《当我们仰望夜空时，BBC和那些科学家们都在想什么？》

 《当我们仰望夜空时，BBC和那些科学家们都在想什么？》

书名：当我们仰望夜空时，BBC和那些科学家们都在想什么？

作者：(英) 帕特里克·摩尔(Patrick Moore)，(英) 克里斯·诺斯 (Chris  North) 著著

译者：钟沛君

出版社：科学技术文献出版社

出版时间：2020年9月

《当我们仰望夜空时，BBC和那些科学家们都在想什么？》是一本以问答形式呈现的天文学普及读物，作者是摩尔（Moore）和诺斯（North）。本书最显著的特点是其结构化的问题与回答格式，从Q001一直编排到Q3602...，涵盖了天文观测、太阳系、宇宙起源与终结等广泛主题。这种形式使得读者可以方便地查找自己感兴趣的问题。

 

全书内容极为丰富，从最基本的裸眼观测（如如何开始业余观测，为什么肉眼看到的星星亮度差不多）到深入的月球知识（包括月相、潮汐、陨石坑、月涡甚至登月阴谋论）；从太阳系的行星、彗星、陨石到恒星、星系、超新星的性质与行为。书中还探讨了更宏大的宇宙学议题，例如宇宙的年龄、大小、形状、膨胀、大爆炸理论、暗物质与暗能量，以及元素的起源。

 

此外，本书还触及了其他世界（如系外行星、地外生命存在的可能性）、未来的太空探索（载人任务、月球基地、火星移民、星际旅行）等引人深思的话题。甚至还包含了一些异闻与未解之谜，例如光速、引力波，以及对历史事件（如伯利恒之星的猜测）的天文学解释。书的末尾还收录了一些与《仰望夜空》（The Sky at Night）节目及其主持人摩尔有关的个人性问题。

 

书中的解释力求通俗易懂，例如用充气的气球表面来类比宇宙的膨胀，帮助读者理解星系间的距离如何随时间变远，而星系本身不膨胀的概念。这种类比方式使得复杂的宇宙学概念变得更加具象。同时，书中也提供了实用的天文知识，例如如何选择和使用双筒望远镜或天文望远镜。

 

总体而言，这本书通过解答读者提出的各类问题，展现了天文学和宇宙学的魅力。它不仅涵盖了基础知识，也探讨了前沿和推测性的话题，为对宇宙充满好奇的普通读者提供了一个全面且易于入门的指南。问答的形式让读者可以跳跃式阅读，根据兴趣选择章节，是一本具有很高阅读价值的科普书籍。书中包含的词汇表和单位换算表也为读者提供了便利。

 

 

 

 

观测 (Observation)

• 裸眼观测 (Naked Eye Observation)
• 对于年轻人如何开始业余天文观测，源材料提供了建议。
• 解释了为什么太阳明亮而太空黑暗。
• 讨论了在不同地点（如英国和澳大利亚）观察太阳移动方向的差异。
• 阐述了在不同纬度（北极、南极、赤道）观察到的夜空的区别。例如，在赤道可以看到几乎整个天空，而极地只能看到一半。从不同纬度看星星的运动轨迹也不同，如在赤道看猎户座是垂直升起和落下。
• 探讨了为什么肉眼看到的星星亮度看起来差不多，以及是否应该有非常明亮的星星。源材料指出，人眼在适应黑暗后能力很强，夜空中最暗的星星比最亮的暗约1000倍。除了太阳，肉眼可见最近的恒星是半人马座阿尔法星，距地球约4光年，但它不是最亮的。
• 描述了猎户座左下方一颗明亮闪烁的星星，通过双筒望远镜呈现万花筒般的颜色，并解释了这种景象。
• 提到了如何用望远镜观察国际空间站以及追踪它的快速移动。
• 讨论了在北极星附近观察到的恒星爆炸现象，以及肉眼可见恒星爆炸后消失是否常见。
• 询问了一个快速移动的绿色圆柱体状物体，比流星慢但更大是什么。
• 天文望远镜 (Telescopes)
• 建议初学者使用哪种天文望远镜以及能看到什么。
• 关于如何最清楚地看到梅西耶天体，特别是星系。源材料解释了观看星云等暗弱天体时，需要使用**“眼角余光法”**，即眼睛看向目标稍微偏离一点的地方，利用周边视力来观测，这样可以增强敏感度。
• 解释了“闪烁星云”（Blinking Nebula）的视错觉现象。这种现象是因为用眼角余光观察星云时，由于眼睛自然移动，星云状物质会忽明忽暗地闪烁。
• 讨论了使用双筒望远镜（两眼）和天文望远镜（一只眼）观测宇宙的优劣，以及是否存在专业的双筒天文望远镜。源材料指出，市面上有双眼观测的天文望远镜，即双筒望远镜，它们通常是组合的小折射镜。用双眼观测更容易。大型专业望远镜也有双筒结构，如大双筒望远镜。
• 询问了使用3英寸（76毫米）反射式望远镜及其不同目镜（如20毫米到4毫米）可以看到什么。
• 讨论了不同目镜的功能，如25毫米广角目镜。
• 询问装有发动机的望远镜对新手是否有用。
• 探讨了在21世纪业余天文摄影技术进步的背景下，素描是否还有用以及业余素描家是否能有所贡献。
• 询问为什么通过天文望远镜看到的影像是黑白的，而哈勃太空望远镜的影像总是有颜色。

月球 (Moon)

• 观测 (Observation)
• 解释了20世纪70年代末儿童时期看到的月亮显得很大的视觉错觉。
• 解释了“蓝月”的含义。
• 询问地球和太阳之间的距离是否会随月相改变。
• 讨论了为什么我们总是看到月球的同一面，以及月球如何保持这种状态。源材料指出，月球从遥远的日子开始就一直以同一面面对地球。
• 关于月球上的**“月涡”（Lunar swirl）现象，它们通常位于大型撞击盆地正对面，并且形成于数十亿年前，源材料表示对此还无法完全解释，这是一个谜团**。这些特征可能与月球核心处于熔融状态时的撞击有关，也可能与磁力有关，尽管月球现在没有全面的磁场。
• 讨论了阴谋论关于登月是场戏的说法，并询问地球上的望远镜现在是否能看到登月探测器与发射平台。源材料提到，目前地球上的望远镜无法看到登月探测器和发射平台，因为它们太小了。最好的望远镜也只能看到直径1米左右的物体，而登月舱等都小于这个尺寸，且月球没有大气和水的侵蚀，所以它们还在那里。
• 提到了作者（摩尔）关于月球观测最想知道答案的问题。
• 询问是否可以在月球背对地球的那面建造望远镜，以及这样做的益处。
• 轨道与潮汐 (Orbit and Tides)
• 解释了为什么月亮比太阳小400倍，距离近400倍，但在天空中看起来大小相似。
• 如果地球有两个卫星，地球会是什么样子。
• 讨论了月食对地震的影响，以及其他行星排成直线的影响。
• 询问“地月系统”是否是双行星系统。
• 解释了为什么月球公转周期约24小时，但地球在24小时内有两次潮汐。
• 讨论了月球正在远离地球，是什么力量将其拉离轨道。
• 询问了月球在4亿年前与地球的距离以及当时的潮汐高度。
• 解释了为什么有时在天空同一区域看到月球和太阳。
• 讨论了火山爆发、陨石撞击、核爆炸、火箭发射等是否会影响行星或卫星的轨道或速度。
• 提到了1986年发现的第二个“月球”——克鲁特尼（Cruithne），询问其运动情况以及为何没有针对它的研究项目。
• 日食和月食 (Eclipses, Solar and Lunar)
• 询问月食时地球是否完美地遮住了月球。
• 解释了为什么月食只发生在满月时。
• 描述了在英国看到日全食时看到一颗行星的经历，以及为什么很少听说其他人在日食时看到行星。
• 讨论了如果在地球最接近太阳时发生日食会怎样。
• 询问太阳系中还有其他地方可以看到日食现象吗。
• 形成与撞击 (Formation and Impacts)
• 讨论了为什么月球是圆的而其他行星的卫星是不规则形状的，以及这是如何形成的。
• 询问月球的公转方向是否自形成以来就与地球自转方向一致。
• 既然月球上布满小行星撞击的证据，为什么现在看不到小行星撞击它。
• 询问是否有人观测到月球陨石坑的形成，以及最后一次发生是什么时候。
• 讨论了如果小行星撞击月球而不是地球会发生什么。
• 询问月球背面的陨石坑是否更大，是因为地球保护了月球面对我们的一面。源材料提到，对月球内部的研究表明，背对地球那一面的月球外壳比面对地球这面厚很多。最近的计算机模拟显示，较厚的远端外壳可能由于第二月球的撞击形成，这个第二月球可能在与形成当前月球相同的撞击中诞生，并在月球冷却时撞击了其背面。

太阳系 (Solar System)

• 行星 (Planets)
• 描述太阳系中行星与太阳的相对大小及距离。
• 询问为什么没有像足球那么小的行星。
• 询问行星有没有可能和太阳一样大。
• 解释了为什么行星是球体。
• 讨论了如果所有行星由相似物质形成，为什么彼此如此不同，尤其是土星。
• 询问水星是否是早期太阳系“热木星”的残余核心。
• 讨论了火星失去大气层而金星如何保持大气层。
• 询问火星是否有火山。源材料指出火星有火山，但地质活动不活跃。
• 询问是否有证据证明太阳风导致火星失去大气。源材料提到火星快车号探测器探测到从火星电离层剥离的粒子流，质量损失率高达每秒1千克，且与太阳风强度有关。
• 讨论了如果火星更大金星更小，太阳系是否会有三颗像地球一样的行星。
• 询问木星是否是一颗失败的恒星。
• 讨论了其他天体的经度划分，特别是移动的大气层。
• 询问木星大气层中的带电风暴是否有声音。
• 轨道与旋转 (Orbits and Rotation)
• 解释了为什么行星围绕恒星的轨道是椭圆形而不是圆形。
• 讨论了银幕或书中看到的扁平太阳系图像的准确性以及如何观测得出。
• 解释了行星自转的最初原因。源材料指出，行星自转是由于形成它们的物质云最初的运动和角动量守恒。
• 询问是否有行星自转方向是错误的。源材料提到金星和天王星的自转方向与其他行星不同。
• 询问行星是渐渐远离太阳、飘向太阳还是保持原地不动。
• 讨论了太阳是否也有公转轨道，以及是否会影响地球。源材料指出，太阳围绕银河系中心公转，速度约230千米/秒。这种运动可以通过宇宙微波背景的多普勒频移测量到太阳系相对于宇宙的速度。
• 太阳 (Sun)
• 询问是谁第一个意识到太阳只是一颗普通恒星。
• 询问太阳是否每秒减轻400万吨质量。
• 询问日珥发生的频率。
• 解释了为什么日冕比光球层热很多。
• 想象如果能听到太阳发出的声音会是什么样的。
• 讨论了太阳生命最后阶段变成红巨星和白矮星时，对太阳系内行星和卫星的影响，特别是外太阳系卫星可能会暂时变得宜居。
• 解释了太阳与来自银河系中心的粒子相互作用，太阳风形成日球层，保护地球免受大部分星际粒子的影响。
• 地球 (Earth)
• 解释了为什么最早的日落和最晚的日出没有出现在最短的一天。
• 询问月球引起潮汐，其他行星是否会造成类似影响。
• 讨论了是谁决定我们现在看地球的方式，如澳大利亚在“下方”。
• 计算了地球一天的自转距离，考虑到绕太阳公转。
• 询问如果地球在太阳另一侧有姐妹行星是否会错过。
• 询问地球是否已知最低温纪录保持者。
• 讨论了如果太阳停止运作，地球上所有生命会以多快的速度消失。源材料指出，太阳停止运作后，地球会迅速冷却，几天内地表温度会降至零下，人类生命会迅速消失。
• 解释了为什么地球和月球不会因引力相撞。
• 询问是否可以从火星上观察到地球凌日现象。源材料指出，从火星看地球和月球会像一对双星通过太阳盘面。
• 水星、金星与火星 (Mercury, Venus, and Mars) (已在行星部分提及)
• 木星 (Jupiter) (已在行星部分提及)

恒星与星系 (Stars and Galaxies)

• 距离 (Distance)
• 讨论了测量恒星距离的方法以及如何验证测量结果。源材料提到了视差法测量近距离恒星 和造父变星（Cepheid variables）测量更远距离。
• 解释了天文学家如何分辨较远的大而亮的恒星和较近的小而暗的恒星。
• 讨论了借助望远镜观测到的遥远恒星和星系是它们几百万年前的样子，以及它们在天空中的位置是否已改变。
• 了解我们的星系 (Understanding our Galaxy)
• 描述了从最近的恒星周围行星上看太阳的样子、亮度和所在星座，以及他们是否能探测到其他行星。源材料指出，从半人马座阿尔法星看，太阳看起来像一颗普通恒星，可以通过视差法和恒星摆动法探测到木星等大质量行星。
• 询问太阳系在银河系的位置。
• 询问太阳系是否与银河系的扁盘对齐。
• 讨论了我们知道自己在宇宙中的位置吗，我们位于银河系的一条旋臂内。
• 计算了考虑到地球自转、公转和太阳绕银河系转动的速度，我们在太空中的总移动速度。源材料指出，太阳系相对于宇宙微波背景的速度约为370千米/秒，本星系群速度约为630千米/秒，向矩尺座超星系团方向移动.
• 讨论了太阳系与来自银河系中心的粒子相互作用。
• 双星与星团 (Binary Stars and Clusters)
• 询问一个恒星系里是否可能有两个恒星。
• 讨论了双星系统中是否一定有一颗恒星夺去另一颗的质量，原因和结果。
• 询问球状星团里的恒星是否会因相遇而“挥发”，以及为什么矮星系被撕裂而球状星团不会。
• 诞生、寿命、死亡 (Birth, Life, Death)
• 解释了恒星如何从气体云中诞生，背后的物理原理。源材料指出，恒星诞生于气体云的引力坍缩，尘埃颗粒、冰粒和有机分子在其中聚集。
• 讨论了超新星的种类和区别。源材料描述了两种主要类型：白矮星达到临界质量爆炸形成的Ia型超新星，以及大质量恒星核心坍缩爆炸形成的II型、Ib型、Ic型超新星。
• 询问能否预测肉眼可见的超新星何时出现。
• 讨论了银河系内恒星爆炸是否会影响地球，以及是否曾发生过。
• 询问猎户座的参宿四变成超新星时会有多亮、持续多久、观察是否有危险、是否已爆炸但光未到。
• 询问了参宿四（Betelgeuse）的英文发音。
• 提到了作者（摩尔）是否观察到超新星1987A以及感受。
• 询问两颗超新星同时爆炸是否会出现“超级超新星”。
• 讨论了超新星产生的尘埃如何形成新恒星，以及新恒星的大小。
• 提到了褐矮星，质量小于太阳1/12但大于木星13倍，核心不能维持氢核聚变但能燃烧氘。
• 星系 (Galaxies)
• 描述了星系中心的样子。源材料指出银河系中心有数百万颗恒星聚集和一个质量是太阳几百万倍的巨大黑洞。
• 解释了银河系旋臂的形成，以及中央转速是否比边缘快。源材料指出旋臂是恒星、气体和尘埃聚集的密度波，波经过后物质会散开。星系旋转速度在大半径处保持恒定，这与太阳系行星越远速度越慢不同，暗示了质量（包括暗物质）分布在整个星系盘上。
• 讨论了如果宇宙在膨胀，为什么仙女座星系会撞上银河系。源材料指出，虽然宇宙在大尺度上膨胀，但引力绑定的系统（如星系群和星系团）内部的空间不会随之膨胀，而是受引力主导。仙女座星系和银河系属于本星系群，受引力束缚而相互靠近。
• 讨论了仙女座星系撞上银河系时会发生什么，对地球有何影响。源材料预测碰撞将在几十亿年后发生，恒星不太可能相撞，但会影响行星轨道，并可能引发新一轮恒星形成。碰撞会产生大量高能辐射，可能威胁生命。两个星系中心的黑洞最终也可能合并。
• 询问像银河这样的星系是否曾经将边缘恒星甩进星系际空间，以及是否存在“孤儿”恒星。
• 讨论了既然遥远距离传来的光清晰可见，那么太空深处到底有多少物质。
• 询问行星和太阳有气候季节，星系和宇宙是否也有。源材料认为将星系活动类比为气候是合理的，例如恒星形成、超新星爆炸、中央黑洞活动等。
• 解释了哈尼天体（Hanny’s Voorwerp）是什么。源材料指出它是被附近星系（IC 2497）中心过去活跃的黑洞释放的辐射所照亮的气体云。光线先到达哈尼天体再到达地球，所以我们现在还能看到它。
• 讨论了星系团周围的超热气体晕圈是否会阻止生命诞生。源材料认为这种气体虽然热但非常稀薄，其产生的X射线可能影响生命，但不太可能完全阻止生命诞生。
• 讨论了星系丝状结构（galactic filament）和巨大空洞的成因，以及它们是否是宇宙中已知最大结构。
• 解释了为什么包括星系、行星和恒星在内的所有东西都会旋转，是什么启动了这个过程。源材料指出旋转是由于形成过程中的物质运动和角动量守恒。

宇宙学 (Cosmology)

• 宇宙的扩张 (Cosmic Expansion)
• 讨论了天文学家观测到星系远离我们，地球似乎是宇宙中心，但为什么认为地球不是中心。源材料指出，宇宙的膨胀在大尺度上是均匀的，从任何一个星系看，其他星系都在远离，所以不存在一个特定的中心点。引力绑定的系统（如星系团、星系、太阳系）内部不随宇宙膨胀。
• 询问是否知道银河系距离大爆炸原点有多远，是否有残骸。源材料指出，大爆炸没有特定的空间起点，膨胀发生** everywhere**。我们所见的宇宙都是大爆炸的残骸，主要由氢和氦组成。
• 询问是否知道自己相对于宇宙其他部分在太空中的移动速度。
• 解释了红移（redshift）的含义。源材料指出红移是光波长向红色端移动，可能由多普勒频移、引力红移和宇宙红移（宇宙膨胀）引起。
• 讨论了红移和距离的关系。越遥远的天体，光传播时间越长，宇宙膨胀得越多，红移越大。
• 讨论了测量宇宙膨胀速度的方法。使用了标准烛光，如造父变星（用于较近距离）和Ia型超新星（用于遥远距离）。通过测量其视亮度与已知本亮度的差异来计算距离。
• 解释了为什么宇宙膨胀似乎不会使本地物体（如星系内部、太阳系内部）彼此分离。
• 讨论了宇宙膨胀是正在减慢、加速还是速度不变。源材料指出，根据观测，宇宙膨胀正在加速。
• 询问为什么宇宙膨胀越来越快而不是变慢。普遍共识是由于一种被称为暗能量的物质或能量加速了膨胀。
• 讨论了标准烛光不准确如何影响对膨胀宇宙的理解。源材料提到Ia型超新星的演化可能随时间变化，影响距离计算，但大部分天文学家认为这种影响不足以解释观测到的加速膨胀，其他证据（如星系分布）也支持加速膨胀模型。
• 解释了为什么宇宙微波背景辐射（大爆炸残余）现在还能看到。
• 讨论了“光年”在膨胀宇宙中的含义，以及是否需要修正距离。源材料指出，将红移转换为距离是复杂的，依赖于对宇宙模型的假设。宇宙学家倾向使用“共动坐标”（comoving coordinates）修正膨胀。
• 询问如果宇宙从大爆炸以光速膨胀，怎么还能膨胀更大，这是否意味着光速不是最快速度。源材料指出，宇宙早期的暴胀（inflation）阶段膨胀速度可能比光速快，但这不违反“没有东西可以比光速快”的原则，因为这不是物质在空间中移动，而是空间本身在膨胀。
• 讨论了是否有理由相信整个宇宙都包含在我们的宇宙视界内，以及视界外是否有更多星系。源材料提到，暴胀理论认为我们可见宇宙只是更大宇宙的一小部分。
• 询问整个宇宙的质量是多少。
• 讨论了宇宙膨胀是否会导致未来所有东西都消失在视线里。
• 询问《仰望夜空》播出期间，对宇宙年龄和大小估计改变了多少。
• 询问宇宙质量是否在增加。
• 讨论了宇宙的形状以及如何得知。源材料指出，通过测量宇宙微波背景的特征，可以判断宇宙是“平坦”的（内角和180度的三角形），这与欧几里得几何一致。
• 询问如何确定宇宙是无穷尽的。
• 询问宇宙之外是什么以及宇宙在向哪里膨胀。源材料指出，大爆炸没有空间之外，膨胀发生 everywhere。
• 使用了气球表面类比来帮助理解膨胀宇宙。气球表面类比中没有气球内部空间的概念。
• 大爆炸与早期宇宙 (Big Bang and Early Universe)
• 询问大爆炸之前有什么。源材料指出，宇宙学中空间和时间（时空）是随大爆炸一起出现的，在此之前“时间”没有意义。
• 将宇宙比作一道菜，询问食谱和烹饪时间。源材料详细描述了宇宙早期不同阶段的演化，从基本粒子、力的分离到质子、中子、原子核的形成。
• 讨论了“纯能量”的概念，以及“没有物质的能量”是否存在。源材料指出，根据E=mc²，能量和质量可以互相转换，早期宇宙充满高能粒子，物质和反物质不断湮灭产生光子，光子也转化回粒子。
• 讨论了早期宇宙“暴胀”阶段膨胀速度比光速快的问题。源材料解释这不矛盾，因为是空间本身在膨胀。
• 询问科学家如何确定大爆炸后不到1秒内发生的事。源材料指出，这依赖于粒子物理实验（如大型强子对撞机）重现早期宇宙的高能条件，并结合理论预测。
• 询问大爆炸时是否有声音。源材料指出，早期宇宙是一个致密的等离子体，声波可以在其中传播，但大爆炸本身是超音速的膨胀，因此没有声音。
• 暗物质与暗能量 (Dark Matter and Dark Energy)
• 询问暗物质和暗能量是什么，它们真的存在吗。源材料指出，暗物质不会发光，只能通过引力影响观测到，约占宇宙物质总量的1/5。暗能量是一种未知的能量形式，约占宇宙总能量的70%，被认为是宇宙加速膨胀的原因。
• 询问关于暗物质与暗能量的最新信息。科学家正在寻找暗物质粒子，大型强子对撞机可能产生少量暗物质。暗能量可能是真空能。
• 询问是否存在“反暗物质”。
• 讨论了气体云因引力坍缩，暗物质是否也会在引力下坍缩，结果是什么。源材料指出，暗物质由于不发生碰撞或辐射，不会像普通物质那样坍缩到很小的体积，但它在引力作用下会聚集形成巨大的光晕，而普通物质会随暗物质聚集并形成恒星和星系。
• 询问如果我们不能探测或观察到暗物质，怎么确定它真的存在，是否只是为了符合观测数据而创造的概念。源材料提供了支持暗物质存在的证据：星系旋转曲线异常、星系团分布、宇宙微波背景结构。特别是引力透镜效应证实了星系和星系团周围存在大量不可见的质量（暗物质）。
• 询问是否认为暗物质与暗能量的存在已被证实且合理，是否是计算错误。源材料表示大部分天文学家倾向于支持暗物质存在，而暗能量解释了加速膨胀，尽管对两者本质了解甚少。
• 讨论了大型强子对撞机的发现对天文学的影响。源材料指出，LHC实验重现早期宇宙条件，帮助理解物质起源，并可能产生超对称粒子（暗物质的可能候选者）。
• 询问既然能观测到宇宙微波背景，为什么中微子探测器还没发现宇宙中微子背景。
• 询问中微子是否有质量，是否是暗物质。
• 询问宇宙“消失的质量”是否可能在黑洞中。源材料指出，黑洞是真实存在的，有恒星级和超大质量黑洞。但消失的质量（暗物质）分布比黑洞更广泛，不能完全由黑洞解释。
• 元素的起源 (Origin of Elements)
• 解释了最早的氢原子如何在大爆炸时形成。源材料指出，大爆炸后约3分钟，质子和中子结合形成原子核，主要是氢和氦。氢原子核由一个质子组成。
• 讨论了元素在恒星中产生，超新星爆炸产生重元素，这些元素如何广泛散布形成地球上的混合物。源材料指出，较重的元素（碳、氧、铁等）在恒星内部核聚变产生，超新星爆炸时迅速产生更重的元素，并将这些元素抛入星际介质。
• 一切的结束 (End of Everything)
• 讨论了宇宙会终结吗，最佳理论是什么。
• 多重宇宙与额外维度 (Multiverses and Extra Dimensions)
• 询问大爆炸是否可能在不同的地方发生过。源材料提到了多重宇宙理论，认为可能存在其他宇宙，它们与我们的宇宙是独立的，可能存在于我们感知不到的额外维度中。
• 讨论了如果存在其他宇宙并与我们的宇宙“碰撞”，这对宇宙末日预测有何影响。源材料指出，这取决于碰撞的性质，可能难以想象，甚至可能导致大爆炸的发生。
• 询问在量子宇宙学的多重宇宙解释中，有多少宇宙中偶像明星麦莉·赛勒斯担任美国总统。
• 询问除了大爆炸之外，是否还有其他关于宇宙起源的科学解释。

其他的世界 (Other Worlds)

• 其他行星 (Other Planets)
• 询问能否建造足够大的望远镜直接观测外太阳系的行星。
• 解释了科学家如何知道一颗行星的重力。源材料提到了通过恒星摆动幅度判断行星质量，结合凌星法测量行星大小，可以计算出行星表面重力。
• 询问开普勒太空望远镜观测区域和潜在行星数量。源材料指出开普勒通过凌星法探测系外行星，主要寻找恒星亮度周期性变暗。
• 询问随着开普勒项目进展，需要多久才能找到第二个地球。
• 讨论了探测到系外行星有卫星的概率，以及围绕类地行星的大型卫星是否是生命进化的必要条件。源材料指出探测系外卫星很困难。
• 别处的生命 (Life Elsewhere)
• 询问是否有公认公式计算太阳系或其他地方存在生命的概率。源材料提到了德雷克公式（Drake Equation），它将一系列概率相乘来估计银河系内可能与我们通信的文明数量，但其中很多参数未知。
• 询问生命对宇宙如此重要吗。
• 讨论了类似地球上的生命是否可能在几百万或几十亿年前曾在宇宙其他地方形成。源材料指出，生命需要重元素，早期宇宙重元素丰度低，随着宇宙演化重元素丰度增加，可能在太阳形成前几十亿年就出现了适合生命的环境。
• 讨论了生命诞生的概率非常低的问题。源材料提到，生命基础单元（氨基酸）在星云和陨石中发现，意味着生命不一定是偶然出现，而是由基础单元拼接而成，但概率仍然很低。
• 询问最近发现的系外行星格利泽581g（Gliese 581g）上存在生命的概率。源材料指出该行星备受争议，探测结果不确定，对其轨道参数和宜居性存在分歧。
• 讨论了是否应该试图与外星文明联络。源材料指出，联络可能有益（交流知识）也可能有害（征服、资源开采）。人们对此有不同意见，国际上讨论过如何应对。
• 询问如果联络外星人，应该说什么。作者（摩尔）开玩笑说会问“你想喝茶还是咖啡？”。
• 询问如果收到外星信息，谁来代表地球发言。
• 讨论了寻找外星生命的方法。包括射电天文学（SETI）接收信号，寻找生命曾经存在的迹象（如火星），以及探索存在液态水环境的地方（如木卫二、土卫二地下海洋）。
• 询问是否存在外星人工制品。
• 询问外星人是否曾访问地球。
• 询问是否有可能看到外星科技。
• 讨论了是否有外星人存在的证据。源材料提到了一些可能的探测目标，如火星地下、木卫二、土卫二，但也指出还没有确凿证据。为了避免污染，探测器在可能存在生命的地方有严格的消毒措施。
• 询问是否应该仔细看看彗星，寻找外星人留下的迹象。源材料提到有理论认为生命可能起源于彗星并被带到地球。在陨石中发现氨基酸也支持生命基础单元来自太空。
• 询问是否观测到建造了一部分或片段的戴森球（Dyson sphere）。

人类的太空探索 (Human Space Exploration)

• 目前的进展 (Current Progress)
• 回顾了人类进入太空探索50周年的成就，并展望了未来50年的进展。源材料指出，太空旅行最大的成就之一是卫星技术，对导航、监测等至关重要。未来的重要研究方向是太空气候对卫星和航天员的影响。
• 询问哪位航天员在职业生涯飞得最远。
• 询问遇到的美国和俄罗斯航天员中谁最有趣。
• 从太空看到的景象 (Views from Space)
• 解释了航天员从月球或遥远地球影像中看不到其他星星，周围一片漆黑的原因。源材料指出，这是因为前景（如月球表面或地球）被阳光强烈照亮，曝光设置使得暗弱的星星无法被捕捉到。
• 询问有没有航天员从太空看到万里长城。
• 询问为什么太空任务总看到地球而看不到星星，以及空间站是否能认出星座。源材料解释了看不到星星的原因，并指出从空间站可以看到星座，因为空间站轨道较低，受大气散射影响较小。
• 描述了从轨道上看到的太阳是什么样子。
• 询问从太空中看到的地球有多大。
• 描述了太空看起来是什么样子。源材料指出，从空间站看，太空看起来是黑色的。
• 询问航天员在太空中过得好吗。
• 询问是否任何人都能成为航天员，如何准备和申请。
• 询问了9岁（快10岁）的读者未来成为天体物理学家的可能性。
• 前往火星 (Going to Mars)
• 讨论了载人火星任务所需的后勤支持、往返时间和停留时间。
• 询问考虑到时间和辐射暴露，前往火星任务是否可行。
• 询问是否支持送志愿者进行单程火星任务。
• 询问是否愿意用700集节目交换到火星的单程旅行。
• 讨论了载人火星探索是否会激发起新一波太空竞赛。
• 讨论了火星没有磁场导致大气流失的问题，以及如何改造火星。
• 不同的世界 (Different Worlds)
• 询问我们是否可能住在另一颗行星上，需要多久实现。
• 询问是否有简单方法将一颗行星改造为地球（行星地球化），以及行星工程需要多久出现。
• 遥远的未来 (Distant Future)
• 询问如果可以去太阳系任何地方，会去哪里及原因。
• 询问如果可以立刻去宇宙任何地方并活着回来，会去哪里。
• 询问我们是否可能前往另一个星系。
• 询问电视传送原理是否可以用于未来将人传送到遥远行星（远程传送）。源材料指出，远程传送目前是科幻概念，受海森伯测不准原理限制，无法精确记录和重现人体所有原子的状态。

太空任务 (Space Missions)

• 太空航行 (Space Travel)
• 询问目前还与多少探测器保持联系，如何知道位置和旅程。
• 解释了探测器与行星、彗星会合的太空航行基本原理。源材料指出，太空航行利用牛顿物理学和引力助推，一切速度都相对于其他物体测量。
• 解释了科学家如何让进入太阳系的探测器准时抵达并着陆。源材料指出，这依赖于对引力、速度和轨道的精确计算。
• 讨论了如何避免探测器与太空中不可观测的岩石和碎片相撞。源材料指出，撞击概率很低，探测器有防护层，但高能宇宙射线可能损坏电路。
• 讨论了太空垃圾对探测器或地球的危险，以及是否有收集方法。
• 讨论了火星探测车通信延迟问题以及科学家如何处理实时性问题。源材料指出，由于信号延迟，命令需要提前发送，探测器必须有一定程度的自主性。
• 火箭与推进系统 (Rockets and Propulsion)
• 解释了阿波罗任务发射火箭巨大而登月舱火箭很小的原因。源材料指出，将物体从地球表面发射需要克服强大引力和大气阻力，因此需要巨大火箭和大量燃料，而月球质量和引力小得多。
• 询问1光年有多长，以最快探测器速度需要多久飞越。
• 讨论了人类前往太阳系以外需要超越现有推进系统，以及未来载人太空探索可能的能量形式。源材料讨论了核能火箭（猎户座计划）、反物质爆炸、离子引擎 和太阳光帆 等概念。并讨论了光速不可超越的问题。
• 探索太阳系 (Exploring the Solar System)
• 询问是否能将人送到金星地表短时间收集样本。
• 询问考虑到木卫二可能存在外星生命，它是否是太阳系内最适合机器人探索的地方。源材料认为木卫二和土卫二等有地下海洋的卫星是寻找微生物生命的热门地点。
• 询问类似卡西尼号的任务是否可能去天王星实施，以及可能发现什么。
• 询问新视野号探测器抵达冥王星时运行时间短的原因，以及是否会接近其他柯伊伯带天体。源材料指出，新视野号速度太快无法进入冥王星轨道，只能飞掠，运行时间短是因为大部分时间处于“沉睡”以节约资源，且信号传输回地球需要很长时间。它计划尝试飞掠其他柯伊伯带天体。
• 询问深度撞击号探测器的撞击器为什么用铜做。
• 询问人类目前太空旅行最远距离。
• 询问作者（摩尔）认为太空任务中最惊人的发现是什么。源材料提到太阳天文台深入研究太阳对地球影响的发现令人惊叹。
• 询问哪项太空探索任务对人类生存的“真实世界”帮助最大。源材料认为卫星技术帮助最大。

异闻与未解之谜 (Anecdotes and Unsolved Mysteries)

• 相对论与光速 (Relativity and Light Speed)
• 讨论了如何测量光速以及如何知道它是不变的。
• 解释了为什么没有东西能快过光速，以及超越光速的好处。
• 询问如果宇宙飞船以光速前进并发出光束，光束速度是多少。
• 询问两个物体以超过光速一半速度向不同方向前进时相对分离速度是多少。
• 讨论了光子以光速前进不会经历时间流逝，是否永生。
• 询问力的速度有多快，如果太阳消失多久影响地球公转。
• 询问光子是否有质量。
• 询问是否能预测未来地球位置并提前发无线电信号。
• 解释了为什么说光以波的形式传播而不是直线传播。
• 讨论了遥远星系加速远离我们是否会使它们的时钟变慢，以及对于遥远星系观察者，宇宙年龄是否也是137亿岁。
• 询问由于引力影响，太阳附近时间比地球慢多少。
• 引力 (Gravity)
• 询问如果光子没有质量，引力如何弯曲其路径或阻止其逃离黑洞。源材料指出，引力并非直接作用于质量，而是弯曲时空，光子沿着弯曲的时空路径前进。
• 询问引力是力还是对物质扭曲空间的理解。源材料指出，引力可以被理解为物质扭曲时空。
• 询问如何知道引力在整个宇宙中强度相同。
• 询问引力是否有速度，如何测量。
• 询问是否可能前往不受引力影响的太空地方。
• 询问引力波是否只是为了符合观测结果而想出的理论。源材料指出，爱因斯坦的相对论预测了引力波，它们是由质量运动引起的时空扭曲现象，并且已经被探测到，特别是来自黑洞合并的信号。
• 讨论了光被引力弯曲是否影响我们对宇宙的理解。
• 黑洞 (Black Holes)
• 询问黑洞的另一边是什么。
• 询问如果所有物质都被吸进黑洞会怎么样。
• 询问巨大黑洞中心质量被压缩成多大。
• 询问不同黑洞的逃逸速度是否不同，黑洞是否会膨胀影响地球。
• 询问引力场在黑洞事件视界中发生什么变化。
• 想象掉到黑洞里是什么样子。
• 讨论了掉入黑洞物质经历时间膨胀的问题，以及从外部看是否没有东西真的掉进去。
• 询问“黑洞”是否误称，是否一定是球体。源材料指出，黑洞由事件视界定义，是一个无法逃离的边界，形状理论上是球体。
• 讨论了黑洞是否会吞没周围星系，最终合并并压碎宇宙回到奇点。源材料指出，巨大星系中心有超大质量黑洞，星系合并时黑洞也会合并，并释放引力波。
• 询问每个星系中心是否有黑洞。源材料指出，似乎每个巨大星系中心都有一个超大质量黑洞。
• 询问如果宇宙所有物质能量聚集一点形成超大质量黑洞，事件视界直径是多少。
• 询问两个黑洞会相撞吗，结果是什么。源材料指出，黑洞会合并，产生引力波。
• 未解现象 (Unsolved Phenomena)
• 讨论了《圣经》中三位智者跟随的伯利恒现象是什么。源材料探讨了多种可能性：神话、超自然、马太福音杜撰、真实天文现象、不明飞行物。排除了不明飞行物。分析了可能的真实天文现象，如彗星、超新星、行星会合，认为都不完全符合描述（短暂出现、只有少数人看到、移动方式不同）。最后提议可能是两颗明亮的流星（火球）先后出现在伯利恒方向。
• 询问关于X行星（尼比鲁星）存在或对地球造成危险的说法是否真实。
• 提到了火卫一上发现的巨大独石，询问是什么。

帕特里克·摩尔与《仰望夜空》(Patrick Moore and "The Sky at Night")

• 这部分包含了关于作者（摩尔）个人经历和与《仰望夜空》节目的相关问题。包括了他投身天文学的热忱、第一次通过望远镜看到的天体、最满意的天文学方面、最令人兴奋的观测物、怀念的天体、最喜欢的观测台/望远镜、对M81和M82星系的偏好、节目在BBC档案中的集数、他是否主持了每一集、最喜欢或值得纪念的集数、最重要的集数、希望能回放的集数、出现错误预测的集数、印象深刻的受访者、带来麻烦最多的事、书房里的球体和图画是什么、养的猫、是否见过第一个搭飞机的人、第一个上太空的人、第一个登陆月球的人、选择卡德威尔目录天体的原因、最大的职业成就、有生之年最惊讶或重大的天文学发现、最大限度提高理解的技术、现在最想实现的未来天文学发现、以及第1000集节目的主题预测等。