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随着天文学家正在对越来越深的宇宙进行测绘，我们可以在自己的地址上添加一些新的名词。我们居住在拉尼亚凯亚（Laniakea）超星系团之本星系群之银河系内。拉尼亚凯亚是夏威夷语，意为“广阔无垠的上苍”。拉尼亚凯亚超星系团有10万多个星系，跨度约5亿光年。（登录www.vox.com/2014/9/4/6105631/map-galaxysupercluster-laniakea-milky-way，见识其复杂外形。）
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恒星的形成
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在凝结形成星系的气体云中，相对较小区域内的气体凝结成为恒星，恒星各自分离，早期宇宙中，恒星之间的距离较近，现在则大了很多。
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恒星的形成是这样的：有的地方，氢原子和氦原子相距比其他区域的氢原子和氦原子要近，引力把它们越拉越近。原子之间的碰撞导致温度上升。随着温度上升，电子与质子分离，原子分裂，重新形成等离子态或类似气体的状态，由于温度太高，原子无法形成。氢质子以极大的力量、极高的速度相撞，最终4个质子克服了正电荷的排斥，聚变形成氦核。
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在聚变成氦核的过程中，4个质子中有2个质子性质不变，剩下2个质子失掉正电荷，变成中子。正电荷分离出去，成为正电子（一种反粒子），与电子相互湮灭，释放出能量。这种碰撞就是恒星以及氢弹能量的来源——在氢弹中氢质子也发生聚合。最初4个质子的一部分质量转变成核能。
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恒星就类似于一颗缓慢爆炸的氢弹。最初气体云的坍缩用了大约10万年的时间。由于恒星核心周围的物质的压力，将中心的爆炸包裹在内，因此核聚变会持续几百万年甚至几十亿年的时间。
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其他事件有时也会加强恒星形成过程中的引力。一颗大恒星诞生时，会释放大量的能量，对周围氢和氦的气体云产生压缩，引发一连串恒星发生反应。有时一颗超大恒星在生命末期的爆炸（参见第4章）也会产生同样的效果。
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一大堆氢原子中心一旦发生聚变，就形成了恒星，中心释放的能量传到原子物质的外围，恒星开始发光（即辐射）。第一批恒星发出的辐射，是宇宙中第一次集中的光线，这与遍布宇宙的宇宙背景辐射的昏暗光芒大不相同。
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恒星（太阳）的结构
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与所有恒星一样，太阳中心也发生氢原子的核聚变，外层则储存着更多氢。
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恒星是物质和能量自动调节的系统。氢质子核聚变释放能量，产生巨大的向外的力，而引力产生巨大的向内的力，两者相互平衡。如果向外的能量的力稍微超过一点，恒星就会冷却，体积随之增大。这个过程会减缓核聚变，使得引力再次将恒星收缩变小，而这又会让温度升高，加速核聚变。这种负反馈环产生了所谓的“动态稳定状态”。它的工作原理就像燃气锅炉上的恒温器，室内温度一下降，火炉就会再次点燃。多数恒星都自行调节，稳定燃烧，但一些年代久远的恒星，其亮度则有规律性的变化。与星系不同，尽管自由飘浮在星系中的氢和氦比过去少很多，但今天依然有恒星正在形成。结果是，新恒星的大小和数量都随着时间推移而减少。每年，银河系中约有10颗新恒星产生。
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恒星大小不同，取决于最初形成时氢和氦气体云的大小。恒星中，我们了解最多的就是太阳了——一颗普通、中型的恒星，直径约是地球的100倍，质量约是地球的30万倍。体积最小的恒星差不多是太阳质量的1％，最大的恒星质量是太阳的200倍左右。质量相当于太阳的6倍或以上的恒星有潜力成为超新星。（超新星的信息参见第4章。）
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银河系呈现美丽的旋涡状，有上千万颗恒星分布其中。它之所以能够保持形状不变，是因为至今还没有与其他星系发生碰撞。太阳位于银河系外围的一个旋臂上。这个位置可是好得很，距离中心既不太近，也不太远，太近则超新星太多，太远则超新星太少，无法产生足够更重的化学元素，以供行星和生命的形成。
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太阳和它的行星绕着银河系中心的黑洞在轨道上运行。整个太阳系沿轨道运行的速度为200千米/秒（125英里/秒）。虽然速度如此之快，但太阳系绕银河系旋转一周，仍需2.25亿年左右。以这样的速度，你觉得地球已经绕银河系中心旋转多少次了呢？（提示：你得知道太阳和地球形成于约45亿年前。）
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不过，为什么速度如此之快，我们却感受不到呢？奥妙就在地球外围的大气层是随地球而动的。跟我们一样，大气层受地球引力的吸引。由于同样的原因，地球日复一日绕轴自转或年复一年绕太阳公转，我们都没有感觉。我们自以为坐在那里一动不动，但实际上，我们同时朝多个方向快速运动。想到这一点，你“晕地球”了吗？
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之前提过，距离太阳最近的恒星是比邻星，它在4.24光年之外。也就是说，比邻星的光以接近每秒30万千米的速度，还需要4.24年的时间才能到达地球，而太阳光到达地球，平均需要8分18秒。（地球绕太阳公转的轨道是椭圆形的，离太阳的距离是有变化的。）
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地球距太阳与地球距最近的恒星两者相比是什么情况，可以做下面这个三步走思维实验。［感谢理查德·道金斯（Richard Dawkins），他从约翰·卡西迪（John Cassidy）的《地球寻找》（Earthsearch）中借来了这个主意。］
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1.想象在足球场中间，放一只足球，足球代表太阳。
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2.走25米之后，放一粒胡椒，代表地球，与太阳相比，大小和距离都是成比例的。
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3.再想象另一只足球，稍微小点，代表比邻星。你需要把它放在6500千米（4038英里）之外，这个距离相当于整个南美洲的长度。
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恒星最初出现时，从某种程度上说，是完全新兴的事物。引力作用在氢原子上产生新的、更为复杂的原子结构，并将分布于本区域、稳定热点的能量流集中起来。这些恒星点产生大量的能量，将临近的天空都照亮了。它们代表了宇宙中局部秩序的快速增长。
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宇宙从诞生之初就一直在膨胀，这是件好事，不然就会有大麻烦。如果恒星是在小而又不膨胀的宇宙内燃烧，整个空间的温度就会越来越高。热力学第二定律表明，局部或区域秩序的出现，必然造成别的地方的无序。（表示这种无序的专有名词是“熵”。）有些系统，比如恒星，会变得越来越有序，但代价是，别的地方越来越混乱。没有空间容纳这种无序，没有真空区倾倒多余的热量，恒星就会因产生的热量窒息，无法保持稳定。
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（同样的，我们的身体会散热、排尿和粪便，这也是把无序排掉，这些是比我们摄入的热量质量更差的热量。如果人体不能散热、排泄废物，人就无法存活。）
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