原创 星际空间进化论--序（包括关于我们为什么要学习的一些启示性的解答）

小时候是否有一个梦想，自己当宇航员飞入外太空，想去品尝一下宇宙的“味道”，或者和爸爸妈妈在一起数星星的时候，问星星怎么来的，怎么会那么亮，一闪一闪的。。。这些美好的回忆也正是促使我写这一个系列的动力，作为一个成年人，我们有义务去解答这些问题，也是对好奇心的一种责任感吧。好了进入主题。

首先大家从各种科幻小说和电影中描述的那样，是极其深奥和广邈的。生命最伟大的地方就是我们总可以通过某种方法去理解一些客观的事物。这个世界上我们所能认知的范围内大自然是“绝对”正确的。人类以及其它各种生命形式都在无时不刻的遵守着“正确的轨迹”在运转着。而人类身为大自然的一员无时不刻的服从着大自然指令。我们感觉不到这些束缚，是因为大自然具有极高的自由度（举例说，面对一些事情我们有很多的选择，而从这个选择以后其后的每一步都与这个选择有着必然联系--因果关系），而我们只是其中的一个分支。大自然为了精确的运行而保持其正确性，使我们必须在一定的时空内面对其它自由度的时候，会出现一些征兆，（例如，我们会感觉有很多时候会不知所措，无从下手）而这时大自然会让我们必须做出选择（在非特殊环境下时空的性质，参见相对论），而对于我们来说会对“结果”主观的感到高兴或者失落。而“聪明的”人类会尝试很多方法，使 我们尽量能得到让自己“满意”（相对于目的，例如我们小时候想尽一切办法要压岁钱。。。）的结果。大自然一个有趣的性质是不断的重复着，随时间演化即成为历史。而人类发现自己会重复面对着相同的状况，于是乎就会用文字把一些经过尝试的能够得到尽量“满意”的结果的方法总结起来，到了近代就形成了文献。这些宝贵的方法是人类经历几百个世纪总结出来，供我们现代人进行参考和利用。在大学，我们上的一节课的知识可能就是前人用一辈子换来的经验，其中的汗水乃至鲜血的付出都是我们难以想象的。我们人类有意义务敬畏生命伟大的同时，把这些传承下去。或许这就是我们所谓的学习吧。

在这个系列中，我们会学习最常用的解决问题的手法即“divide and conquere”把大问题分解成适当小的问题去解决。所以这里为了描述宇宙分解成银河系和星际物质，而银河系又是由恒星以及星际物质构成的。恒星从星际分子云中高密度的部分出生，经过一系列收缩进入核聚变阶段，最后死亡是把自己解体，将自身物质还给星际空间。银河的形状与进化过程与恒星的质量和形成频率有着极大的关系。比如太阳这样的小质量星会形成卫星系统而有着100亿年左右的寿命，而大质量的恒星几千万年的主系列进化后，经过超新星爆发，向星际空间释放大量的能量，其爆发生成的重元素正是促进银河进化的主要动力。由此可以定义恒星是银河和宇宙进化的基本过程。

现代人类研究星际物质的范围主要在银河系内。我们肉眼可以看到的发光的星体的光只是恒星辐射出波长为380nm-780nm电磁波。而大自然中的星体和星际物质辐射出来的电磁波波长范围很广，从高能伽马线，X线，红外线，一直到长波这些我们肉眼无法观测的电磁波。（比如有很多爱好者买天文望远镜观察拍照星体，基本上都是在可视光波长范围内。有一些红外望远镜价格不菲，但是通过计算机处理过的图像，我们能看到星体的另一种景象！）现在随着科技的进步，各种空间飞行器通过接收这些电磁波数据传回地球科学家们进行分析，利用现有的物理和化学理论加以适当推测，可以得出星际物质或星体的化学和物理性质继而可以理解星体是怎么进化生长的。

在广邈的星际空间中，充斥着大量的光子和高能粒子。虽然光子没有质量（证明见特殊相对论1），但是通过相互作用（类似于传球作用，就是我把“球”即信息扔给你，你再扔给我，球就相当于光子，大自然的粒子通过这种方式进行“交流”的，其证明需要用到量子场论2。）亦即量子效应对星际物质的形成起着很大的影响（毕竟都是由粒子组成的嘛~）。而高能粒子质量很小，但是能量密度极大（这也是高能粒子线对人体有害的原因--同样能量下高能量密度的粒子线即波长很短的电磁波会一下打坏DNA链，而波长长的电磁波则不会有太大影响。这里用一个不精确的比喻：能量密度大就像同时掰一捆筷子--DNA链 需要一下用很大力量一样，而能量密度小就可以认为是一样数量的筷子一根一根的去掰所需要的力量。），也对星际物质的进化起着重要作用。