深圳自然博物馆之 ‍宇宙厅

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深圳自然博物馆‍华南规模最大的综合性自然博物馆‍大湾区首座大型综合性自然博物馆‍ 深圳自然博物馆，位于深圳市坪山区燕子湖畔，东临坪山河与燕子岭，西侧与赤坳水湿地相连，建筑用地4.2万平方米，总建筑面积约10.53万平方米，总投资约35亿元。整个建筑由五个高低错落的圆锥台组成，外墙装饰好似海风海浪侵蚀而成的崖壁。整体造型犹如高低起伏的山脉。 深圳自然博物馆于2026年7月28日开馆迎客。陈列展览区达3.52万平方米。共设有‍八大主题展厅：‍宇宙厅、地球厅、演化厅、‍恐龙厅、人类厅、生物厅、生态厅、家园厅。八大展厅串联起46亿年时光。集合了7461件展品，从天外陨石、巨型恐龙骨架，到丰富的动植物标本，海量展品目不暇接。还有超过2000平米的临展厅，1100多个座位的自然剧场、球幕影院、动感影院和巨幕影院。在这里，可以穿越远古纪元，探寻生命演化的奥秘，感受自然万物的震撼。 宇宙厅星辰引路的认知长卷 以宇宙探索为主线，系统展示人类认识宇宙的完整历程。第一部分通过古代星图、星盘与望远镜，呈现人类观测与记录宇宙的历史实践；第二部分以互动装置揭示从星系到行星的层级结构与演化过程；第三部分借助陨石样本，解读太阳系的形成历史，讲述这些来自深空的信使所承载的宇宙故事。一、仰望苍穹鸿蒙岁月星空画卷管中窥天二、漫游星海<ul><li>十的次方：从微观到宏观</li><li>多彩星际：行星世界</li><li>壮丽轮回：恒星之旅</li><li>无尽宝藏：深空天际</li><li>物质之网：星系团与大尺度结构</li><li>宇宙的编年史</li></ul>三、采石知天<ul><li>天地冲撞：陨石、陨石坑、火流星现象</li><li>沙石窥月：触碰月球</li><li>荧感在天：火星探索</li><li>星际征途：深空梦想</li></ul> 前言 在远古时代，我们曾用神话解释星辰的运行，用画笔描摹星座的轮廓；望远镜的发明使我们得以更加精确地测量星点的位置、测定天体的距离；今天，我们已经洞悉宇宙的许多奥秘：从行星的诞生到恒星的死亡，从星云的孕育到星系的形成，甚至得以推测宇宙的演化历程。 光子与陨石—— 这些来自宇宙的信使，亿万年来不断向地球投送宇宙的密函。如今，我们终于读懂了其中的一部分讯息：我们脚下的土地、呼吸的空气，乃至我们的身躯，都曾是星尘。 让我们仰望苍穹，漫游星海，采石知天，带着理性与诗意，追溯星尘的起源。 仰望蒼穹认识宇宙的历程古往今来谓之宙四方上下谓之宇 —— 《淮南子·齐俗训》 仰望星空，是为了更好地理解我们的家园。古人相信神灵创造世界，现代科学告诉我们生命源自星尘。 人们曾经以为脚下的土地就是世界的中心，而望远镜帮助我们看到全新的天地。从古代壁画、手绘星图、玻璃底板，到数字照片，人们怀着对浩瀚未知的敬畏之心，记录下星空的奥秘，在日升月落之间领会字宙运行的秩序与美。 大型反射望远镜 （胡克望远镜） 利用凹面镜反射光线聚光，反射式望远镜，此模型长约7米，全金属质感，配备厚重的机械基座。 胡克望远镜（100英寸/2.54米） 原镜建于20世纪初（美国威尔逊山天文台），曾是当时世界上口径最大的光学望远镜。天文学家埃德温·哈勃曾用它观测仙女星系中的造父变星，证实了“宇宙远比银河系大”；随后又发现了“星系红移”，提出了哈勃定律，证明了宇宙正在膨胀。改变人类宇宙观，是现代宇宙学诞生的关键转折点。 巨型球幕投影装置 宇宙厅核心巨型球形大屏，播放宇宙演化主题影片，讲述宇宙诞生与星辰变迁。搭配穹顶星空画面与悬挂行星模型，沉浸式氛围感拉满，是博物馆标志性打卡点。 太阳系八大行星悬浮模型 展厅空中悬挂太阳系各大行星仿真模型，还原木星大红斑、土星光环，直观展示行星体型差异，星空氛围感拉满，宇宙厅必打卡景观。 土星悬浮仿真模型 大型吊挂土星模型，还原明亮发光土星光环，下方展柜陈列陨石标本。悬浮半空，氛围感强烈，宇宙厅网红打卡景观。 鸿蒙岁月“遂古之初，谁传道之？上下未形，何由考之？” —— 屈原《天问》 仰望星空，是为了更好地理解我们的家园。古人相信神灵创造世界，现代科学告诉我们生命源自星尘。 人们曾经以为脚下的土地就是世界的中心，而望远镜帮助我们看到全新的天地。从古代壁画、手绘星图、玻璃底板，到数字照片，人们怀着对浩瀚未知的敬畏之心，记录下星空的奥秘，在日升月落之间领会字宙运行的秩序与美。 目之所及：前望远镜时代的测星仪器 在望远镜出现之前也有许多辅助天文观测的仪器。中国古代曾用圭表追踪日影，用浑仪测量星体坐标，用浑象演示天球运动。阿拉伯天文学家发明星盘用于航海导航，还制造过兀鲁伯象限仪这样的大型观测仪器。文艺复兴后，西方的第谷和赫维留等人借助象限仪等仪器达到目视观测的极限水平。这些观测虽然精度有限，但为天文学的进步打下了坚实的基础。 管中窥天万顷琉璃玉宇宽，镜澄千里幻中看。 ——潘有度《西洋杂味） 天文学的进步与仪器技术的发展密不可分。从古代浑仪、星盘到望远镜、光谱仪，乃至今天的射电干涉阵、引力波探测⋯⋯每一次新仪器的发明和技术的进步都会带来全新的发现与观念的变革。伽利路制作望远镜观察月面，哈勃用胡克望远镇发现宇宙膨胀，中国天眼探测微弱的中子星脉冲……正是借助这些工具，我们才一点点窥见宇宙的奥秘。 星空画卷“古人令人若流水，共看明月皆如此。” —— 李白《把酒向月》 太阳为什么会东升西落？月亮怎么会有盈亏圆缺？星星一共有多少颗？宇宙究竟有多大？…… 这些自然而然的问题孕育出各种神话传说，构成了人类最早的宇宙认知。即使天生异象——无论是日月交食，还是行星逆行，抑或替星当空——一只要能被解释，人们便有理由相信宇宙并未失序，从而可以安心生活。这些朴素的字宙观念，伴随人类度过了漫长的蒙味时期。地心说与日心说 周而复始的日升月落，斗转星移，让人们自然地认为地球是宇宙的中心。古希腊文明将这个朴素的想法系统化，最终形成以公元二世纪天文学家托勒密为代表的地心说理论。 这个理论基本能够解释当时人们观察到的天体轨迹。16世纪初，哥白尼提出了日心说模型，以更加简洁的思路来描述行星的运行。这一基本观念的变革引起了科技、文化乃至宗教上的激烈争论和冲突。 摄星仪 摄星仪是用于天体摄影的专用望远镜。双镜筒设计中，主镜负责拍摄星像，导星镜用于校正地球自转造成的漂移，推动了20世纪初天文摄影与星表编制的发展。 反射望远镜 1668年牛顿发明了反射望远镜，以凹面反射镜替代透镜成像，解决了传统折射望远镜无法避免的色差问题，大幅提升天体成像的纯净度与精确度。牛顿式望远镜开启了大口径光学天文观测时代，极大拓展了天文观测的边界。 黄铜大型折射望远镜 通体黄铜长镜筒，架设在带有金属交叉拉杆的木质三脚架上。镜筒中部配有横向平衡支架与调节旋钮，目镜端上方还装有一个小型的寻星镜（辅助瞄准），镜身带有刻度盘。属于典型的开普勒式折射望远镜（物镜与目镜均为凸透镜，视场大、倍率高，成倒像，适合天文）。18-19世纪，随着消色差透镜（双合透镜）的发明，这类黄铜望远镜成像质量大幅提升，广泛用于天文台固定观测，以及大航海时代的舰船导航与测绘。 木质（红木/桃花心木）折射望远镜 镜筒为木质（外覆黄铜箍与配件），架设于木质三脚架。镜筒上同样配有小型寻星镜与调节装置。木质镜筒轻便且不易变形，常用于陆地观测、航海瞭望及业余天文。它比手持望远镜更长，焦距更大，能看清更暗弱的天体。 手持折射望远镜（产自意大利 18世纪早期） 材质为黄铜（木质/皮制外套），长圆筒形，多节套筒可伸缩（抽拉式设计），便于携带，是典型的大航海时代至科学革命时期的光学仪器形态。折射望远镜利用透镜（物镜与目镜）折射光线来聚焦成像。17世纪初由荷兰眼镜匠发明，伽利略将其用于天文观测（发现木星卫星、月球环形山等），开启了现代天文学。18世纪意大利的光学工艺发达，这类手持望远镜广泛用于航海定位、军事瞭望与天文观测。其抽拉设计可调节焦距，体现了早期意大利光学制造工艺。 “反射望远镜突破”主题展区 展柜上陈列了多件近代经典望远镜实物（或精细复刻品） 背景墙则是一条贯穿1609至1948年的光学望远镜发展时间线。 玻璃魔法：古典望远镜 望远镜的发明让人类得以突破肉眼的能力极限，窥探天体的细节。影响望远镜性能的因素有多个：口径决定集光量和分辨率，视场决定同时捕获的天体数目，像差与色差决定成像的明锐程度。为了提升望远镜的性能，天文学家持续改进光学设计。每一次突破，都让我们看得更远、更真切。宇宙的真实面貌，也随着望远镜技术的进步而逐渐清晰。 “望远镜发展时间线”展板 展板以年份为轴，系统梳理了人类光学观测从17世纪到21世纪的突破：第一阶段：折射望远镜的登场（17～19世纪）• 1609年：伽利略制作伽利略式折射望远镜，首次指向星空，发现月球环形山、木星卫星等。• 1611年：开普勒提出双凸透镜组合的改进方案（开普勒式），扩大了视场并提升成像质量。 第二阶段：反射望远镜的破局（17～20世纪中叶）• 1668年：牛顿制造首台实用型牛顿式反射望远镜，用凹面主镜+平面副镜，解决了折射镜的色差问题。• 1672年：卡塞格林提出卡塞格林式反射镜（抛物面主镜+双曲面副镜），大幅缩短镜筒。• 1789年：赫歇尔造出1.22米巨型反射镜。• 1845年：罗斯伯爵建成1.8米反射镜，首次窥见遥远星系的旋涡状结构。 第三阶段：折反射望远镜的崛起（20世纪）• 1917年：威尔逊山2.54米胡克望远镜落成，哈勃据此发现宇宙膨胀。• 1930年：施密特设计施密特望远镜（折反射结合），实现大视场巡天。• 1943年：马克苏托夫发明马克苏托夫-卡塞格林望远镜，结构紧凑像质优异。• 1948年：帕洛马山5.08米海尔望远镜，长期保持世界最大口径。• 1993年：凯克10米望远镜（由36块六角形子镜拼接），开启10米级时代。 第四阶段：新技术望远镜的启幕（20世纪末至今）• 1990年：哈勃空间望远镜（HST，口径2.4米）发射，摆脱大气干扰。• 1998-2021年：欧洲南方天文台甚大望远镜（VLT，4台8.2米）、中国郭守敬望远镜（LAMOST，大视场光谱）、悟空暗物质卫星等。• 2016-2023年：中国“天眼”FAST（500米口径球面射电，虽非光学但同属巡天巨器）、高海拔宇宙线观测站（LHAASO）。• 2024年：中国“天关”（爱因斯坦探针）卫星，采用龙虾眼微孔阵列技术。 观测仪器版画 浑仪 根据北京古观象台明代浑仪制作，采用多重同心园环，由代表赤道、黄道、子午圈等的环规组成，配合“窥管”瞄准天体，用于测量天体的球面坐标，是17世纪望远镜发明前天文学家测定天体方位的必备工具。 三球仪产自波希米亚（今捷克）19世纪 材质为黄铜，底部有雕花圆座，长横臂上带有机械联动结构，末端及上方分布着代表天体的球体（大球代表太阳/地球，小球代表月球），侧面带有手摇柄和刻度盘。三球仪（又称月地运行仪）是一种经典的天文教学演示仪器。它通过齿轮机械联动，模拟太阳、地球和月球三者的相对运动。转动摇柄时，它能直观演示地球的自转与公转、月球的绕地运行，以及由此产生的昼夜交替、四季变化、月相盈亏、日食与月食等天文现象。在19世纪，它是重要的天文科普与教学工具。 这是一组16至19世纪古代黄铜天文仪器，主要产自德国（另含一件阿拉伯地区制品）。是近代天文学、航海导航与机械计算的珍贵历史文物，材质多为黄铜，带有典型的悬挂环、刻度盘与可旋转照准仪（指针）。平面星盘 “德国 1591年平面星盘”与“16-17世纪平面星盘”，以及“阿拉伯 16-18世纪阿拉伯星盘”。星盘是古代最重要的天文仪器之一，利用投影原理，可测量天体高度、判定时间、确定纬度，兼具日历功能。阿拉伯星盘常带有繁复的雕花，体现了伊斯兰天文学的高度成就。通用星盘/通用星盘“德国 1553年、1596年通用星盘” 相比普通星盘，它无需更换度盘片即可适用于不同纬度，极大提高了航海与野外观测的灵活性。 　　象限仪类（航海与测量）通用象限仪 “德国 16-19世纪”及“1572年通用象限仪”。象限仪通常呈90度圆弧，配有瞄准器，用于测量天体高度角。其紧凑设计特别适合航海定位（测北极星高度求纬度）、测绘及野外天文观测。 机械计算类（早期“计算机”）天文计算盘如“德国 1594年天文计算盘”。通过旋转机械刻度，集成黄道、历法与天文参数计算，是机械计算发展的体现。行星计算盘如“德国 16-19世纪行星计算盘”。依据七曜体系推算行星时、星期及相关历法信息。 上古宇宙观 漫游星海探索宇宙的层级结构 “在一粒沙中看见世界，从一朵花中看到天堂。将无限握在掌中，于刹那中得见永恒。” ——威廉•布菜克《天真的预言》 自从伽利略将望远镜指向夜空之后，人类认识宇宙的尺度迅速扩展：从地球到太阳系、银河系，再到本星系群、星系团，以及由亿万星系共同编织的宇宙巨网。不同尺度的天体系统记录着宇宙运行的规律，人们也正是通过对它们的研究，逐渐认识支配自然的基本物理定律。与这些天体相比，生命诚然渺小而短暂，但我们居然能够勾勒出这座宏伟殿堂的蓝图，这是文明的骄傲，也是人类心智的荣光。 上图：象征天帝的宫殿紫徽恒星座下图：中国古典星图 上图 17世纪《和谐大字宙）中的哥白尼宇宙体系图，以太阳为宇宙中心，展现地球及诸行星围绕太阳运行。并通过月相、星座环带与天球結构呈现日心宇宙观下的宇宙秩序。下图<ul><li>西方古典星图</li><li>拜耳星图</li><li>赫维留星图</li><li>弗拉姆斯蒂德星图</li><li>波德星图</li></ul> 西方古典星图和谐大宇宙 拜耳星图 赫维留星图 弗拉姆斯蒂德星图波德星图 多彩星际：行星世界 地球是人类的家园，它提供了我们赖以生存的一切。然而浩瀚宇宙中，还有许多其他星球，它们与地球有什么不同？是否也有条件允许生命繁衍？倘若地球环境恶化，人类文明能否在其他星球上延续，当太阳走向终结，我们又该前往何处寻找新的家园？这些追问，既是科学的探索，也是文明的自省。 寻找第二个地球 在浩瀚的宇宙中，我们的蓝色家园不应是孤例。第二个地球不仅关乎未来的生存空间或资源，更是生命是否孤独的终极追问。我们已经确认数千颗系外行星的存在。它们类型多样，包括热木星、冰巨星、亚海王星、超级地球，以及可能位于宜居带的岩质行星。虽然人类在短期内还无法离开太阳系，但系外行星的存在本身就意味着希望。 系外行星种群搜寻 在已知的系外行星系统中，位于天龙座方向的开普勒90系统是最接近太阳系结构的系统之一。开普勒90距离地球约2500光年，质量约为太阳的1.2倍，目前已发现8颗行星。 左上图：比邻星三星系统距太阳的距离 比邻星b是距离地球最近的系外行星，位于半人马座方向，距离太阳约4.2光年。它质量接近地球，处于比邻星的宜居带内。比邻星与半人马座a星A和B组成一个三体系统，但其质量远小于后两者，部分研究认为它可能是后来被该双星系统俘获的成员。比邻星本身恒星活动剧烈，可能会严重影响其行星系统中行星大气层的稳定性。 右下图：主序星的宜居带 宜居带是恒星周围允许液态水存在的区域，液态水是生命赖以存在的关键溶剂。宜居带并非固定不变，随着恒星在演化样的恒星，随着年龄增长和亮度增加，宜居带会缓慢向外扩展。电影《流浪地球》便设定在太阳老化的未来，人类试图带着地球迁移，以延续生命。 壮丽轮迴：恒星之旅 正是因为有星展的指引，我们的目光才会望向宇宙深处。人们曾经以为这些星点是天拿上永恒的饰物。其实它们也觀经历生死轮回。历代恒星自量云中選生，以光热烛照宇宙。并在生命终结时将物质重新播撒回太空……省亿年的星生轮回才积累起生命形成所需的各种元素。凝望恒星，我们看见的也是自身起源的炉火。近邻恒星 太阳周国的恒星分相当稀疏。10光年之内仅有几＋颗恒星，最近的比邻星远在4.2光年之外。这些近邻恒星大多质量较软，也缺少会在短时间内演化为超新星的大质量恒星，从而为地球生命的长期演化提供了稳定的字宙环境。在这些平凡的星光之中，也有行星静静运转，或许还有生命正在稍然演化。右下角图：太阳系近邻星际空间 恒星生涯 对于大部分恒星而言，命运在气体云中環缩诞生的那一刻便已注定，大质量恒星演化剧烈而短暂，数千万年便耗尽氢燃料；小质量恒星燃烧温和而漫长。可延续数百亿年。无论寿命长短，恒星一生的大部分时间都在主序阶段度过——在引力与热压的平衡中稳定发光，一旦氧燃料耗尽，平稳的主序阶段就结束了，恒星将按照各自质量的指引走向不同的归宿。图1、天体大小比例图2、恒星的一生图3、 无尽宝藏：深空天体 星空中不仅有众多明锐的星点，还散落着一些形态延展、轮廓朦胧的天体，仿佛是埋藏在星辰大海中的宝藏。古人曾认为它们是星空中的云雾。直到二十世纪，我们才逐渐揭开它们的真实身份——有的是大质量恒星死亡时抛酒的壮观遗迹，有的是孕育年轻恒星的明亮星云，有的是遥远的巨大星系。今天，它们被统称为深空天体，是星空中最动人的观测目标。 宇宙岛屿：星系 星系是恒星的国度。亿万星辰在此诞生、闪耀、老去，循着引力編织的律法，共舞于时空的深幕之上。旋涡星系有着遍布年轻恒星与星云的旋臂；椭圆星系充满年老的红色恒星，光晕沉静；不规则星系形态扭曲破碎，其中许多正经历着旺盛的恒星形成。太空云雾：星云 星云是恒星的摇篮，也是许多恒星最终回归的地方。在引力作用下，星云聚集、塌缩，点燃核聚变的火光；恒星在生命末期又将合成的元素抛酒回太空，形成烟花般绚烂的星云遗迹。正是这样的循环，让宇宙从只有氯与氮的荒漠，演变为能够孕育行星与生命的沃土。我们体内的碳、氧、钙，都曾在这样的星云中漂浮亿万年。星与类聚：星团 星团是恒星的族群。它们自同一片星云中诞生，在围绕星系中心的长绕转中终将腐散，汇入星海。有的星团成员稀疏，被称为疏散星团。它集中分布在星系盘附近，成员年轻，结构松散，容易受到引力扰动而逐步瓦解。有的星团成员致密，呈球对称分布，因此被称为球状星团。它们高悬在星系外围的恒星晕中，包含众多年老恒星，围绕星系进行漫长的运行。 银河系 我们生活的银河系是一个拥有数千亿颗恒量的巨大旋涡星系，整体星扁平的盘状结构，直径约10万至15万光年。银河系中央有一个恒星高度密集的区域，称为核球，其中心潜藏着超大质量黑洞—人马座 A’。一条短棒状结构贯穿银河系核心，并向两侧延伸出数条旋臀。这些旋臂是恒量形成活跃的区域，遍布着明亮的恒星、星云和星团。 左图：银河系中心天体轨道示意图银河系中心超大质量黑洞 银河系中心同样存在一颗超大质量黑洞，位于人马座方向，靠近天蜴座边界。虽然银河盘中的尘埃遮挡了可见光，但射电和X射线观测能够穿通尘埃，揭示它的存在。通过周围恒星的运动，人们测得这颗位于银河核心的黑洞质量约为太阳的400万倍，目前仍在缓慢吞噬周围物质并持续增长。右图：M87 星系中心黑河射电图象第一张黑洞照片： M87的漩涡之眼 黑洞是连光也无法這脱的致密天体，虽然并不罕见，却极难直接观測。M87 星系中心的超大质量黑洞是目前已知最巨大的黑洞之一，质量约为太阳的65亿倍。2017年，事件视界望远镇开始对其进行观測；两年后，人类首次获得了黑洞的图像。由于黑洞本身无法被直接看见，这张紧脱的限片呈现的是黑洞周團炽热的吸积盘。高速运动的气体在强引力作用下被加热激光，从而勾勒出黑调阴影的轮廓，宛如旋涡中的水流围绕着一个看不见的中心。 物质之网：星系团与大尺度结构 当视野延伸至数亿光年之外，星系渐次化作点点微光，宇宙的宏大骨架便悄然显现——丝状结构如巨网延展，万千星系沿着暗物质的脉络流动聚集。这并非幻想，而是观测与模拟共同揭示的真实图景：从广域巡天捕捉的星系分布，到超级计算机复现的宇宙演化，两者惊人地吻合。纵然宇宙浩瀚无垠，人类仍能够通过数学物理法则，勾勒出它的基本秩序。 暗物质与星系团 星系团是由成百上千个星系在引力作用下聚集而成的巨大系统，也是宇宙物质网络中的重要节点。海量气体在引力作用下沉降到星系团内部，被加热到数千万度，并发射出明亮的X射线。然而，星系团的大部分质量却来自难以探测的暗物质。我们至今仍不了解暗物质的真实本质，只能通过它产生的引力效应推测其存在。宇宙的大尺度结构 现代天文观测发现，宇宙中的物质并非均匀分布，而是在引力作用下构成一张海绵骨架般的物质网。物质汇聚之处形成明亮的节点一星系团；物质流动的路径连缀成绵延的纤维和片状结构；物质稀少的区域则形成巨洞。这些结构在无尽的空间中交织延展，共同构成宇宙的大尺度结构。 宇宙编年史 “宇宙的演化，犹如一场刚刚落幕的烟火：几缕红色的轻烟、灰烬与尘埃。我们站在一块充分冷却的灰烬之上，凝望着群星缓缓黯淡，试图追忆那已然消逝的、世界诞生之初的璀璨光华。” —乔治•勒梅特 当我们望向宇宙深处时，看到的不仅是空间中的物质分布，也是时间长河中的历史遗迹。由于光速有限，遥远星系发出的光需要更长时间才能抵达我们，因而带来了更加久远的信息。只要我们看得足够远，就能够追溯宇宙发光以来的演化历程。 宇宙演化时间轴”科普展板1. 宏观演化时间轴（从左至右）• 宇宙极早期：大爆炸 → 10⁻⁴³秒普朗克时代 → 10⁻³⁶秒宇宙暴胀。• 早期宇宙结构形成：3分钟大爆炸核合成 → 38万年宇宙微波背景辐射形成（伴随上方的宇宙网状结构演化示意图）。• 恒星与星系诞生：约1~2亿年第一代恒星形成 → 约3~4亿年第一批星系形成。• 银河系与太阳系形成：约90亿年银河系逐渐演化成熟 → 约92亿年太阳形成 → 约92.6亿年地球形成 → 约94亿年地球海洋形成。• 生命与人类演化：约100亿年最早生命出现 → 约114亿年大氧化事件 → 约132.6亿年寒武纪生命大爆发 → 约137.997亿年智人出现 → 约138亿年（今天）人类探索宇宙。2. 空间尺度层级配图时间轴下方和右侧通过引线框选，展示了宇宙结构的层级嵌套关系：• 太阳系（Solar System）：下方配图展示了太阳及八大行星轨道示意图。• 星系/银河系（Milky Way）：右下角配图展示了旋涡星系的实景图。• 星系团（Galaxy Clusters）：右上角配图展示了包含众多星系的星系团深空实景图。 宇宙年龄测算 测量宇宙的年龄，就是追溯时间的起点。宇宙最早释放的光在膨胀过程中不断拉长波长，我们能够在宇宙微波背景辐射中探测到它微弱的余温；白矮星在冷却中老去，我们可以根据它们今天的温度推算其诞生的时刻；不同时期天体的分布也记录着宇宙膨胀的历史。当多个独立方法得出一致的结果，我们便对这一答案充满信心——138亿年，这是我们宇宙的年龄，也是一切故事的起点。 宇宙微波背景辐射 恒星演化 普朗克卫星绘制的宇宙微波背景辐射全天图 大尺度结构 星系团、超星系团以及宇宙中的纤维结构记录了宇宙演化的痕迹。通过分析这些结构的形成和分布，科学家可以推測宇宙的膨胀速度与演化历程，进而估算宇宙的年龄。核合成 在宇宙诞生后不久，原子核合成过程产生了大量轻元素。今天，我们可以通过测量氢、氦和锂等元素的丰度，结合理论模型，反推出它们形成的时间，从而间接估算宇宙的年龄。引力透镜效应 光在宇宙中传播时，会因大质量天体产生的强引力场而发生弯曲，这一现象称为引力透镜。通过观测引力透镜效应的分布与演化，我们能够获得关于宇宙物质分布与膨胀。 反引力幽灵：暗能量 在引力试图将万物拉近的同时，有未知的成分却在悄然推开星系，让宇宙不断加速膨胀，让遥远的天体渐行渐远。驱动这种膨胀的，是一种弥漫于宇宙空间、不可见、不发光、性质至今未知的成分，我们称它为“暗能量”。 采石知天行星科学与深空探测“往古之时，四极废，九洲裂…… 于是女娲炼五色以补苍天。” —— 《淮南子·览冥训》 从天而降的隕石是古老的谜題，激发着人类对星空的遐想。它们是太阳系的信使，有的来自月球高地，有的来自火星荒漠，有的甚至来自早已碎裂的行星。通过解读这些密函。我们得以重现月球岩浆海洋的冷却过程，理解火星上的地质变迁，追溯行星如何从星云中凝结……每一块石头都是一段失落的历史，关乎我们自身的起源。 天地冲撞陨石、陨石坑、火流星现象 行星在碰撞中成长。每个闯入地球大气层的天体，最终都会以自己的方式融入地球——或化作耀眼的流星，或成为坠落的陨石。大质量天体会撞击出巨大的陨石坑，重塑山河，甚至改写生命演化的进程。这些碰撞可能曾为地球带来水和生命的原料，也曾毁灭蓬動的生机。地球并非孤岛，人类文明既生于星尘，也悬于星火。大地记忆：寻找陨石坑 陨石坑是地球的伤痕，它们保存着撞击的瞬间，轻微的撞击可以保持瞬间的地貌，剧烈的碰撞曾改写生命演化的历程，我们不能拿地球做实验，但可以从这次的撞击中总结经验，通过分析撞击的规模、后果与频率，使我们能够学会如何最好地守护家园。然而要找陨石坑并不容易。板块运动和岁月变迁，险让大多数撞击的数据从地表消失。每一处痕迹都是时间的幸存者。 全球主要大型陨石坑分布图 典型陨石坑巡礼<ul><li>戈斯布拉陨石坑</li></ul><ul><li>巴林杰陨石坑</li></ul> 沃尔夫溪陨石坑 洛纳尔陨石坑 到目前为止，我国发现的陨石坑有5个：<ul><li>辽宁岫岩陨石坑</li><li>黑龙江依兰陨石坑</li><li>吉林白鸡峰陨石坑</li><li>黑龙江海林陨石坑</li><li>广东德庆金林陨石坑</li></ul> 　　以下均为真实外星陨石标本群，是直接从外太空（小行星带等天体）坠落至地球的天体本体残骸。 阿勒泰铁陨石科学分类为 IIIE 族中粒八面体铁陨石• 产地与发现：中国新疆阿勒泰地区（青河县一带），1898年首次发现主块（重约28-30吨，俗称“银骆驼”，曾为世界第三大铁陨石）。后续在阿勒泰地区发现的同散落带陨石（如“安拉之泪”等）统称为阿勒泰铁陨石（阿勒泰陨石雨）。来自早期太阳系中发生分异的小行星的金属核心，主要由铁镍合金（铁约88.7%，镍约9.3%）组成。实物视觉特征• 下方原石主体：呈不规则长扁平厚块体，体量巨大且厚重。整体呈深褐黑色至铁锈棕红色，局部带有强烈的金属光泽；表面粗糙凹凸，布满高速穿越大气层烧蚀熔融留下的深凹“气印”（流线型凹凸起伏）及厚重的熔壳/氧化锈蚀层。• 上方立式切片：原石旁支架上立有一块方形抛光且经酸洗处理的薄片。其表面呈现出密集的、相互交叉的几何网格状纹理——即维斯台登纹（魏德曼花纹/魏氏组织）。这是铁镍合金在太空中极缓慢冷却（每百万年降温几度）结晶形成的独特结构，是铁陨石的“身份证”。 塞姆钱陨石大型原石标本 橄榄陨铁，属于罕见的过渡型橄榄陨铁，1967年发现于俄罗斯马加丹州赫坎杜埃河支流溪床；呈不规则巨大山丘状/三角锥状，体量厚重。整体呈深褐黑色至铁锈棕色，具有强烈的金属光泽与致密厚重感。表面布满典型的高速穿越大气层烧蚀留下的深凹“气印”及瘤状熔壳。表面可见多处浅黄褐色的网状/脉状裂纹，局部带自然断裂面。 火星黑美人陨石火星水存在的证据 火星黑美人陨石2011年在摩洛哥撒哈拉沙漠被发现，是唯一一种碎屑型的火星陨石。含有比其他火星陨石高出约10倍的化学结合水分子，提供了火星地壳中水存在的重要证据。陨石内部的锆石晶体可追溯到44.2亿至44.76亿年前，保留了火星地壳形成初期的信息。之所以被称为黑美人，是因为它拥有光滑、深黑色的外表。 默奇森陨石发现地：澳大利亚 默奇森陨石是深圳自然博物馆里“最年长”的藏品，也是地球上已发现的最古老的物质。1969年9月28日，默奇森陨石坠落在澳大利亚，一落地就被回收，最大限度地避免了地球物质的浸入，保留了原始外太空的信息。 天地合一：陨击玻璃 陨击玻璃是天地撞击的印记。在中国南方民间，它被称为“雷公墨”，一度被误以为是雷神之物，实则是地球岩石在陨石撞击后瞬间高温熔融、喷溅并快速冷却形成的次生玻璃质物质。它们主要分布于地表若干撞击。事件集中区域，而更微小的碎片则广泛埋藏于土壤与深海沉积物中。这些玻璃碎片封存着撞击瞬间的极端温度与压力，记录着撞击体的成分与可能来源，是散落在地表的“时间胶囊”。 科普展板右侧是一块关于玻璃陨石的形成过程与常见形状的科普展板，详细图解了玻璃陨石从诞生到成型的过程及对应的形态分类。 玻璃陨石的形成与形状整体形成流程• 撞击熔融：地外天体（如陨石、小行星等）高速撞击地球表面，巨大的能量使地表岩石瞬间熔融并溅射到空中。• 熔融玻璃液滴：熔融物质被抛射至大气层中，分散成大量炽热的玻璃质液滴。• 飞行中旋转与冷却：液滴在高速飞行和坠落过程中经历旋转、受力与冷却凝固。四种典型形状及成因 在飞行冷却阶段，受空气动力学、自转速度和烧蚀作用影响，形成了以下典型形态：• ① 球形：液滴几乎不旋转，在表面张力的作用下保持圆球状。• ② 泪滴形：飞行中被拉长，或由哑铃形液滴断裂后形成的一半。• ③ 哑铃形：高速旋转产生的离心力使液滴中部收缩，两端膨大形成哑铃状。• ④ 纽扣状：再入大气层时发生空气动力烧蚀（熔蚀），形成凸面并带有环状边缘（类似纽扣或飞盘）。本质并非陨石 玻璃陨石虽然名字带“陨石”，但它本身不是外星来的陨石本体，而是地球地表物质（如砂岩等）受地外天体撞击后熔融、飞溅并在大气中快速冷凝形成的天然玻璃。通常呈黑色、深褐色或绿色，具有玻璃光泽，表面常有气印、沟槽等空气动力学刻蚀痕迹。 雷公墨（玻璃陨石/冲击玻璃/远撞击溅射玻璃）<ul><li>产地：海南省、广东省雷州半岛等地区</li></ul>• 形成年代：约 78 万年前。• 成因：由大型陨石撞击地球时产生的高温使地表物质熔融、喷射至空中并快速冷却形成，记录了剧烈撞击事件的瞬间过程。 利比亚沙漠玻璃 （俗称“黄金陨石”）产地：埃及—利比亚边境大沙海• 形成年代：约 2600 万年前• 形成原因：地表的沙漠沙粒在大型陨石/小行星撞击事件的极端高温下瞬间熔融，形成天然玻璃；整体呈淡黄绿色/黄褐色，半透明至不透明，具有典型的玻璃质光泽；内部可见天然的流纹、气泡及微小杂质包裹体。呈不规则块状，边缘有贝壳状断口；表面粗糙，带有风沙长期磨蚀留下的风化凹坑和磨砂质感（历经数千万年沙漠环境暴露）。• 成分：二氧化硅（SiO₂）纯度极高（可达 98% 左右），是自然界纯度最高的天然玻璃之一。 五光十色：多波段与多信使 随着探测技术的进步，天文学家逐渐发现天体在可见光以外的电磁波段也存在辐射。为了收集这些人眼无法捕捉的信号，我们在从射电、微波、红外到紫外、X射线、伽马射线的整个电磁波段都设计建造了观测设备，天体不仅会发射电磁波、还有机会釋放出宇宙线中微波和引力波信号，对这些信号的探測引领现代天文学迈入多信使时代。 引力波 引力波是大质量天体在剧烈运动时激起的时空涟漪。例如黑洞并合、中子星碰撞等事件，都会向宇宙中发出引力波。与电磁波不同，引力波不是“光”，而是时空本身的伸缩变化。 为了测量这种极其微弱的信号，科学家建造了超高精度的激光干涉仪：美国的激光干涉引力波天文台在相距约3000千米的两地布设探测器：欧洲的室女座引力波探测器采用两条3千米长的垂直臂来测量空间长度的最小变化：日本的神冈引力波探测器建在地下，并使用低温蓝宝石镜面，以降低环境噪声。 结语 当大质量恒星到达生命终点时，会在壮观的爆发中将炽热的星尘抛洒入虚空。在漫长得仿佛静止的宇宙时光里，这些尘埃默默凝聚；终有一天，它们将再度坍缩，点亮新的星辰。 46亿年前，银河系的一条外围旋臂上诞生了一颗年轻的恒星。没有坠入中心的星尘在轨道上凝聚成一连串行星。其中一颗行星的位置刚好合适：温煦的日光可以消融冰雪，又不至于把它们蒸腾殆尽。当水体开始流动，地球的故事，便悄然启幕。