雜
,除細(xì)長(zhǎng)的突起外
,還有幾丁質(zhì)的囊。線(xiàn)蟲(chóng)綱動(dòng)物的非典型精子比較簡(jiǎn)單的象變形蟲(chóng)
,馬副蛔蟲(chóng)的精子則具有獨(dú)特的晶狀體
。由于非典型精子大多形狀簡(jiǎn)單,使人容易認(rèn)為它們是停留在精子形成的早期階段
。但是經(jīng)過(guò)比較研究
,例如在有些精子中仍然可以看到中心粒以及由此生出的鞭毛(雖然未長(zhǎng)出體外)。一般認(rèn)為
,這種簡(jiǎn)單形狀是退化而來(lái)的次生性狀

精子發(fā)生
從精原干細(xì)胞發(fā)育為精子的過(guò)程,這過(guò)程在高等動(dòng)物中大致相似
,都是在睪丸的曲精細(xì)管(生精小管)內(nèi)進(jìn)行的

哺乳類(lèi)的精原細(xì)胞可以作為干細(xì)胞增生繁殖,產(chǎn)生新的干細(xì)胞并能產(chǎn)生進(jìn)行分化的細(xì)胞
;這不僅保存了干細(xì)胞本身的世代
,并且能源源不斷地產(chǎn)生分化細(xì)胞,再由后者產(chǎn)生初級(jí)精母細(xì)胞
。至于它們經(jīng)過(guò)多少次有絲分裂產(chǎn)生出初級(jí)精母細(xì)胞
,各類(lèi)動(dòng)物不盡相同。除最早的精原細(xì)胞以外,在精子發(fā)生過(guò)程中每次有絲分裂之后,細(xì)胞質(zhì)都不完全分開(kāi)
,細(xì)胞之間有間橋相連
,形似合胞體
。這可能有利于細(xì)胞之間維持嚴(yán)格的同步性,有利于同時(shí)產(chǎn)生大量的精子

精母細(xì)胞產(chǎn)生后
,進(jìn)入生長(zhǎng)期,體積增大
,此時(shí)稱(chēng)為初級(jí)精母細(xì)胞
。它們的細(xì)胞核合成 DNA,染色質(zhì)發(fā)生一系列的復(fù)雜變化
,準(zhǔn)備第一次成熟分裂(見(jiàn)減數(shù)分裂)
。發(fā)裂后每個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞產(chǎn)生兩個(gè)單倍體的次級(jí)精母細(xì)胞。后者不復(fù)制 DNA
,經(jīng)過(guò)較短時(shí)間的停留
,就進(jìn)入第二次成熟分裂,形成兩個(gè)精子細(xì)胞
。所以一個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞經(jīng)過(guò)兩次成熟分裂形成四個(gè)單倍體精子細(xì)胞
。在各種動(dòng)物精子發(fā)生中只有這個(gè)階段大體相似。
由精子細(xì)胞成為精子的過(guò)程叫精子形成
,也稱(chēng)為精子變態(tài)。這一過(guò)程極為復(fù)雜
,主要是細(xì)胞核和細(xì)胞器發(fā)生急劇變化
。細(xì)胞核中核蛋白成分發(fā)生顯著變化,導(dǎo)致染色質(zhì)致密化
,核的體積縮小
。在有些動(dòng)物中魚(yú)精蛋白取代了核中的組蛋白。高爾基器
、中心粒和線(xiàn)粒體變化也很大
。由一系列小泡所組成的高爾基器,其中有些小泡中產(chǎn)生頂體前顆粒
。小泡不斷擴(kuò)大合并成較大液泡
,覆蓋于核的前端,并進(jìn)一步演變?yōu)槊睜铐旙w。頂體前顆粒也匯集成較大的
、顯示粘多糖反應(yīng)的頂體顆粒
。中心粒在高爾基器變化的同時(shí)一分為二并相互移開(kāi),近端中心粒位于核后端的凹陷中
,遠(yuǎn)端中心粒形成鞭毛的軸絲
,以后消失。線(xiàn)粒體則重新分布
,圍繞著軸絲形成螺旋
。這種運(yùn)動(dòng)與線(xiàn)粒體周?chē)募?dòng)蛋白纖維有關(guān)
。在這些變化的同時(shí),大部分細(xì)胞質(zhì)聚集到頸部
,僅通過(guò)一細(xì)柄與精子相連
。這時(shí)精子的尾部已從后端長(zhǎng)出,當(dāng)此細(xì)柄斷開(kāi)時(shí)
,精子即與細(xì)胞質(zhì)(稱(chēng)為殘?bào)w)脫離進(jìn)入到曲精細(xì)管的管腔中

精子發(fā)生的全部過(guò)程與支持細(xì)胞有密切關(guān)系。曲精細(xì)管上皮由長(zhǎng)柱狀
、底部較寬頂部較窄的支持細(xì)胞和生殖細(xì)胞組成
。精母細(xì)胞處于支持細(xì)胞與曲精細(xì)管的基膜之間,二者之間有橋粒樣連接相連(見(jiàn)細(xì)胞間連結(jié))
。進(jìn)行成熟分裂的精母細(xì)胞逐漸向精細(xì)管的管腔移動(dòng)
,這主要是靠支持細(xì)胞本身的運(yùn)動(dòng)(可能與其中豐富的微絲有關(guān))。各級(jí)精母細(xì)胞位于支持細(xì)胞的凹窩中
,或兩個(gè)相鄰支持細(xì)胞形成的凹窩中
,并且與支持細(xì)胞的細(xì)胞膜形成間隙連接,借此相連
。各級(jí)精母細(xì)胞按照成熟的程度排列
,處于變態(tài)中的精子細(xì)胞更靠近頂部。在這里
,支持細(xì)胞通過(guò)兩種結(jié)構(gòu)與精子細(xì)胞發(fā)生聯(lián)系:一是外質(zhì)中的肌動(dòng)蛋白纖維形成的連接結(jié)構(gòu)
;另一種是球帶狀復(fù)合體,后者是支持細(xì)胞的頂部表面和精子細(xì)胞的頭部表面共同形成的
。由于從精原細(xì)胞不斷產(chǎn)生精母細(xì)胞進(jìn)行置換,因而產(chǎn)生出這樣精確的排列(圖6)

精子發(fā)生的激素調(diào)控 精子發(fā)生受垂體分泌的促黃體生成素 (LH)、促濾泡生成素(FSH)以及睪丸間質(zhì)細(xì)胞分泌的睪酮調(diào)控
。間質(zhì)細(xì)胞又稱(chēng)Leydig細(xì)胞
,位于各曲精細(xì)管之間的間質(zhì)組織中,它們合成和分泌睪酮進(jìn)入曲精細(xì)管
,促進(jìn)精子發(fā)生
。睪酮的產(chǎn)生受垂體釋放的LH的控制。垂體分泌的 FSH則刺激支持細(xì)胞合成和分泌雄激素結(jié)合蛋白
,它與睪酮有強(qiáng)的親和能力
,以保持睪酮在曲精細(xì)管中的濃度,維持它對(duì)精子發(fā)生的作用。此外FSH還能直接啟動(dòng)精原細(xì)胞分裂和激發(fā)早期生殖細(xì)胞的發(fā)育

精子發(fā)生中的基因調(diào)控 精子發(fā)生期間染色質(zhì)濃縮
,使 DNA不能夠轉(zhuǎn)錄,這種情況在精子完全形成之前完成
。各種動(dòng)物在精子形成中轉(zhuǎn)錄停止的時(shí)刻不完全相同
。例如在果蠅,RNA合成在初級(jí)精母細(xì)胞期間停止
,而在小鼠,在成熟分裂后不久的精子細(xì)胞中還在進(jìn)行
,要在細(xì)胞核開(kāi)始伸長(zhǎng)時(shí)才完全停止

精子的形成依賴(lài)蛋白質(zhì)合成,既然 RNA合成已停止
,精子變態(tài)所需蛋白質(zhì)合成必然要依賴(lài)較早時(shí)期產(chǎn)生并儲(chǔ)藏起來(lái)的到精子變態(tài)時(shí)才進(jìn)行轉(zhuǎn)譯的穩(wěn)定RNA,這是發(fā)生在轉(zhuǎn)錄后水平上的調(diào)控
,是延遲基因表達(dá)的機(jī)制。如在精子細(xì)胞質(zhì)中合成并進(jìn)入細(xì)胞核取代組蛋白的魚(yú)精蛋白
,其基因在初級(jí)精母細(xì)胞中就已轉(zhuǎn)錄
。在核內(nèi)合成的 RNA轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)中,與蛋白質(zhì)結(jié)合形成 16~18S的核蛋白顆粒
,并以這種形式儲(chǔ)藏在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)直到精子細(xì)胞時(shí)期
。在這種轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)譯之間有較長(zhǎng)時(shí)間間隔的例子中,對(duì)控制轉(zhuǎn)錄后基因表達(dá)的因素尚缺乏了解
。類(lèi)似的現(xiàn)象可能也會(huì)在其他類(lèi)型細(xì)胞的終末分化中遇到

精子是男性成熟的生殖細(xì)胞,在精巢中形成

人類(lèi)成熟精子形似蝌蚪
,長(zhǎng)約60微米,由含親代遺傳物質(zhì)的頭和具有運(yùn)動(dòng)功能的尾所組成
,分頭
、頸、中
、尾四部分。我另收集有精子運(yùn)動(dòng)圖(69.1k)
,很美麗的
,值得一看。
畸形精子包括頭
、體
、尾的形態(tài)變異,或頭體混合畸形
。頭部畸形有巨大頭
、頭部核和胞漿倒轉(zhuǎn),蘑菇樣頭
、雙頭
;體部畸形有體大而粗、楔形
、三角形等
;尾部畸形有粗尾
、粗短而分叉尾及雙尾;頭體混合畸形有頭體增大
、核畸形變長(zhǎng)及頭體混合變長(zhǎng)等

精子運(yùn)動(dòng)
有幾種類(lèi)型的精子運(yùn)動(dòng),但最常見(jiàn)的有兩種
,一種是直接朝前運(yùn)動(dòng)
,精子實(shí)際上是朝前游動(dòng);第二種運(yùn)動(dòng)是擺動(dòng)
,精子只擺動(dòng)尾
,卻不前進(jìn)。附睪精子和射精精子的運(yùn)動(dòng)類(lèi)型是不同的
。射精液不同組分中的精子
,其運(yùn)動(dòng)類(lèi)型也不一樣。由于精子的運(yùn)動(dòng)速度在射精液的最初一部分中比較高
,所以常用射精液富含精子的開(kāi)始一部分進(jìn)行人工受精
。當(dāng)精子遇到附睪液、精漿
、宮頸粘液
、子宮內(nèi)膜液、輸卵管液和腹腔液等的離子微環(huán)境變化和生物物理狀態(tài)變化時(shí)
,精子運(yùn)動(dòng)類(lèi)型也有著變化
。在有輸卵管粘液和卵泡液的情況下,精子運(yùn)動(dòng)速度加快
。前列腺分泌液和精囊腺分泌液之間的最適比例關(guān)系對(duì)精子的活力和運(yùn)動(dòng)也有影響
。精囊腺分泌液含有幾種對(duì)精子運(yùn)動(dòng)和活力有損傷作用的成分;而前列腺分泌液則刺激精子運(yùn)動(dòng)
。把激肽或激肽釋放酶與精液樣品混在一起
,可改善精子的運(yùn)動(dòng)能力。有規(guī)律地把激肽釋放酶連續(xù)給精子少的病人服用幾個(gè)月
,可增加精液的精子數(shù)
,并改善精子的活力。任何一次射入女性生殖道的幾億精子只有不到100個(gè)精子能運(yùn)行到受精部位

精子鞭毛以一種協(xié)調(diào)順序反復(fù)傳播正弦波
。這樣,以鞭毛內(nèi)產(chǎn)生的能量來(lái)調(diào)節(jié)精子的運(yùn)動(dòng)
。鞭毛有解剖學(xué)上縱行排列的收縮蛋白質(zhì)
、粗大纖維和與它相關(guān)聯(lián)的微絲及微管。因此為了克服諸如宮頸粘液這樣的粘性腔液的阻力
,久需要有這樣的推動(dòng)力
。精子細(xì)胞為了有效地向前運(yùn)動(dòng)
,必須使運(yùn)動(dòng)波達(dá)到協(xié)調(diào),并作為發(fā)育過(guò)程中的一個(gè)結(jié)果保持下來(lái)

關(guān)于精子尾運(yùn)動(dòng)的三維空間模型
,有許多相互矛盾之處,這可能是因?yàn)榕南聛?lái)的照片基本上都是二維結(jié)構(gòu)
。但是
,共識(shí)認(rèn)為,在一平面上有一個(gè)主要的波狀運(yùn)動(dòng)從基部傳到尖端
,該平面相當(dāng)于精子頭的寬面
;附加在這個(gè)運(yùn)動(dòng)波上的一個(gè)旋轉(zhuǎn)成分引起一種螺旋形運(yùn)動(dòng)。但是還不清楚這一旋動(dòng)成分是順時(shí)針?lè)较蜻€是反時(shí)針?lè)较虻摹?br>當(dāng)從基部向尖端看時(shí)
,人精子頭與頭的凝集常向反時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)
,也就是與軸絲外周纖維的小臂方向相反。如果軸絲以某種方式傳導(dǎo)一個(gè)收縮脈沖的話(huà)
,那么這一沖動(dòng)將會(huì)沿同一方向通過(guò)這條軸絲

精子內(nèi)有在肌肉收縮中起重要作用的三磷酸腺苷和三磷酸腺苷酶(ATP酶),它們?cè)谏芊磻?yīng)和精子運(yùn)動(dòng)之間建立了聯(lián)系
。就象ATP在肌纖維收縮時(shí)提供大量能量一樣
,ATP的分解為精子纖維收縮提供大量所需的能量。精子消耗的ATP
,可以通過(guò)果糖酵解生能反應(yīng)和呼吸作用得到補(bǔ)充

代謝過(guò)程產(chǎn)生能量(ATP是其最終形式)傳給能夠把化學(xué)位能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械動(dòng)能的結(jié)構(gòu)。這種能量供應(yīng)
,部分由介質(zhì)的底物代謝得到補(bǔ)充
,部分由原位代謝途徑產(chǎn)生,其中包括三磷酸腺苷酶
。鞭毛運(yùn)動(dòng)的啟動(dòng)
,似乎部分是通過(guò)第二信使環(huán)一磷酸腺苷(cAMP)和環(huán)一磷酸鳥(niǎo)苷(cGMP)依靠?jī)?nèi)分泌控制的。但是
,在一連串反應(yīng)中,主要靠鈣離子激活的蛋白質(zhì)復(fù)合體來(lái)啟動(dòng)鞭毛運(yùn)動(dòng)

精子質(zhì)膜的生物電性質(zhì)
,連同神經(jīng)化學(xué)調(diào)節(jié)作用和特殊的離子轉(zhuǎn)移酶系統(tǒng),即Na+
、K+的激活依賴(lài)于鎂離子的ATP酶
,可能與運(yùn)動(dòng)波的協(xié)調(diào)作用和精子細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)速度有因果關(guān)系。精子的運(yùn)動(dòng)速度也可能受到鞭毛運(yùn)動(dòng)頻率變化的影響

精子發(fā)生
、成熟與運(yùn)輸 在人胚胎中
,約在發(fā)育第24天可辨認(rèn)原始生殖細(xì)胞。此時(shí)它們?cè)诼腰S曩中出現(xiàn)
。細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂
,在第4~5周游走到位于生殖峪的原始性腺。原始生殖細(xì)胞在游走時(shí)及其后
,經(jīng)過(guò)細(xì)胞分裂迅速增多
。到第42天,可多達(dá)1300個(gè)原始生殖細(xì)胞
,以后或變?yōu)槁言?xì)胞或變?yōu)榫?xì)胞存在于未分化的性腺中
。在暈丸分化早期,原始生殖細(xì)胞均勻地分布在曲細(xì)精管中
。它們?cè)谡麄€(gè)幼兒期保持靜止
,但在青春發(fā)育早期,精原細(xì)胞開(kāi)始增殖
,經(jīng)有絲分裂成為初級(jí)精母細(xì)胞
,直等到青春發(fā)育期才開(kāi)始減數(shù)分裂。
男性青春期在很多方面類(lèi)似女性
,但有一些明顯不同
。生長(zhǎng)高峰以身高測(cè)量,男性發(fā)生晚2年
。沒(méi)有相似于月經(jīng)初潮的精確時(shí)間點(diǎn)以表明達(dá)到肯定的性成熟階段
,如同女性發(fā)育,在某一年齡的發(fā)育階段在各個(gè)個(gè)體之間可有很大變異
。睪酮引起體格生長(zhǎng)與男性附性器官的成熟以及第二性征例如聲音低沉
,毛發(fā)的特征性分布。
充分發(fā)育的宰睪丸橫切面
,顯示在曲細(xì)精管內(nèi)的生殖細(xì)胞處于不同的發(fā)育階段
。這些細(xì)胞來(lái)自生精上皮,由曲細(xì)精管的基底膜所包裹
。產(chǎn)生并分泌男性激素睪酮的 Leydig間質(zhì)細(xì)胞位于曲細(xì)精管之間
。另一種特異細(xì)胞即sertoli細(xì)胞,在曲細(xì)精管中緊鄰生殖細(xì)胞
。這些細(xì)胞不是生殖細(xì)胞株的一部分
。它們位于曲細(xì)精管基底膜上并伸人管腔,分支伸入不同階段的生殖細(xì)胞中間
。多年來(lái)一直認(rèn)為sertoli細(xì)胞在睪丸內(nèi)僅僅是提供結(jié)構(gòu)性支持?div id="jfovm50" class="index-wrap">,F(xiàn)已認(rèn)識(shí)它們具有很多重要的功能。成人中,它們對(duì)精子向曲細(xì)精管腔內(nèi)釋放起重要作用
。它們還提供一個(gè)重要的屏障
,將管腔與其余曲細(xì)精管產(chǎn)生精子的區(qū)域分隔開(kāi)來(lái),并且它們產(chǎn)生雄激素結(jié)合蛋白
。精原細(xì)胞和與之鄰近的sertoli細(xì)胞并列于基底膜上
。這樣在間質(zhì)間隙與浸泡生殖上皮的液體之間起功能性屏障作用。曲細(xì)精管內(nèi)的液體與睪丸的血液
、血漿或淋巴成分有實(shí)質(zhì)性不同
。它含有較少的蛋白質(zhì)及3倍的鉀而無(wú)葡萄糖。氨基酸濃度亦有顯著差異
;谷氨酸與天門(mén)冬氨酸在睪丸液中的量高于血液
。最重要的是基底膜阻止蛋白質(zhì)進(jìn)入曲細(xì)精管。這就保護(hù)了內(nèi)容物
,不和能與精子起反應(yīng)的血液抗體起作用
。睪酮可自由通過(guò)基底膜擴(kuò)散。已發(fā)現(xiàn)睪丸網(wǎng)液的濃度與睪丸靜脈血相似
。因之對(duì)于精子發(fā)生重要的激素可以有效地運(yùn)送
,而血循環(huán)中能干擾此過(guò)程的其它物質(zhì)則被除外。
精子發(fā)生是由帶著46條染色體(二倍體
,2N)的未分化的精原細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)閮H含23條染色體(單倍體
,N)的精子的一系列過(guò)程。在整個(gè)成人生命中
,睪丸恒定地提供精子
,運(yùn)輸并儲(chǔ)存在附性生殖器官中。在男性80多歲與90多歲均見(jiàn)到正常精子發(fā)生的證據(jù)
。這種有效而連續(xù)的過(guò)程提供難以置信的生殖能力

在曲細(xì)精管中,精原細(xì)胞經(jīng)過(guò)有絲分裂
,最終形成精母細(xì)胞
。青春期初級(jí)精母細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)分裂形成較小的次級(jí)精母細(xì)胞,含有單倍體數(shù)目的染色體
,次級(jí)精母細(xì)胞進(jìn)一步分裂成為精細(xì)胞的結(jié)構(gòu)
。這次分裂并不伴有染色體數(shù)目的進(jìn)一步減少
。從精細(xì)胞變?yōu)榫邮且怀墒爝^(guò)程
,既無(wú)減數(shù)分裂
,亦無(wú)有絲分裂。最后的一個(gè)過(guò)程稱(chēng)為精子形成
。雖然在初級(jí)精母細(xì)胞與次級(jí)精母細(xì)胞階段已完成細(xì)胞核分裂,但胞漿的分裂并未結(jié)束。精細(xì)胞的成分仍通過(guò)胞漿峪相連
;因之精子發(fā)育是彼此相接觸的

在附睪的起始區(qū)精子數(shù)相對(duì)較少,其濃度隨液體被附睪上皮吸收而增加
。健康青年男性其附皋尾呈卷曲小管充滿(mǎn)精子
。對(duì)允許精子儲(chǔ)存并保持生理功能完整性的附暈遠(yuǎn)端區(qū)的環(huán)境至今了解很少。在動(dòng)物中如兔子
,附睪中精子可保持生育力長(zhǎng)達(dá)30天

精子在附睪中的成熟過(guò)程中,發(fā)生了一系列變化
。在附睪頭部的精子既無(wú)活動(dòng)力并顯示異常游動(dòng)
,傾向以環(huán)狀方式前進(jìn)。當(dāng)它們通過(guò)附睪時(shí)
,它們的泳動(dòng)能力變?yōu)閱我环较蛐?div id="m50uktp" class="box-center"> 。精子質(zhì)膜的表面特征發(fā)生了重要變化,但在人精子成熟后未見(jiàn)到結(jié)構(gòu)性頂體變化

陰莖由三個(gè)長(zhǎng)柱形可勃起組織組成
。其周?chē)袕椥郧拾鼑C總€(gè)柱形體含有血管及性喚起時(shí)可充滿(mǎn)血流的會(huì)合空間
。兩個(gè)上部的柱狀體稱(chēng)為陰莖海綿體
,主要是在勃起時(shí)可使陰莖變硬并增加陰莖的長(zhǎng)度與寬度陰莖海綿體在陰莖干的根部分為陰莖腳。陰莖腳形成對(duì)人體的附著
,當(dāng)它們分散為健樣纖維后
,解剖上附著于骨盆骨。陰莖的第三個(gè)柱狀體尿道海綿體位于陰莖的下部
。它終止于龜頭
。尿道從尿道海綿體中通過(guò)。勃起時(shí)
,尿道海綿體比陰莖海綿體為軟
。在性高潮時(shí)龜頭本身增大到幾乎兩倍于其平時(shí)體積。賦予它大量感覺(jué)神經(jīng)末梢并具有最強(qiáng)的性欲感覺(jué)
。在性高潮時(shí)
,陰莖變硬,尿道開(kāi)口擴(kuò)張
,睪丸部分上升以及暈丸皮膚與鞘膜增
。當(dāng)性興奮達(dá)乎臺(tái)期,精液集合在前列腺部尿道
,此時(shí)有一種射精不可避免的感覺(jué)
。位于尿道根部的庫(kù)柏氏腺(尿道球腺)釋放其內(nèi)容物。睪丸增加體積并前旋,陰囊增厚
。在性欲高潮時(shí)
,膀肌內(nèi)括約肌收縮,精囊收縮
,輸精管收縮
,勃起括約肌收縮,前列腺收縮
,這些收縮力量當(dāng)陰莖本身收縮時(shí)迫使精液通過(guò)尿道

射精涉及附睪與輸精管以及前列腺與精囊壁平滑肌的協(xié)調(diào)收縮。在附睪與輸精管的遠(yuǎn)端這些導(dǎo)管壁的肌層增厚尤為明顯
。性欲高潮時(shí)刺激收縮活動(dòng)的最終結(jié)果是在腎上腺素能神經(jīng)纖維的控制下
。相反的,勃起則取決于副交感的刺激
。只有附暈尾的遠(yuǎn)端區(qū)及輸精管在腹下神經(jīng)的腎上腺素能纖維刺激下發(fā)生明顯的收縮
。這樣的神經(jīng)分布類(lèi)型防止在射精時(shí)大量未成熟精子通過(guò)輸精管并進(jìn)入精漿射出。附性器官的作用在射精時(shí)
,精液從精囊
、前列腺及庫(kù)柏氏腺(尿道球腺)接受液。精囊為成對(duì)性結(jié)構(gòu)位于膀恍三角的背側(cè)
。它們分泌富含果糖的產(chǎn)物通過(guò)射精管進(jìn)入尿道
。前列腺?lài)@尿道的基底部,在射精時(shí)通過(guò)很多小導(dǎo)管將其內(nèi)容物送人尿道
。前列腺分泌一種清亮的液體
,微酸性并富含酸性磷酸酶。拘椽酸
、鋅及一些蛋白溶解酶
。尿道球腺或稱(chēng)庫(kù)柏氏腺的分泌物輸入尿道球部。它們提供潤(rùn)滑液體維持尿道內(nèi)的潮濕
。在性興奮高潮及完全勃起時(shí)
,它們的內(nèi)容物能在射精前釋放,有時(shí)還帶有少量精子
。已知睪丸雄激素負(fù)責(zé)維持副性器官的功能
。精囊與前列腺分泌物的主要作用是在射精時(shí)運(yùn)送精子,但對(duì)精子的代謝可能也起一些作用

男性正常性生理數(shù)據(jù):【本資料由無(wú)常冥使供】
每次射精的精液量:1~2茶匙

男人一生平均射精次數(shù):7200次。
男人一生平均自慰射精次數(shù):2000次

男人一生平均射精份量:(53公升)

平均射精速度:時(shí)速(45公里)VS公車(chē)平均速度:時(shí)速(40.2公里)

每茶匙精液的卡路里含量:7 VS 每罐可樂(lè)卡路里含量:150。
未勃起陰莖平均長(zhǎng)度:8.9公分(3.5寸)VS勃起后陰莖平均長(zhǎng)度:13公分(5.1寸)
人類(lèi)史上最短陰莖:1.6公分(5/8寸) VS 人類(lèi)史上最長(zhǎng)陰莖:28公分(11寸)

男人性欲最強(qiáng)的時(shí)候/季節(jié):早晨/秋季

增進(jìn)性能力最佳方法:戒煙,運(yùn)動(dòng)
,減肥。
增進(jìn)性能力最佳食物:全麥
,麥芽

美國(guó)坦承有自慰習(xí)慣的男性比例:60%
坦承每天自慰至少一次的比例:?54%
坦承自慰后有罪惡感的男性比例:41%
射精后再次射精5從分鐘到2周不等。
男人每日平均勃起次數(shù):11次

男人每日夜間平均勃起次數(shù):9次

精子游泳到卵子所需時(shí)間:2.5秒 VS 一般人跑完馬拉松所需時(shí)間:約4小時(shí)。
精子的壽命:2.5個(gè)月(從生成到射精)
美國(guó)男性每年保險(xiǎn)套花費(fèi):100美元

一般保險(xiǎn)套厚度:0.07公厘

超薄保險(xiǎn)套厚度:0.05公厘 VS 保鮮 膜厚度:0.0127公厘。保險(xiǎn)套比保鮮膜厚度:約6倍

男人精液的味道與他的飲食有關(guān)堿性食物(魚(yú)類(lèi)
、肉類(lèi))會(huì)產(chǎn)生乳酪般的酸臭或魚(yú)腥味,乳制品會(huì)產(chǎn)生臭味
。據(jù)說(shuō)吃過(guò)蘆筍之后的精液味道最臭
,酸性食物與酒精(加工烈酒除外)會(huì)產(chǎn)生愉悅的甜味。例如:柳橙
,芒果
,奇異果,檸檬
,葡萄柚
,萊姆,喝Corona啤酒加萊姆效果加倍

刺激血液流向陰莖的氣味:熏衣草
,甘草,巧克力
,甜甜圈
,番瓜派(西方感恩節(jié)常吃)。 ?
洗澡時(shí)陰莖會(huì)縮小

宇宙的起源與發(fā)展

“宇宙到底是什么樣子?”目前尚無(wú)定論

。值得一提的是史蒂芬·霍金的觀點(diǎn)比較讓人容易接受:宇宙有限而無(wú)界
,只不過(guò)比地球多了幾維
。比如
,我們的地球就是有限而無(wú)界的。在地球上,無(wú)論從南極走到北極,還是從北極走到南極,你始終不可能找到地球的邊界,但你不能由此認(rèn)為地球是無(wú)限的。實(shí)際上,我們都知道地球是有限的。地球如此,宇宙亦是如此。

怎么理解宇宙比地球多了幾維呢?舉個(gè)例子:一個(gè)小球沿地面滾動(dòng)并掉進(jìn)了一個(gè)小洞中
,在我們看來(lái)
,小球是存在的
,它還在洞里面,因?yàn)槲覀內(nèi)祟?lèi)是“三維”的
;而對(duì)于一個(gè)動(dòng)物來(lái)說(shuō)
,它得出的結(jié)論就會(huì)是:小球已經(jīng)不存在了!它消失了。為什么會(huì)得出這樣的結(jié)論呢?因?yàn)樗钤凇岸S”世界里
,對(duì)“三維”事件是無(wú)法清楚理解的
。同樣的道理,我們?nèi)祟?lèi)生活在“三維”世界里
,對(duì)于比我們多幾維的宇宙
,也是很難理解清楚的。這也正是對(duì)于“宇宙是什么樣子”這個(gè)問(wèn)題無(wú)法解釋清楚的原因


1、均勻的宇宙

長(zhǎng)期以來(lái)
,人們相信地球是宇宙的中心
。哥白尼把這個(gè)觀點(diǎn)顛倒了過(guò)來(lái),他認(rèn)為太陽(yáng)才是宇宙的中心
。地球和其他行星都圍繞著太陽(yáng)轉(zhuǎn)動(dòng)
,恒星則鑲嵌在天球的最外層上。布魯諾進(jìn)一步認(rèn)為
,宇宙沒(méi)有中心
,恒星都是遙遠(yuǎn)的太陽(yáng)。

無(wú)論是托勒密的地心說(shuō)還是哥白尼的日心說(shuō)
,都認(rèn)為宇宙是有限的
。教會(huì)支持宇宙有限的論點(diǎn)。但是
,布魯諾居然敢說(shuō)宇宙.是無(wú)限的
,從而挑起了宇宙究竟有限還是無(wú)限的長(zhǎng)期論戰(zhàn)。這場(chǎng)論戰(zhàn)并沒(méi)有因?yàn)榻虝?huì)燒死布魯諾而停止下來(lái)
。主張宇宙有限的人說(shuō):“宇宙怎么可能是無(wú)限的呢?”這個(gè)問(wèn)題確實(shí)不容易說(shuō)清楚
。主張宇宙無(wú)限的人則反問(wèn):“宇宙怎么可能是有限的呢?”這個(gè)問(wèn)題同樣也不好回答。

隨著天文觀測(cè)技術(shù)的發(fā)展
,人們看到
,確實(shí)像布魯諾所說(shuō)的那樣,恒星是遙遠(yuǎn)的太陽(yáng)
。人們還進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到
,銀河是由無(wú)數(shù)個(gè)太陽(yáng)系組成的大星系,我們的太陽(yáng)系處在銀河系的邊緣
,圍繞著銀河系的中心旋轉(zhuǎn)
,轉(zhuǎn)速大約每秒250千米
,圍繞銀心轉(zhuǎn)一圈約需2.5億年。太陽(yáng)系的直徑充其量約1光年
,而銀河系的直徑則高達(dá)10萬(wàn)光年
。銀河系由1000多億顆恒星組成,太陽(yáng)系在銀河系中的地位
,真像一粒砂子處在北京城中
。后來(lái)又發(fā)現(xiàn),我們的銀河系還與其他銀河系組成更大的星系團(tuán)
,星系團(tuán)的直徑約為107光年(1000萬(wàn)光年)
。目前,望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)距離已達(dá)100億光年以上
,在所見(jiàn)的范圍內(nèi)
,有無(wú)數(shù)的星系團(tuán)存在,這些星系團(tuán)不再組成更大的團(tuán)
,而是均勻各向同性地分布著
。這就是說(shuō),在10的7次方光年的尺度以下
,物質(zhì)是成團(tuán)分布的
。衛(wèi)星繞著行星轉(zhuǎn)動(dòng),行星
、彗星則繞著恒星轉(zhuǎn)動(dòng)
,形成一個(gè)個(gè)太陽(yáng)系。這些太陽(yáng)系分別由一個(gè)
、兩個(gè)
、三個(gè)或更多個(gè)太陽(yáng)以及它們的行星組成。有兩個(gè)太陽(yáng)的稱(chēng)為雙星系
,有三個(gè)以上太陽(yáng)的稱(chēng)為聚星系
。成千億個(gè)太陽(yáng)系聚集在一起,形成銀河系
,組成銀河系的恒星(太陽(yáng)系)都圍繞著共同的重心——銀心轉(zhuǎn)動(dòng)
。無(wú)數(shù)的銀河系組成星系團(tuán),團(tuán)中的各銀河系同樣也圍繞它們共同的重心轉(zhuǎn)動(dòng)
。但是
,星系團(tuán)之間,不再有成團(tuán)結(jié)構(gòu)
。各個(gè)星系團(tuán)均勻地分布著
,無(wú)規(guī)則地運(yùn)動(dòng)著。從我們地球上往四面八方看
,情況都差不多
。粗略地說(shuō)
,星系固有點(diǎn)像容器中的氣體分子,均勻分布著
,做著無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)
。這就是說(shuō),在10的8次方光年(一億光年)的尺度以上
,宇宙中物質(zhì)的分布不再是成團(tuán)的
,而是均勻分布的。由于光的傳播需要時(shí)間
,我們看到的距離我們一億光年的星系
,實(shí)際上是那個(gè)星系一億年以前的樣子。所以
,我們用望遠(yuǎn)鏡看到的
,不僅是空間距離遙遠(yuǎn)的星系,而且是它們的過(guò)去
。從望遠(yuǎn)鏡看來(lái)
,不管多遠(yuǎn)距離的星系團(tuán),都均勻各向同性地分布著


因而我們可以認(rèn)為,宇觀尺度上(10的5次方光年以上)物質(zhì)分布的均勻狀態(tài)
,不是現(xiàn)在才有的
,而是早已如此。

于是
,天體物理學(xué)家提出一條規(guī)律
,即所謂宇宙學(xué)原理。這條原理說(shuō)
,在宇觀尺度上
,三維空間在任何時(shí)刻都是均勻各向同性的。現(xiàn)在看來(lái)
,宇宙學(xué)原理是對(duì)的
。所有的星系都差不多,都有相似的演化歷程
。因此我們用望遠(yuǎn)鏡看到的遙遠(yuǎn)星系
,既是它們過(guò)去的形象,也是我們星系過(guò)去的形象
。望遠(yuǎn)鏡不僅在看空間
,而且在看時(shí)間,在看我們的歷史


2
、有限而無(wú)邊的宇宙

愛(ài)因斯坦發(fā)表廣義相對(duì)論后
,考慮到萬(wàn)有引力比電磁力弱得多,不可能在分子
、原子
、原子核等研究中產(chǎn)生重要的影響,因而他把注意力放在了天體物理上
。他認(rèn)為
,宇宙才是廣義相對(duì)論大有用武之地的領(lǐng)域。

愛(ài)因斯坦1915年發(fā)表廣義相對(duì)論
,1917年就提出一個(gè)建立在廣義相對(duì)論基礎(chǔ)上的宇宙模型
。這是一個(gè)人們完全意想不到的模型。在這個(gè)模型中
,宇宙的三維空間是有限無(wú)邊的
,而且不隨時(shí)間變化。以往人們認(rèn)為
,有限就是有邊
,無(wú)限就是無(wú)邊。愛(ài)因斯坦把有限和有邊這兩個(gè)概念區(qū)分開(kāi)來(lái)


一個(gè)長(zhǎng)方形的桌面
,有確定的長(zhǎng)和寬,也有確定的面積
,因而大小是有限的
。同時(shí)它有明顯的四條邊,因此是有邊的
。如果有一個(gè)小甲蟲(chóng)在它上面爬
,無(wú)論朝哪個(gè)方向爬,都會(huì)很快到達(dá)桌面的邊緣
。所以桌面是有限有邊的二維空間
。如果桌面向四面八方無(wú)限伸展,成為歐氏幾何中的平面
,那么
,這個(gè)歐氏平面是無(wú)限無(wú)邊的二維空間。

我們?cè)倏匆粋€(gè)籃球的表面
,如果籃球的半徑為r
,那么球面的面積是4πr的2次方,大小是有限的
。但是
,這個(gè)二維球面是無(wú)邊的。假如有一個(gè)小甲蟲(chóng)在它上面爬,永遠(yuǎn)也不會(huì)走到盡頭
。所以
,籃球面是一個(gè)有限無(wú)邊的二維空間。
按照宇宙學(xué)原理
,在宇觀尺度上
,三維空間是均勻各向同性的。愛(ài)因斯坦認(rèn)為
,這樣的三維空間必定是常曲率空間
,也就是說(shuō)空間各點(diǎn)的彎曲程度應(yīng)該相同,即應(yīng)該有相同的曲率
。由于有物質(zhì)存在
,四維時(shí)空應(yīng)該是彎曲的。三維空間也應(yīng)是彎的而不應(yīng)是平的
。愛(ài)因斯坦覺(jué)得
,這樣的宇宙很可能是三維超球面。三維超球面不是通常的球體
,而是二維球面的推廣
。通常的球體是有限有邊的,體積是4/3πr的3次方
,它的邊就是二維球面
。三維超球面是有限無(wú)邊的,生活在其中的三維生物(例如我們?nèi)祟?lèi)就是有長(zhǎng)
、寬
、高的三維生物),無(wú)論朝哪個(gè)方向前進(jìn)均碰不到邊
。假如它一直朝北走
,最終會(huì)從南邊走回來(lái)


宇宙學(xué)原理還認(rèn)為
,三維空間的均勻各向同性是在任何時(shí)刻都保持的。愛(ài)因斯坦覺(jué)得其中最簡(jiǎn)單階情況就是靜態(tài)宇宙
,也就是說(shuō)
,不隨時(shí)間變化的宇宙。這樣的宇宙只要在某一時(shí)刻均勻各向同性
,就永遠(yuǎn)保持均勻各向同性


愛(ài)因斯坦試圖在三維空間均勻各向同性、且不隨時(shí)間變化的假定下
,救解廣義相對(duì)論的場(chǎng)方程
。場(chǎng)方程非常復(fù)雜,而且需要知道初始條件(宇宙最初的情況)和邊界條件(宇宙邊緣處的情況)才能求解。本來(lái)
,解這樣的方程是十分困難的事情
,但是愛(ài)因斯坦非常聰明,他設(shè)想宇宙是有限無(wú)邊的
,沒(méi)有邊自然就不需要邊界條件
。他又設(shè)想宇宙是靜態(tài)的,現(xiàn)在和過(guò)去都一樣
,初始條件也就不需要了
。再加上對(duì)稱(chēng)性的限制(要求三維空間均勻各向同性),場(chǎng)方程就變得好解多了
。但還是得不出結(jié)果
。反復(fù)思考后,愛(ài)因斯坦終于明白了求不出解的原因:廣義相對(duì)論可以看作萬(wàn)有引力定律的推廣
,只包含“吸引效應(yīng)”不包含“排斥效應(yīng)”
。而維持一個(gè)不隨時(shí)間變化的宇宙,必須有排斥效應(yīng)與吸引效應(yīng)相平衡才行
。這就是說(shuō)
,從廣義相對(duì)論場(chǎng)方程不可能得出“靜態(tài)”宇宙。要想得出靜態(tài)宇宙
,必須修改場(chǎng)方程
。于是他在方程中增加了一個(gè)“排斥項(xiàng)”,叫做宇宙項(xiàng)
。這樣
,愛(ài)因斯坦終于計(jì)算出了一個(gè)靜態(tài)的、均勻各向同性的
、有限無(wú)邊的宇宙模型
。一時(shí)間大家非常興奮,科學(xué)終于告訴我們
,宇宙是不隨時(shí)間變化的
、是有限無(wú)邊的?div id="d48novz" class="flower left">
?磥?lái)
,關(guān)于宇宙有限還是無(wú)限的爭(zhēng)論似乎可以畫(huà)上一個(gè)句號(hào)了。

3
、膨脹或脈動(dòng)的宇宙

幾年之后
,一個(gè)名不見(jiàn)經(jīng)傳的前蘇聯(lián)數(shù)學(xué)家弗利德曼,應(yīng)用不加宇宙項(xiàng)的場(chǎng)方程
,得到一個(gè)膨脹的
、或脈動(dòng)的宇宙模型
。弗利德曼宇宙在三維空間上也是均勻、各向同性的
,但是
,它不是靜態(tài)的。這個(gè)宇宙模型隨時(shí)間變化
,分三種情況
。第一種情況,三維空間的曲率是負(fù)的
;第二種情況
,三維空間的曲率為零,也就是說(shuō)
,三維空間是平直的
;第三種情況,三維空間的曲率是正的
。前兩種情況
,宇宙不停地膨脹;第三種情況
,宇宙先膨脹
,達(dá)到一個(gè)極大值后開(kāi)始收縮,然后再膨脹
,再收縮……因此第三種宇宙是脈動(dòng)的
。弗利德曼的宇宙最初發(fā)表在一個(gè)不太著名的雜志上。后來(lái)
,西歐一些數(shù)學(xué)家物理學(xué)家得到類(lèi)似的宇宙模型
。愛(ài)因斯坦得知這類(lèi)膨脹或脈動(dòng)的宇宙模型后,十分興奮
。他認(rèn)為自己的模型不好
,應(yīng)該放棄,弗利德曼模型才是正確的宇宙模型


同時(shí)
,愛(ài)因斯坦宣稱(chēng),自己在廣義相對(duì)論的場(chǎng)方程上加宇宙項(xiàng)是錯(cuò)誤的
,場(chǎng)方程不應(yīng)該含有宇宙項(xiàng)
,而應(yīng)該是原來(lái)的老樣子
。但是
,宇宙項(xiàng)就像“天方夜譚”中從瓶子里放出的魔鬼,再也收不回去了
。后人沒(méi)有理睬愛(ài)因斯坦的意見(jiàn)
,繼續(xù)討論宇宙項(xiàng)的意義。今天,廣義相對(duì)論的場(chǎng)方程有兩種
,一種不含宇宙項(xiàng)
,另一種含宇宙項(xiàng),都在專(zhuān)家們的應(yīng)用和研究中


早在1910年前后
,天文學(xué)家就發(fā)現(xiàn)大多數(shù)星系的光譜有紅移現(xiàn)象,個(gè)別星系的光譜還有紫移現(xiàn)象
。這些現(xiàn)象可以用多譜勒效應(yīng)來(lái)解釋
。遠(yuǎn)離我們而去的光源發(fā)出的光,我們收到時(shí)會(huì)感到其頻率降低
,波長(zhǎng)變長(zhǎng)
,并出現(xiàn)光譜線(xiàn)紅移的現(xiàn)象,即光譜線(xiàn)向長(zhǎng)波方向移動(dòng)的現(xiàn)象
。反之
,向著我們迎面而來(lái)的光源,光譜線(xiàn)會(huì)向短波方向移動(dòng)
,出現(xiàn)紫移現(xiàn)象
。這種現(xiàn)象與聲音的多普勒效應(yīng)相似。許多人都有過(guò)這樣的感受:迎面而來(lái)的火車(chē)其鳴叫聲特別尖銳刺耳
,遠(yuǎn)離我們而去的火車(chē)其鳴叫聲則明顯遲鈍
。這就是聲波的多普勒效應(yīng),迎面而來(lái)的聲源發(fā)出的聲波
,我們感到其頻率升高
,遠(yuǎn)離我們而去的聲源發(fā)出的聲波,我們則感到其頻率降低


如果認(rèn)為星系的紅移
、紫移是多普勒效應(yīng),那么大多數(shù)星系都在遠(yuǎn)離我們
,只有個(gè)別星系向我們靠近
。隨之進(jìn)行的研究發(fā)現(xiàn),那些個(gè)別向我們靠近的紫移星系
,都在我們自己的本星系團(tuán)中(我們銀河系所在的星系團(tuán)稱(chēng)本星系團(tuán))
。本星系團(tuán)中的星系,多數(shù)紅移
,少數(shù)紫移
;而其他星系團(tuán)中的星系就全是紅移了。
1929年
,美國(guó)天文學(xué)家哈勃總結(jié)了當(dāng)時(shí)的一些觀測(cè)數(shù)據(jù)
,提出一條經(jīng)驗(yàn)規(guī)律
,河外星系(即我們銀河系之外的其他銀河系)的紅移大小正比于它們離開(kāi)我們銀河系中心的距離。由于多普勒效應(yīng)的紅移量與光源的速度成正比
,所以
,上述定律又表述為:河外星系的退行速度與它們離我們的距離成正比:

V=HD

式中V是河外星系的退行速度,D是它們到我們銀河系中心的距離
。這個(gè)定律稱(chēng)為哈勃定律
,比例常數(shù)H稱(chēng)為哈勃常數(shù)。按照哈勃定律
,所有的河外星系都在遠(yuǎn)離我們
,而且,離我們?cè)竭h(yuǎn)的河外星系
,逃離得越快


哈勃定律反映的規(guī)律與宇宙膨脹理論正好相符。個(gè)別星系的紫移可以這樣解釋?zhuān)拘窍祱F(tuán)內(nèi)部各星系要圍繞它們的共同重心轉(zhuǎn)動(dòng)
,因此總會(huì)有少數(shù)星系在一定時(shí)間內(nèi)向我們的銀河系靠近
。這種紫移現(xiàn)象與整體的宇宙膨脹無(wú)關(guān)。

哈勃定律大大支持了弗利德曼的宇宙模型
。不過(guò)
,如果查看一下當(dāng)年哈勃得出定律時(shí)所用的數(shù)據(jù)圖,人們會(huì)感到驚訝
。在距離與紅移量的關(guān)系圖中
,哈勃標(biāo)出的點(diǎn)并不集中在一條直線(xiàn)附近,而是比較分散的
。哈勃怎么敢于斷定這些點(diǎn)應(yīng)該描繪成一條直線(xiàn)呢?一個(gè)可能的答案是
,哈勃抓住了規(guī)律的本質(zhì),拋開(kāi)了細(xì)節(jié)
。另一個(gè)可能是
,哈勃已經(jīng)知道當(dāng)時(shí)的宇宙膨脹理論,所以大膽認(rèn)為自己的觀測(cè)與該理論一致
。以后的觀測(cè)數(shù)據(jù)越來(lái)越精
,數(shù)據(jù)圖中的點(diǎn)也越來(lái)越集中在直線(xiàn)附近,哈勃定律終于被大量實(shí)驗(yàn)觀測(cè)所確認(rèn)


4
、宇宙有限還是無(wú)限

現(xiàn)在,我們又回到前面的話(huà)題
,宇宙到底有限還是無(wú)限?有邊還是無(wú)邊?對(duì)此
,我們從廣義相對(duì)論、大爆炸宇宙模型和天文觀測(cè)的角度來(lái)探討這一問(wèn)題


滿(mǎn)足宇宙學(xué)原理(三維空間均勻各向同性)的宇宙
,肯定是無(wú)邊的。但是否有限
,卻要分三種情況來(lái)討論


如果三維空間的曲率是正的,那么宇宙將是有限無(wú)邊的
。不過(guò)
,它不同于愛(ài)因斯坦的有限無(wú)邊的靜態(tài)宇宙,這個(gè)宇宙是動(dòng)態(tài)的
,將隨時(shí)間變化
,不斷地脈動(dòng),不可能靜止
。這個(gè)宇宙從空間體積無(wú)限小的奇點(diǎn)開(kāi)始爆炸
、膨脹。此奇點(diǎn)的物質(zhì)密度無(wú)限大
、溫度無(wú)限高
、空間曲率無(wú)限大、四維時(shí)空曲率也無(wú)限大
。在膨脹過(guò)程中宇宙的溫度逐漸降低
,物質(zhì)密度、空間曲率和時(shí)空曲率都逐漸減小
。體積膨脹到一個(gè)最大值后
,將轉(zhuǎn)為收縮。在收縮過(guò)程中
,溫度重新升高
、物質(zhì)密度、空間曲率和時(shí)空曲率逐漸增大
,最后到達(dá)一個(gè)新奇點(diǎn)
。許多人認(rèn)為,這個(gè)宇宙在到達(dá)新奇點(diǎn)之后將重新開(kāi)始膨脹
。顯然
,這個(gè)宇宙的體積是有限的,這是一個(gè)脈動(dòng)的
、有限無(wú)邊的宇宙


如果三維空間的曲率為零,也就是說(shuō)
,三維空間是平直的(宇宙中有物質(zhì)存在
,四維時(shí)空是彎曲的),那么這個(gè)宇宙一開(kāi)始就具有無(wú)限大的三維體積
,這個(gè)初始的無(wú)限大三維體積是奇異的(即“無(wú)窮大”的奇點(diǎn))
。大爆炸就從這個(gè)“無(wú)窮大”奇點(diǎn)開(kāi)始
,爆炸不是發(fā)生在初始三維空間中的某一點(diǎn),而是發(fā)生在初始三維空間的每一點(diǎn)
。即大爆炸發(fā)生在整個(gè)“無(wú)窮大”奇點(diǎn)上
。這個(gè)“無(wú)窮大”奇點(diǎn)。溫度無(wú)限高
、密度無(wú)限大
、時(shí)空曲率也無(wú)限大(三維空間曲率為零)。爆炸發(fā)生后
,整個(gè)“奇點(diǎn)”開(kāi)始膨脹
,成為正常的非奇異時(shí)空,溫度
、密度和時(shí)空曲率都逐漸降低
。這個(gè)過(guò)程將永遠(yuǎn)地進(jìn)行下去。這是一種不大容易理解的圖像:一個(gè)無(wú)窮大的體積在不斷地膨脹
。顯然
,這種宇宙是無(wú)限的,它是一個(gè)無(wú)限無(wú)邊的宇宙


三維空間曲率為負(fù)的情況與三維空間曲率為零的情況比較相似
。宇宙一開(kāi)始就有無(wú)窮大的三維體積,這個(gè)初始體積也是奇異的
,即三維“無(wú)窮大”奇點(diǎn)
。它的溫度、密度無(wú)限高
,三維
、四維曲率都無(wú)限大。大爆炸發(fā)生在整個(gè)“奇點(diǎn)”上
,爆炸后
,無(wú)限大的三維體積將永遠(yuǎn)膨脹下去,溫度
、密度和曲率都將逐漸降下來(lái)
。這也是一個(gè)無(wú)限的宇宙,確切地說(shuō)是無(wú)限無(wú)邊的宇宙


那么
,我們的宇宙到底屬于上述三種情況的哪一種呢?我們宇宙的空間曲率到底為正,為負(fù)
,還是為零呢?這個(gè)問(wèn)題要由觀測(cè)來(lái)決定


廣義相對(duì)論的研究表明,宇宙中的物質(zhì)存在一個(gè)臨界密度ρc,大約是每立方米三個(gè)核子(質(zhì)子或中子)
。如果我們宇宙中物質(zhì)的密度ρ大于ρc
,則三維空間曲率為正,宇宙是有限無(wú)邊的
;如果ρ小于ρc
,則三維空間曲率為負(fù),宇宙也是無(wú)限無(wú)邊的
。因此
,觀測(cè)宇宙中物質(zhì)的平均密度
,可以判定我們的宇宙究竟屬于哪一種
,究競(jìng)有限還是無(wú)限。

此外
,還有另一個(gè)判據(jù)
,那就是減速因子。河外星系的紅移
,反映的膨脹是減速膨脹
,也就是說(shuō),河外星系遠(yuǎn)離我們的速度在不斷減小
。從減速的快慢
,也可以判定宇宙的類(lèi)型。如果減速因子q大于1/2
,三維空間曲率將是正的
,宇宙膨脹到一定程度將收縮;如果q等于1/2
,三維空間曲率為零
,宇宙將永遠(yuǎn)膨脹下去;如果q小于1/2
,三維空間曲率將是負(fù)的
,宇宙也將永遠(yuǎn)膨脹下去。

表3列出了有關(guān)的情況:

表3

宇宙中物質(zhì)密度 紅移的減速因子 三維空間曲率 宇宙類(lèi)型 膨脹特點(diǎn)

ρ>ρc q>1/2 正 有限無(wú)邊 脈動(dòng)

ρ=ρc q=1/2 零 無(wú)限無(wú)邊 永遠(yuǎn)膨脹

ρ<ρc q<1/2 負(fù) 無(wú)限無(wú)邊 永遠(yuǎn)膨脹

我們有了兩個(gè)判據(jù)
,可以決定我們的宇宙究竟屬于哪一種了
。觀測(cè)結(jié)果表明,ρ<ρc
,我們宇宙的空間曲率為負(fù)
,是無(wú)限無(wú)邊的宇宙,將永遠(yuǎn)膨脹下去!不幸的是
,減速因子觀測(cè)給出了相反的結(jié)果
,q>1/2,這表明我們宇宙的空間曲率為正
,宇宙是有限無(wú)邊的
,脈動(dòng)的
,膨脹到一定程度會(huì)收縮回來(lái)。哪一種結(jié)論正確呢?有些人傾向于認(rèn)為減速因子的觀測(cè)更可靠
,推測(cè)宇宙中可能有某些暗物質(zhì)被忽略了
,如果找到這些暗物質(zhì),就會(huì)發(fā)現(xiàn)ρ實(shí)際上是大于ρc的
。另一些人則持相反的看法
。還有一些人認(rèn)為,兩種觀測(cè)方式雖然結(jié)論相反
,但得到的空間曲率都與零相差不大
,可能宇宙的空間曲率就是零。然而
,要統(tǒng)一大家的認(rèn)識(shí)
,還需要進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)觀測(cè)和理論推敲。今天
,我們?nèi)匀豢隙ú涣擞钪婢烤褂邢捱€是無(wú)限
,只能肯定宇宙無(wú)邊,而且現(xiàn)在正在膨脹!此外
,還知道膨脹大約開(kāi)始于100億-200億年以前
,這就是說(shuō),我們的宇宙大約起源于100億-200億年之前


5
、愛(ài)因斯坦宇宙模型

根據(jù)物理理論,在一定的假設(shè)前提下提出的關(guān)于宇宙的設(shè)想與推測(cè)
,稱(chēng)為宇宙模型


著名科學(xué)家愛(ài)因斯坦于1915年建立了廣義相對(duì)論的物理理論。這一理論認(rèn)為
,宇宙中沒(méi)有絕對(duì)空間和絕對(duì)時(shí)間
,無(wú)論是空間和時(shí)間都不能與物質(zhì)隔開(kāi)來(lái),空間和時(shí)間均受物質(zhì)影響
;引力是空間彎曲的效應(yīng)
,而空間彎曲是由物質(zhì)存在決定的。愛(ài)因斯坦將他的理論應(yīng)用于宇宙研究
,1917年發(fā)表了《根據(jù)廣義相對(duì)論的宇宙學(xué)考察》的論文
,他將廣義相對(duì)論的引力場(chǎng)方程用于整個(gè)宇宙,建立起一種宇宙模型

當(dāng)時(shí)科學(xué)家普遍認(rèn)為宇宙是靜止的
,不隨時(shí)間變化的。雖然在幾年前,美國(guó)天文學(xué)家斯里弗已發(fā)現(xiàn)了河外星系的譜線(xiàn)紅移(顯然這是對(duì)靜止宇宙的挑戰(zhàn))
,但由于當(dāng)時(shí)正值第一次世界大戰(zhàn)
,這一消息并沒(méi)有傳到歐洲。因此
,愛(ài)因斯坦也和大多數(shù)科學(xué)家一樣
,認(rèn)為宇宙是靜態(tài)的。愛(ài)因斯坦想從引力場(chǎng)方程著手
,得出一個(gè)宇宙是靜態(tài)的
、均勻的、各向同性的答案
。但他得到的解是不穩(wěn)定的
,表明全間和距離不是恒定不變的,而是隨時(shí)變化的
。為了得到一個(gè)空間是穩(wěn)定的解
,愛(ài)因斯坦人為地在引力場(chǎng)方程中引入一個(gè)叫做“宇宙常數(shù)”的項(xiàng)
,讓它起斥力的作用
。愛(ài)因斯坦得出一個(gè)有限無(wú)邊的靜態(tài)宇宙模型,稱(chēng)為愛(ài)因斯坦宇宙模型
。為了便于理解
,可把它比喻為三維空間中的一個(gè)二維球面:球面的面積是有限的、但沿著球面沒(méi)有邊界
,也無(wú)中心
,球面保持靜態(tài)狀態(tài)。幾年以后
,愛(ài)因斯坦得知河外星系退行
,宇宙是膨脹的消息后,非常后悔在自己的模型中加了一個(gè)宇宙常數(shù)項(xiàng)
,稱(chēng)這是他一生中犯的最大錯(cuò)誤

最新發(fā)現(xiàn):銀河系奇異恒星的伴星現(xiàn)身

科學(xué)家利用NASA的遠(yuǎn)紫外譜儀探索衛(wèi)星首次探測(cè)到船底座伊塔星(Eta Carinae)的伴星。船底座伊塔星是銀河系中最重最奇異的星體
,座落在離地球7500光年船底座
,在南半球用肉眼就可以清楚的看到?div id="jpandex" class="focus-wrap mb20 cf">?茖W(xué)家認(rèn)為船底座伊塔星是一個(gè)正迅速走向衰亡的不穩(wěn)定恒星

長(zhǎng)期以來(lái),科學(xué)家們就推斷它應(yīng)該存在著一顆伴星
,但是一直得不到直接的證據(jù)
。間接的證據(jù)來(lái)自其亮度呈現(xiàn)的規(guī)則變化。科學(xué)家發(fā)現(xiàn)船底座伊塔星在可見(jiàn)光
,X-射線(xiàn)
,射電波和紅外線(xiàn)波段的亮度都呈現(xiàn)規(guī)則的重覆模式,因此推測(cè)它可能是一個(gè)雙星系統(tǒng)
。最有力的證據(jù)是每過(guò)5年半
,船底座伊塔星系統(tǒng)發(fā)出的X-射線(xiàn)就會(huì)消失約三個(gè)月時(shí)間?div id="m50uktp" class="box-center"> ?茖W(xué)家認(rèn)為船底座伊塔星溫度太低
,本身并不能發(fā)出X-射線(xiàn),但是它以每秒300英里的速度向外噴發(fā)氣體粒子
,這些氣體粒子和伴星發(fā)出的粒子相互碰撞后發(fā)出X-射線(xiàn)
。科學(xué)家認(rèn)為X-射線(xiàn)消失的原因是船底座伊塔星每隔5年半就擋住了這些X-射線(xiàn)
。最近一次X-射線(xiàn)消失開(kāi)始于2003年6月29日


科學(xué)家推斷船底座伊塔星和其伴星的距離是地球到太陽(yáng)之間的距離的10倍,因?yàn)樗鼈兙嚯x太近
,離地球又太遠(yuǎn)
,無(wú)法用望遠(yuǎn)鏡直接將它們區(qū)分開(kāi)。另外一種方法就是直接觀測(cè)伴星所發(fā)出的光
。但是船底座伊塔星的伴星比其本身要暗的多
,以前科學(xué)家曾經(jīng)試圖用地面望遠(yuǎn)鏡和哈勃望遠(yuǎn)鏡觀測(cè),但都沒(méi)有成功


美國(guó)天主教大學(xué)的科學(xué)家羅辛納. 而平(Rosina Iping)及其合作者利用遠(yuǎn)紫外譜儀衛(wèi)星來(lái)觀測(cè)這顆伴星
,因?yàn)樗裙h(yuǎn)鏡能觀測(cè)到波長(zhǎng)更短的紫外線(xiàn)。它們?cè)?月10日
,17日觀測(cè)到了遠(yuǎn)紫外線(xiàn)
,但是在6月27日,也就是在X-射線(xiàn)消失前的兩天遠(yuǎn)紫外線(xiàn)消失了
。觀測(cè)到的遠(yuǎn)紫外線(xiàn)來(lái)自船底座伊塔星的伴星
,因?yàn)榇鬃了菧囟忍停旧聿粫?huì)發(fā)出遠(yuǎn)紫外線(xiàn)
。這意味著船底座伊塔星擋住了X-射線(xiàn)的同時(shí)也擋住了伴星
。這是科學(xué)家首次觀測(cè)到船底座伊塔星的伴星發(fā)出的光,從而證實(shí)了這顆伴星的存在


有三個(gè)太陽(yáng)的恒星
據(jù)新華社14日電 據(jù)14日出版的《自然》雜志報(bào)道
,美國(guó)天文學(xué)家在距離地球149光年的地方發(fā)現(xiàn)了一個(gè)具有三顆恒星的奇特星系,在這個(gè)星系內(nèi)的行星上
,能看到天空中有三個(gè)太陽(yáng)

美國(guó)加州理工學(xué)院的天文學(xué)家在該雜志上報(bào)告說(shuō)
,他們發(fā)現(xiàn)天鵝星座中的HD188753星系中有3顆恒星。處于該星系中心的一顆恒星與太陽(yáng)系中的太陽(yáng)類(lèi)似
,它旁邊的行星體積至少比木星大14%
。該行星與中心恒星的距離大約為800萬(wàn)公里,是太陽(yáng)和地球之間距離的二十分之一
。而星系的另外兩顆恒星處于外圍
,它們彼此相距不遠(yuǎn),也圍繞中心恒星公轉(zhuǎn)


銀河系中的星系多為單星系或雙星系
,具有三顆以上恒星的星系被稱(chēng)為聚星系,不太多見(jiàn)


恒星并不是平均分布在宇宙之中
,多數(shù)的恒星會(huì)受彼此的引力影響,形成聚星系統(tǒng)
,如雙星
、三恒星,甚至形成星團(tuán)
,及星系等由數(shù)以?xún)|計(jì)的恒星組成的恒星集團(tuán)


天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)宇宙中生命誕生是普遍的現(xiàn)象

近日美國(guó)宇航局尋找地球以外生命物質(zhì)存在證據(jù)的科研小組研究發(fā)現(xiàn),某些在實(shí)際生命化學(xué)反應(yīng)中起到至關(guān)重要作用的有機(jī)化學(xué)物質(zhì)
,普遍存在于我們地球以外的浩瀚宇宙中
。研究結(jié)果表明
,在宇宙深處存在生命物質(zhì)
、或者有孕育生命物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)發(fā)生,這在浩瀚的宇宙中是一種普遍現(xiàn)象

上述研究來(lái)自“美國(guó)宇航局艾姆斯研究中心(NASA Ames Research Center)”的一個(gè)外空生物科研小組
。在該小組工作的科學(xué)家道格拉斯-希金斯介紹時(shí)稱(chēng):“根據(jù)科研小組最新的研究結(jié)果顯示,一類(lèi)在生物生命化學(xué)中起至關(guān)重要作用的化合物
,在廣袤的宇宙空間中廣泛而且大量地存在著
。” 作為該外空生物學(xué)研究小組的主要成員之一
,道格拉斯-希金斯以第一作者的身份將他們的最新研究成果撰文發(fā)表在10月10日出版的《天體物理學(xué)》雜志上

希金斯在描述其研究結(jié)果時(shí)介紹:“利用美國(guó)宇航局斯皮策太空望遠(yuǎn)鏡(Spitzer Space Telescope)最近的觀測(cè)結(jié)果,天文學(xué)家在我們所居住的銀河系內(nèi)
,到處都發(fā)現(xiàn)了一種復(fù)雜有機(jī)物‘多環(huán)芳烴’(PAHs)存在的證據(jù)
。但是這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)一開(kāi)始只得到天文學(xué)家的重視,并沒(méi)有引起對(duì)外空生物進(jìn)行研究的天體生物學(xué)家們的興趣
。因?yàn)閷?duì)于生物學(xué)而言
,普通的多環(huán)芳烴物質(zhì)存在并不能說(shuō)明什么實(shí)質(zhì)問(wèn)題
。但是,我們的研究小組在最近一項(xiàng)分析結(jié)果中卻驚喜的發(fā)現(xiàn)
,宇宙中看到的這些多環(huán)芳烴物質(zhì)
,其分子結(jié)構(gòu)中含有‘氮’元素(N)的成分,這一意外發(fā)現(xiàn)使我們的研究發(fā)生了戲劇性改變
?div id="d48novz" class="flower left">
!?
該研究小組的另一成員,來(lái)自美國(guó)宇航局艾姆斯研究中心的天體生物學(xué)家路易斯-埃蘭曼德拉說(shuō):“包括DNA分子在內(nèi)
,對(duì)于大多數(shù)構(gòu)成生命的化學(xué)物質(zhì)而言
,含氮的有機(jī)分子參與是必須的條件。舉一個(gè)含氮有機(jī)物質(zhì)在生命物質(zhì)意義上最典型的例子
,象我們所熟悉的葉綠素
,其對(duì)于植物的光合作用起著關(guān)鍵作用,而葉綠素分子中富含這種含氮多環(huán)芳烴(PANHs)成分
?div id="4qifd00" class="flower right">
!?
據(jù)介紹,在科研小組的研究工作中
,除了利用來(lái)自斯皮策望遠(yuǎn)鏡得到的觀測(cè)數(shù)據(jù)外
,科研人員還使用了歐洲宇航局太空紅外天文觀測(cè)衛(wèi)星的觀測(cè)數(shù)據(jù)。在美國(guó)宇航局艾姆斯研究中心的實(shí)驗(yàn)室中
,研究人員對(duì)這類(lèi)特殊的多環(huán)芳烴
,利用紅外光譜化學(xué)鑒定技術(shù)對(duì)其分子結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分進(jìn)行了全面分析,找到其中氮元素存在的證據(jù)
。同時(shí)科學(xué)家利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)這些宇宙中普遍存在的含氮多環(huán)芳烴
,進(jìn)行了紅外射線(xiàn)光譜模擬分析。
路易斯-埃蘭曼德拉同時(shí)還表示:“除去上述分析結(jié)論以外
,更加富有戲劇性的發(fā)現(xiàn)是
,在斯皮策太空望遠(yuǎn)鏡的觀測(cè)中還顯示出,在宇宙中一些即將死亡的恒星天體周?chē)?div id="4qifd00" class="flower right">
,環(huán)繞其外的眾多星際物質(zhì)中
,都大量蘊(yùn)藏著這種特殊的含氮多環(huán)芳烴成分。這一發(fā)現(xiàn)從某種意義上似乎也告訴我們
,在浩瀚的宇宙星空中
,即使在死亡來(lái)臨的時(shí)候,同時(shí)也孕育著新生命開(kāi)始的火種
?div id="jfovm50" class="index-wrap">!?

本年度最大科學(xué)突破:宇宙正膨脹 發(fā)現(xiàn)暗能量

通過(guò)分析星系團(tuán)(圖中左側(cè)的點(diǎn)),斯隆數(shù)字天空觀測(cè)計(jì)劃天文學(xué)家確定
,暗能量正在驅(qū)動(dòng)著宇宙不斷地膨脹


據(jù)英國(guó)《衛(wèi)報(bào)》報(bào)道
,證實(shí)宇宙正在膨脹是本年度最重大的科學(xué)突破。

報(bào)道說(shuō)
,近73%的宇宙由神秘的暗能量組成
,它是一種反重力。在19日出版的美國(guó)《科學(xué)》雜志上
,暗能量的發(fā)現(xiàn)被評(píng)為本年度最重大的科學(xué)突破
。通過(guò)望遠(yuǎn)鏡,人類(lèi)在宇宙中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)近2000億個(gè)星系
,每一個(gè)星系中又有約2000億顆星球
。但所有這些加起來(lái)僅占整個(gè)宇宙的4%。

現(xiàn)在
,在新的太空探索基礎(chǔ)上
,以及通過(guò)對(duì)100萬(wàn)個(gè)星系進(jìn)行仔細(xì)研究,天文學(xué)家們至少已經(jīng)弄清了部分情況
。約23%的宇宙物質(zhì)是“暗物質(zhì)”
。沒(méi)有人知道它們究竟是什么,因?yàn)樗鼈儫o(wú)法被檢測(cè)到
,但它們的質(zhì)量大大超過(guò)了可見(jiàn)宇宙的總和
。而近73%的宇宙是最新發(fā)現(xiàn)的暗能量。這種奇特的力量似乎正在使宇宙加速膨脹
。英國(guó)皇家天文學(xué)家馬丁·里斯爵士將這一發(fā)現(xiàn)稱(chēng)為“最重要的發(fā)現(xiàn)”


這一發(fā)現(xiàn)是繞軌道運(yùn)行的威爾金森微波各向異性探測(cè)器(WMAP)和斯隆數(shù)字天文臺(tái)(SDSS)的成果。它解決了關(guān)于宇宙的年齡
、膨脹的速度及組成宇宙的成分等一系列問(wèn)題的長(zhǎng)期爭(zhēng)論
。天文學(xué)家現(xiàn)在相信宇宙的年齡是137億年

本文地址:http://www.mcys1996.com/jiankang/126932.html.

聲明: 我們致力于保護(hù)作者版權(quán),注重分享

,被刊用文章因無(wú)法核實(shí)真實(shí)出處
,未能及時(shí)與作者取得聯(lián)系,或有版權(quán)異議的
,請(qǐng)聯(lián)系管理員,我們會(huì)立即處理
,本站部分文字與圖片資源來(lái)自于網(wǎng)絡(luò)
,轉(zhuǎn)載是出于傳遞更多信息之目的,若有來(lái)源標(biāo)注錯(cuò)誤或侵犯了您的合法權(quán)益,請(qǐng)立即通知我們(管理員郵箱:douchuanxin@foxmail.com)
,情況屬實(shí)
,我們會(huì)第一時(shí)間予以刪除,并同時(shí)向您表示歉意,謝謝!

上一篇: ?)" rel="prev"> 同性生育有望實(shí)現(xiàn):利用干細(xì)胞培養(yǎng)精子···

下一篇:

相關(guān)文章
手出好多小水泡
,還特別癢
?一定要分清是汗皰疹還是手蘚!
對(duì)于女性朋友來(lái)講手可謂是“第二張臉”
,白皙
、光滑、修長(zhǎng)的雙手
,不僅看起來(lái)十分靈巧而且還能提升個(gè)人氣質(zhì)
。不過(guò)生活中也有很多人,不僅手部皮膚特別粗糙 ,還特別癢一定要分清是汗皰疹還是手蘚
!.png" alt="手出好多小水泡,還特別癢
?一定要分清是汗皰疹還是手蘚
!" onerror="nofind(this)" >
芹菜與黃瓜同食好嗎
老人健康飲食的10大要點(diǎn)
食要早早就是到了飯點(diǎn)得吃飯。另外
,從中醫(yī)的角度講
,上午7點(diǎn)~9點(diǎn)是胃經(jīng)當(dāng)令的時(shí)候,所以早飯最好安排在這個(gè)時(shí)間
。中醫(yī)還說(shuō)“胃不和則臥不安”
,因此晚飯也盡量早吃,這樣才不會(huì)給腸胃增加負(fù)擔(dān)
白帶常規(guī)能檢查出什么,白帶常規(guī)檢查的注意事項(xiàng)
一、白帶常規(guī)能檢查出什么問(wèn)題檢查目的:白帶是陰道黏膜滲出物
、宮頸管及子宮內(nèi)膜腺體分泌物等混合組成
,其形成與雌激素的作用有關(guān)。用于檢查陰道內(nèi)有無(wú)滴蟲(chóng)
、念珠菌
無(wú)氧運(yùn)動(dòng)是什么,有哪些好處(無(wú)氧運(yùn)動(dòng)的有什么好處)
無(wú)氧運(yùn)動(dòng)是什么,有哪些好處無(wú)氧運(yùn)動(dòng)是運(yùn)動(dòng)的一種方式,我們比較常見(jiàn)的就是有氧運(yùn)動(dòng)
,有氧運(yùn)動(dòng)要比較無(wú)氧運(yùn)動(dòng)更有利于健康
寶寶睡覺(jué)時(shí)驚厥的癥狀,如何預(yù)防小兒驚厥
、寶寶睡覺(jué)時(shí)驚厥的癥狀有哪些癥狀一:嬰兒在剛?cè)胨瘯r(shí)或即將醒時(shí)滿(mǎn)頭大汗
。專(zhuān)家提醒:可以說(shuō)大多數(shù)嬰兒夜間出汗都是正常的。但如果大汗淋漓
,并伴有其他不適的表現(xiàn)
,就要注意觀察,加強(qiáng)護(hù)理
榆錢(qián)怎么吃,春天嘗鮮就吃榆錢(qián)
春季嘗鮮吃榆錢(qián)雖然榆錢(qián)寓意著富余
,但對(duì)50多歲的不少人來(lái)說(shuō)卻是帶點(diǎn)痛苦的記憶。在生活困難時(shí)期
,野菜
、樹(shù)皮、樹(shù)葉……能吃的不能吃的
,為了活命都嘗試過(guò)
癌痛到底是陣痛還是持續(xù)痛
?如何才能緩解
?一文科普,不妨看看
癌痛指的是癌性疼痛
,是由于患上各種癌癥,引起了神經(jīng)受壓等問(wèn)題
,從而使患者產(chǎn)生的疼痛現(xiàn)象
。有很多人認(rèn)為,癌痛屬于陣發(fā)性的疼痛
,只要適當(dāng)服用藥物就能夠起到快速止痛的作用
。但有不少人認(rèn)為,癌痛屬于劇烈且持續(xù)性的疼痛
。那么
,癌痛到底是陣痛還是持續(xù)性
2023-08-13
!.png" alt="癌痛到底是陣痛還是持續(xù)痛
?如何才能緩解?一文科普
,不妨看看
!" onerror="nofind(this)" >