英文名稱 中文名稱 詞義解釋
Copernican system哥白尼體系尼古拉·哥白尼（Nicolaus Copernicus）在16世紀提出的太陽系的日心模型，發(fā)表在他的《天體運行論》一書中。這個體系仍然沿用托勒密體系的圓軌道和本輪的概念，但把地球看成繞太陽運行的眾行星之一。
Copernicus Nicolaus哥白尼哥白尼，尼古拉（1473-1543），提出是太陽而非地球位于太陽系中心的思想的波蘭天文學(xué)家（和醫(yī)生）。 哥白尼1473年2月19日出生在當(dāng)時由波蘭統(tǒng)治的普魯士托倫城。他的父親，一位富有的商人，在1483年去世，米科拉（哥白尼本名，以后改成拉丁名尼古拉）由后來成了埃爾梅蘭城大主教的舅父撫養(yǎng)。1491到1494年他在克拉科夫大學(xué)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)和古典語言，然后前往意大利，在波洛尼亞大學(xué)學(xué)習(xí)天文。雖然他身不在波蘭，但他舅父的權(quán)勢仍使他在1497年被選為弗龍堡大教堂的任職教士，即使這樣他也從未擔(dān)任圣職。這份掛名差事的薪水卻使哥白尼能夠隨心所欲地鉆研他興趣所在的天文學(xué)。 但他不是庸才。1501到1505年他在帕多瓦大學(xué)學(xué)習(xí)了醫(yī)學(xué)，并于1503年獲費拉拉大學(xué)教會法博士。1506年他返回波蘭，擔(dān)任他舅父的醫(yī)生和私人秘書，在教堂履行他的教士職責(zé)，并數(shù)次被委派執(zhí)行外交使命。他對天文學(xué)的興趣遠遠沒有成為壓倒一切的激情，他只做了很少的觀測，他更喜歡利用別人長期積累的資料計算行星的運動。然而，在1510年代初，他領(lǐng)悟到托勒密的地心宇宙觀不能令人滿意，他確信太陽在宇宙的中心，地球和其他行星都在圍繞太陽的軌道上運行。 哥白尼深知這種主張的革命性和被當(dāng)成異端邪說的可能。雖然他在1512或1513年就寫下了他的思想的要點，并在1530年完成了比較詳細的版本，但他不敢冒險發(fā)表，他只在他信任的朋友間私下傳播他的著作。有一位名叫喬爾格·雅基姆·馮·勞肯（Georg Joachim von Lauchen）[又名雷迪卡斯（Rheti- cus）]的朋友最終說服哥白尼著手寫一本全面論述他的思想的書，這就是《天體運行論》。 哥白尼的書大概在1530年已經(jīng)基本完成，雖然作者不愿意發(fā)表，有關(guān)它的內(nèi)容的消息卻廣為傳播（甚至羅馬教皇利奧十世和克里門七世都并非惡意地提到過它），但哥白尼仍遲遲不愿發(fā)表，直到被雷迪卡斯的執(zhí)著精神所感動。這時已經(jīng)到了1540年代初，哥白尼已經(jīng)年邁體弱，疾病纏身。雷迪卡斯承擔(dān)了復(fù)寫手稿，送往紐倫堡和監(jiān)督印刷的全部任務(wù)。但在工作完成之前，他不得不離開前往萊比錫就任一個新職務(wù)。 出于某種不難理解的考慮，哥白尼將他的書獻給教皇保羅三世；書中還有一篇別人未經(jīng)哥白尼授權(quán)寫的前言，說日心宇宙觀念只是一個假設(shè)，并非真的宣稱宇宙就是那個樣子。這是在雷迪卡斯去萊比錫后接替監(jiān)督《天體運行論》出版事宜的路德教派教士安德里斯·奧塞安德爾（Andreas Osiander）匿名加上去的。《天體運行論》于1543年5月問世，哥白尼就在看到他的書的5月24日那天停止了呼吸。 日心宇宙觀一開始既未被看成對托勒密觀念明白無誤的修正，也沒有受到教會的強烈反對（也許是因為還沒有被廣泛接受）。哥白尼模型的要害問題是它仍然采用圓軌道，仍然要求借助麻煩的大量本輪，所以乍看起來它并不顯得比舊模型簡單多少。對很多人來說，地球在空間飛馳簡直無法接受。 但隨著《天體運行論》的贏得支持，它日益被當(dāng)成了威脅，1616年被列入天主教會禁書目錄。一直要到1835年，教會才勉強接受地球也許繞太陽運動的可能性。早在這之前，哥自尼的著作已經(jīng)通過對第谷·布拉赫、約翰尼斯·開普勒、伽利略·伽利雷和艾薩克·牛頓等人的影響，完成了天文學(xué)的一次革命。
Coriolis force科里奧利力由于地球自西向東自轉(zhuǎn)，赤道上的物體高速向東運動，在兩極沒有這種運動，其他地方則以中間速率運動。如果將赤道上的物體向北或向南推（射出的子彈，或吹向兩極的風(fēng)），向東的多余速度將使它偏向旁邊，好像有一個力推它似的。這個力就是以古斯塔夫·科里奧利（Gustave Coriolis，1792-1843）的名字命名的科里奧利力。
corona冕恒星大氣的稀薄外層。太陽的冕在日食時明亮圓面被月球擋住的情況下最便于觀測。它向外延伸到好幾個太陽半徑處，然后逐漸消失在行星際空間。見太陽。
COS B科斯B衛(wèi)星1975年歐洲空間局發(fā)射的一顆用于從太空研究γ射線的天文觀測衛(wèi)星（COS= Celestial Observation Satellite），其工作能段從70MeV到5 000MeV，運轉(zhuǎn)到1982年。
cosmic abundances宇宙豐度宇宙中各種元素的相對數(shù)量。 雖然氫和氦產(chǎn)生于大爆炸，但幾乎所有其他元素是后來宇宙演化過程中在恒星內(nèi)部加工出來的（見核合成），而且數(shù)量都少得多。宇宙豐度的標準度量是以太陽、地球和其他太陽系天體的研究為依據(jù)的。若用每種元素的原子數(shù)表示，則太陽的豐度是氫90.8％，氦9.1％，其他所有元素加起來0.1％。這與用光譜學(xué)方法測得的其他恒星的比例相似，雖然在宇宙較年輕時形成的年老恒星的重元素含量甚至更少。 將太陽系的所有物體都考慮在內(nèi)，最普通元素的豐度可以用質(zhì)量或原子數(shù)來表示。因為氫是最輕的元素，它只占太陽系質(zhì)量的70.13％，氦占27.87％，而按質(zhì)量居第三位的最普通元素氧僅占0.91％。但大多數(shù)天文學(xué)家更喜歡用原子數(shù)來度量宇宙豐度。在這一尺度下，硫是第十位最普通元素，宇宙中每一個硫原子（嚴格說是每個硫原子核），大致對應(yīng)1個鐵原子；2個氖原子和2個鎂原子；3個硅原子；4個氮原子；20個碳原子；30個氧原子；3 000個氦原子；50 000個氫原子。 除這前10名外，另5個元素（鋁、氬、鈣、鎳、鈉）的豐度在硫豐度的10％到50％之間。其他一切元素都稀少得多；比如，每1 000萬個硫原子才有僅僅3個金原子與之匹配。比鐵更重的元素是稀少的，因為它們只能在超新星中產(chǎn)生。 另見CHON。
cosmic censorship宇宙監(jiān)察認為必定有一條尚未發(fā)現(xiàn)的物理定律保證每個奇點隱藏在一個視界后面，因而時間旅行(及其他一些事物)為不可能的一種假說。 1960年代中期，羅杰·彭洛斯（Roger Penrose）證明，根據(jù)廣義相對論，任何在其視界內(nèi)收縮的物體必然一直坍縮到一個密度無窮大、體積為零的奇點，在那里物理定律被破壞，因而任何事情都完全有可能發(fā)生。物理學(xué)家對此并不很關(guān)注，因為黑洞視界外面的人永遠看不到里邊發(fā)生的事，所以這樣隱藏起來的奇點對外面的宇宙沒有影響。 如果存在過一個裸奇點，它應(yīng)該將物質(zhì)和能量注入宇宙，因而更像白洞而不是黑洞。從一個裸奇點可能浮現(xiàn)出幾乎任何東西——氫氣、滾滾而來的速凍盒裝便餐，或100萬個一模一樣的斯蒂芬·霍金。浮現(xiàn)出物質(zhì)基本成分質(zhì)子和中子的可能性應(yīng)該大得多。確實，霍金和彭洛斯證明，宇宙的膨脹表明它正是在這種過程中從時間起始時刻的一個奇點中誕生的。但是，從裸奇點出來的東西完全是漫無規(guī)律地產(chǎn)生的，所以真的可能是任何東西。 彭洛斯推測，如果不存在裸奇點這樣的東西，就可能避免這一麻煩局面。但相對論學(xué)家克利福德·威爾（Clifford Will）將這個局面概括為：“宇宙監(jiān)察假說沒有得到令人信服的證明。對于如何將宇宙監(jiān)察的含糊概念表述成數(shù)學(xué)公式也沒有哪怕是一般性的一致看法。”確實，我們知道宇宙本身是從一個奇點浮現(xiàn)出來的，這個現(xiàn)成的證據(jù)說明宇宙監(jiān)察假說是錯誤的。 1990年代，對于非球狀物體（例如紡錘）坍縮方式的計算機模擬表明，它們真的能夠形成不隱藏在視界后面的奇點。即使以這種方式隱藏的奇點，若它們所處的黑洞通過發(fā)射霍金輻射而“蒸發(fā)”的話，最終也可能失去它們威嚴的偽裝。 另見嬰兒宇宙、蟲洞。
cosmic distance scale宇宙距離尺度測量宇宙大小的第一步是利用三角法，即大地測繪員所用的同一方法，不過天文學(xué)家通常稱之為三角視差法。拿一支鉛筆，伸長手臂，輪流閉上一只跟睛，你就能明白這個方法的工作原理。先用一只眼睛然后用另一只眼睛看，鉛筆好像在背景上移動。這是因為你的兩只眼睛是從一根很短的“基線”兩端以稍許不同的角度看鉛筆的緣故；正因為此，你從兩只眼睛獲得了立體（三維）景象；也因為此，你得以判斷距離。 如果天文學(xué)家從相距很遠的兩個天文臺同時觀測月球，由于視差的緣故，從兩個天文臺看到月球在遙遠恒星背景上的位置是不同的。知道了天文臺之間的距離（基線），測出視差大小，天文學(xué)家就能計算出到月球的距離（大約400 000公里）。 同樣的方法可以用于比較近的行星。火星距離的第一次相當(dāng)精確的測量是1671年進行的，當(dāng)時一組法國天文學(xué)家從法屬圭亞那的卡宴觀測這顆行星的位置，另一組在巴黎同時觀測。圭亞那觀測組回到法國后，將他們的結(jié)果與巴黎組的進行比較，而計算出了火星的距離。 將這種視差測量與行星運動的開普勒定律結(jié)合起來，天文學(xué)家得以計算地球和其他行星到太陽的距離。這提供了一根新的基線。地球到太陽的平均距離是1.496億公里，所以地球軌道的直徑大約是3億公里。地球在它的軌道上繞太陽走一圈需要一年，所以相隔6個月在地球上同一天文臺的觀測就是從跨越地球軌道直徑的3億公里長的基線兩端進行的。 少數(shù)恒星離太陽足夠近，用這個方法可以測出它們的視差，結(jié)果表明它們的視差極小，還不到1角秒。這個方法導(dǎo)致使用一個新的距離單位，叫做秒差距；一顆恒星如果距離正好是1秒差距（pc），它對地球軌道的3億公里基線應(yīng)該顯示2角秒的位移（也就是說，如果我們能在太陽和地球上，即在1.5億公里或1天文單位長的基線兩端同時測量，恒星應(yīng)該顯示1角秒的位移）。1秒差距約等于3.26光年，或者剛剛不到地球和太陽之間距離的206 265倍。沒有任何一顆恒星離我們近到能使它的視差大到哪怕只有1角秒，這就是為什么一直要等到1830年代才成功地測出首批恒星的視差。 首批恒星視差測量是天文學(xué)家了解宇宙大小的第一個真正向?qū)АＫ麄兊贸龊阈翘禊Z座61的視差是0.29角秒，對應(yīng)距離3.4pc；天琴座α的視差是0.12角秒，對應(yīng)距離8.3pc；現(xiàn)在已知離太陽系最近的恒星半人馬座α的視差是0.76角秒，對應(yīng)距離1.3pc，只有4.3光年。這個最近的恒星系統(tǒng)到太陽的距離比太陽系中最遠的行星冥王星要遠7 000倍。 到20世紀初只測量了60顆恒星的視差，但照相術(shù)推進了視差測量的應(yīng)用，采用電荷耦合器件使它得到進一步改進。1989年發(fā)射的伊巴谷衛(wèi)星以0.002角秒的精度測量了多于100 000顆恒星的位置。但是，即使這樣的精度也只能將視差測量范圍伸展到幾百秒差距。這已經(jīng)是直接測量天體距離的極限了；所有超出這一視差極限的其他測量都有賴于間接方法和一系列推理，從此引發(fā)了有關(guān)宇宙距離尺度精度的意義深遠的爭論。 有三個方法對擴大我們銀河系內(nèi)的距離測量范圍特別有用。第一個方法涉及恒星顏色測量和星光的光譜學(xué)分析。恒星可分為相似的群體，據(jù)此可以認為具有類似顏色和光譜特征的恒星應(yīng)該有大致相同的絕對星等。所以，如果一顆特定類型的恒星離我們近到能用三角視差法測定其距離，那么與它相似的恒星的距離，就可以通過把它們的視星等同距離已知恒星的視星等進行比較，而估計出來。 另外兩個方法與恒星橫過天空的運動方式有關(guān)。恒星接近或遠離我們運動的速率可利用引起星光紅移或藍移的多普勒效應(yīng)加以測量，恒星橫過視線的運動速度能夠直接測定（如果它足夠近而且運動足夠快的話），兩個速度相加就可以得出它在空間的真正速度。 利用這些觀測的方法之一適用于在空間一起運動而且離太陽不太遠的星團。一群朝同一方向運動的恒星實際上是沿著像火車鐵軌的平行線移動，正如鐵軌似乎在遠處會合到一點，在很多年內(nèi)測得的星團中恒星的運動看起來也將會合到天空的某一點。這樣，天文學(xué)家就能知道恒星朝什么方向運動。知道了恒星運動有多快，又知道了運動的方向，就可以計算出它們應(yīng)該有多遠才能產(chǎn)生觀測到的橫過視線的速度。 這個方法叫做移動星團法，它能測得幾十秒差距的距離。移動星團法的一次重要應(yīng)用是在20世紀頭10年測定了畢星團的距離。畢星團含有200多顆恒星，距離約46秒差距。由于該星團所有恒星的距離大致相等，使天文學(xué)家得以對好幾類恒星的亮度進行定標。 另一個測量恒星距離的方法顯得相當(dāng)奇特，但挺管用。如果我們隨機選取一大批距離大致相同（盡我們所能）、且足夠近使得能測量其橫過視線的自行的恒星，那么可以設(shè)想，平均說來，星群中一顆星朝某個方向運動的機會應(yīng)該與朝另一方向運動的機會一樣多。由于銀河系既不坍縮也不飛散，所有無規(guī)運動就必然或多或少互相抵消。因此，如果將用多普勒效應(yīng)測得的隨機樣本中所有恒星沿視線的速度相加并取平均值，則可以預(yù)期這群星橫過視線（或任一其他方向）的平均速度應(yīng)該與此基本相等。在這個假定下，將推測的平均速度和實測的自行進行比較，就能夠給整個星群定出一個“平均距離”。 這個方法叫做統(tǒng)計視差法。只要你處理的星群有足夠多的恒星，統(tǒng)計視差法就能給出合理的距離（當(dāng)然，這是因為有些恒星的距離能夠用其他方法，如三角視差法加以測量）。而至關(guān)重要的是用這個方法有可能測量包含幾個造父變星的星群的距離。由于造父變星的變化與它們的絕對星等有關(guān)，知道了幾顆造父變星的距離，其他所有造父變星的距離就能夠通過測量它們的變化周期而估計出來（見莉維特，亨麗愛塔）。 我們整個銀河系的大小是根據(jù)造父變星的觀測確定的。銀河系是一個扁平狀的盤，中央厚約4 000秒差距（邊緣薄得多），直徑30 000秒差距，太陽在離中心約9 000秒差距的銀河系邊遠地區(qū)。整個盤鑲嵌在球狀星團構(gòu)成的直徑約15萬秒差距的巨大而人煙稀少的球形暈中。 其他星系的距離是用各種各樣的方法測定的，但最重要的還是利用造父變星。這使得紅移與膨脹宇宙中距離的關(guān)系（見哈勃定律）得以定標，因而紅移現(xiàn)在已能獨立用來測量像類星體這種最遙遠天體的距離了。然而我們周圍一小撮鄰近恒星之外整個距離測量體系的基石，卻是用統(tǒng)計視差法直接測定的少數(shù)幾顆造父變星的距離。 現(xiàn)在我們用一個常見的東西——阿司匹林——作比喻，看看所有這一切距離的大小比例。如果我們太陽大小如一片阿司匹林，那么最近的恒星就是140公里外的另一片阿司匹林。對恒星之間的距離來說，這是頗具代表性的——從一顆恒星到其近鄰的距離是恒星本身直徑的數(shù)千萬倍（當(dāng)然雙星和聚星中的恒星除外）。我們銀河系這樣的星系含恒星數(shù)千億顆，它們分布在相應(yīng)的巨大體積中，它們?nèi)w由引力維系在繞星系中心的軌道上。 為了得到星系之間距離的概念，我們改變一下比例，用一片阿司匹林代表整個銀河系。現(xiàn)在，離我們最近的大型星系——仙女座星系（M31）將是僅僅13厘米遠的另一片阿司匹林。這可能使人誤解，因為我們的銀河系和仙女座星系都是本星系群——引力維系在一起的星系系統(tǒng)——的成員。但是最近的一小群星系——玉夫座星系群——的距離，在阿司匹林尺度上，也仍然只有60厘米。這個尺度的3米以外，則是室女座星系團，它將是包含2 000多個阿司匹林般大小的星系的大集體，占據(jù)一個籃球那么大的空間。 我們可以將這個類比進一步外延。大約20米外是另一個大星系團——后發(fā)座星系團，再往外還有甚至更大的星系團，其中有些自身跨度就達到20米左右。強大的射電源天鵝座A的距離是45米。全天空最亮的類星體3C 273是130米。而整個可見宇宙，在我們銀河系用一片阿司匹林代表的尺度上，則可以包容在直徑僅1公里的球中。 顯然，與銀河系空間的恒星相比，河外空間中的星系要豐富得多，擁擠得多。如果半人馬座α按照玉夫座星系群與銀河系相對距離的比例向太陽靠近，它就會比我們更稍微接近太陽一些!如果星系按恒星之間相對距離的比例分開，那么最近星系到我們的距離將是實際宇宙中看到的最遠天體距離的大約100倍。我們甚至不會知道除我們自己的本星系群之外還有別的東西存在。宇宙學(xué)家之所以能夠研究整體宇宙、宇宙中物質(zhì)的分布、以及宇宙演化時物質(zhì)分布的變化，等等，純粹是因為這是一個塞滿了星系的擁擠空間。
cosmic dust宇宙塵以小顆粒形式存在于恒星之間的物質(zhì)。星際塵粒的直徑可以大到10微米（1微米等于百萬分之一米），也可能小到0.01微米。它們因為吸收和散射藍光和紫外輻射，使通過的星光顯得比較紅而被發(fā)現(xiàn)——這同地球大氣中的塵埃散射藍光而透過紅光，形成壯麗晚霞的情形是完全一樣的。 星際紅化改變恒星的顏色，這是很多天文觀測都必須計及的。在我們銀河系內(nèi)，由于存在星際吸收，星光每傳播1 000秒差距，恒星亮度即減弱大約1星等。 光譜學(xué)研究表明，大部分星際塵粒由石墨（碳的一種形態(tài)）和硅酸鹽構(gòu)成，其外層可能是凍結(jié)的水或氨（氨是氫和氮化合物），或是固態(tài)二氧化碳。塵粒大概是冷星大氣流出的物質(zhì)形成的，占星際云全部質(zhì)量的大約2％，而整個銀河系盤中塵粒總質(zhì)量高達太陽的2億倍。 星際云中的煤煙和氨顆粒為制造復(fù)雜分子提供了可以發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的表面。弗雷德·霍伊爾爵士和昌德拉·威克拉馬辛格認為有可能造出生物體的分子（見胚種廣布假說），這個推測因1994年在星際云中發(fā)現(xiàn)一種氨基酸（甘氨酸）而獲得證實。 星系之間沒有塵粒，但肯定有氣體形態(tài)的星系際物質(zhì)，可能還有暗物質(zhì)。 另見CHON、星際化學(xué)。
cosmic microwave background宇宙微波背景見背景輻射。
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