月球围绕地球转动，地球及其他七大行星围绕太阳转动。它们都是银河系的一部分，而银河系只是宇宙中数十亿个星系中的一个。我们以前并未完全了解这真实的情况。科学家们通过几个世纪的发现将这些知识拼凑在一起，并用各种令人惊叹的发明去探索太空。
现在，科学家们对于我们的家园——地球已经有很多的认识。他们了解了地球的重力和自转是如何影响到大气、风和洋流，以及发生在地球内部的运动。我们的世界简直就是一个知识的世界！
仰望星空
古往今来，人们仰望星空，无数次幻想过地球之外到底有什么。随着我们观测宇宙能力的提高，我们对宇宙本身的认识也发生了根本性的变化。
古代天文学家
3000多年前，巴比伦人和古埃及人绘制了最早的夜空星图。古希腊人升级了这些图表，并命名了星座——在天空中形成形状的星团。克罗狄斯·托勒密（约公元100～170年）列出了我们至今都能识别观测到的48个星座。他对裸眼可见的行星也有研究。受太阳和地球的影响，不同的季节，星星们在夜空中位置也不一样，因此托勒密称它们为“流浪的星星”。
托勒密认为太阳和行星都围绕地球转动。这种认知一直持续到16世纪中叶。
新的观点
尼古拉·哥白尼（公元1473～1543年）却认为行星绕太阳运行。他的观测都是在没有望远镜的情况下完成的。半个多世纪以后，伽利略·伽利雷（公元1564～1642年）使用了望远镜来研究其他行星以及月球表面。他更近地观测到了土星，并断定土星的两个“耳朵”是它的卫星。最终，1659年，荷兰天文学家克里斯蒂安·惠更斯（公元1629～1695年）观测到“耳朵”其实是环绕土星的光环。
观测星星
随着望远镜的改进，天文学家们有了更多的发现。威廉·赫歇尔（公元1738～1822年）是一位音乐家、业余天文学家，他与妹妹卡罗琳合作，建造了强大的望远镜，并研究了彗星和其他星星。1781年，他发现了一颗位于土星之外的行星，并以英国国王乔治三世的名字将其命名为乔治之星。我们现在称其为天王星（和其他行星一样，取名于希腊神话）。
土星是绕太阳运行的8颗行星之一，在伽利略时代，人们还只知道其中的6颗。
感觉很热，很热，很热！
从外部边缘的明亮日冕层到高温高密度的核心，太阳是一个由不同球层组成的气体球。其中大部分是氢气，氢气是所有气体中最轻的气体。在太阳核心处，压力巨大到能将氢气压扁并聚合（结合）在一起，产生较重的气体——氦气。这个过程被称为核聚变，它会使太阳释放能量。这种能量以热和光的形式释放，大约8分钟才能到达地球。
太阳实际上是一颗恒星！不断膨胀的恒星被称为红巨星，冷却缩小的恒星被称为白矮星。
被闪电击中
你知道吗，闪电的温度是太阳表面温度的5倍！与太阳表面温度仅为约6000摄氏度（约10000华氏度）相比，闪电能将空气加热到约30000摄氏度（超过50000华氏度），这令人难以置信！不过太阳仍然是非常非常热的！
时间到！
大约50亿年后，太阳中的氢气会耗尽，核聚变将停止。太阳的核心将收缩，外层温度降低并膨胀，释放出较少的光和热。最终，太阳会逐渐缩小，变得冷却和黯淡。
太阳的大气外层被称为日冕，在日全食时可以被看到。
太阳表面有低温区和高温区。低温区看起来颜色更暗一些，被称为太阳黑子。有时，能量在这些太阳黑子周围积聚，并作为光斑或耀斑释放。这些耀斑将粒子送入太空。尽管受地球大气层保护，粒子仍会影响到地球上的无线电通信。
旋转
地球围绕太阳公转，但它同时也在绕自身的轴进行自转，就像在手指尖上转动的篮球一样。这种转动使得太阳东升西落，昼夜更替。
快点，再快点！
地球在赤道处的自转速度（约1650千米/时）比在两极快很多。想象一下从太空中俯视地球，站在北极附近的人一天中几乎根本不移动，而站在赤道上的人将在24小时内行进很远的距离。
生活在地球相反两面的人不能同时看到太阳——当俄罗斯是白天时，美国正深夜。
傅科摆证明
地球自转一周耗时约24小时。早期的实验是从高层建筑物抛落重物来证明地球自转。因为行星的转动，物体不会垂直落在地面，而是会略微偏向一边。1851年，莱昂·傅科（公元1819～1868年）进行了著名的钟摆实验——钟摆并非单纯地从一侧摆动到另一侧，而是呈星型。这一简单的科学实验证明了地球的自转。
傅科以一种宏伟的方式展示了他的钟摆实验——钟摆悬挂在法国巴黎先贤祠最高的圆顶下方，摆长67米。
傅科还做了重要的实验来计算光速，并发明了陀螺仪。十几岁的时候，老师却说他很懒！
仰望太空
有8颗行星在围绕太阳转动，地球是第三个，地球绕太阳公转一周耗时约365天（一个地球年）。水星和金星离太阳更近，所以它们的公转周期更短。距太阳越远，行星绕太阳一周耗时越久。火星的公转周期约为687天。海王星是距太阳最远的行星，它绕太阳公转一周，耗时约248个地球年。
天空是极限！
地球周围环绕着气体层，就是我们说的大气层。它让我们能够呼吸，保护我们免受太阳的伤害。它使地球足够温暖，让生物得以生存。但有时候，气流在大气层肆虐，甚至引发湍流，造成飞机在飞行中的不平稳。
急流
离地球最近的气体层为对流层，它的厚度为从地表延伸至空中约10千米处。为了躲避云层和风暴，飞机飞得比对流层高，但是当它们飞越位于对流层和平流层边界的急流时，经常会遇到湍流。
高度越高时，空气变得越冷。这就是为什么即使在炎热的国家，山顶也会积雪的原因。
雨天还是晴天？
大多类型的云形成于对流层，因此这是产生天气现象的地方——风从一个地方吹向另一个地方，雨雪会从云层落下。18世纪以前，科学家们只能通过爬山并且尽可能爬高，来研究大气层。热气球的发明，给科学家们观测更高处的大气状况提供了条件。
孟戈菲兄弟在法国发明了热气球，并于1783年进行了首飞。
越来越高
整个大气层通过温度来分层。平流层相对较暖，它含有大量的臭氧气体，可以吸收危险的紫外线（UV）辐射，从而保护我们免受太阳光线的伤害。平流层上方是中间层，在这层，温度会降至零下90摄氏度（零下130华氏度）。这一层是太空微粒（流星体）燃烧成为流星的地方。
水的世界
地球表面约71%的面积被水覆盖，而其中大部分水域都是海洋。地理学家将其分为五大区（太平洋、大西洋、印度洋、北冰洋和南大洋），但实际上，它们是一个连接在一起的大型水域，海洋动物可自由地在这些大洋中游动。海洋表层洋流流速较快，深层洋流流速则慢得多。
旅行的鸭子(www.xing528.com)
1992年，一个装了28000只橡皮鸭的集装箱丢失了。这些鸭子在太平洋上漂浮着，最后被发现的时候，已经是在半个地球之外的地方。其实它们是被洋流带着走的。鸭子们位置的变化对科学家们追踪洋流的流动方式和方向大有帮助。
南大洋是“最新的”海洋，于2000年被首次提出。
转啊转……
洋流是由风、温度和地球自转效应引起的。当地球绕着它本身的自转轴转动时，会使流水偏离流向。地球的自转路径并不是一条直线，而是在向右（北半球）和向左（南半球）之间的来回运动。这和如果一个人要直线穿过旋转木马，就不得不左右来回侧身是一样的。
世界气象
洋流运动对天气有很大影响。一些洋流将温暖的海水带入寒冷水域，使沿海国家天气变暖。另一些洋流则会引发热带气旋或飓风等大风暴。受地球自转的影响，海洋上的暖湿气流高速转动。风暴越来越强，并向陆地移动，就会带来巨浪、洪水和暴风。
地球自转的旋转效应被称为科里奥利力，因19世纪法国科学家科里奥利首次解释了该效应而得名。
光年之外
宇宙，是一个庞大的概念，而且难以具象化。所以，它到底是什么呢？事实上，它指的是我们用技术手段看到、测量或探测到的一切——恒星、星系、尘埃、光和热。它包括我们的太阳系，以及太阳系之外很远很远的地方。
量身定做
宇宙浩瀚。一架超音速战斗机飞到离太阳最近的恒星需要一百多万年的时间。即使是火星这一距地球最近的行星，也相距至少5600万千米。因为会有太多的零，科学家们选择不以千米为单位来测算这些距离。相反，他们以天文单位（A.U.）和光年来计量。一个天文单位指地球和太阳之间的距离，即1.5亿千米。
光年指光在一年内传播的距离。它大约是9万亿千米。
认知加深
1925年，美国天文学家爱德温·哈勃（公元1889～1953年）有了一个惊人的发现。通过望远镜，他发现宇宙中存在相当多的星系，不只我们一个。在此之前，人们认为银河系是宇宙唯一的星系。几年之后，他的发现再次震惊了科学界——星系之间在互相远离；宇宙正在膨胀，所有的恒星和行星都在变得越来越远。
爱德温·哈勃改变了天文学的面貌，但他其实还是西班牙语教师和篮球教练！
星辰的历史
哈勃的发现意义重大，以至于1990年发射的特殊的空间望远镜就以他的名字命名。这台望远镜使我们能够观察不断扩张中的宇宙。想象一下，有一块儿巧克力饼干面团，上面的巧克力碎均匀向外分布。如果你把面团擀开，巧克力碎之间的距离就会变远。这跟宇宙正在发生的情形有点相似！通过测量宇宙膨胀率，可以计算出宇宙的年龄。目前公认的是，宇宙已有约138亿年的历史。
太空漫游
地球和行星围绕太阳运行，卫星围绕它们的行星运行，人造卫星围绕地球运行，并传输我们在现代日常生活中看到的视频和图像。但为什么所有这些天体都不会在太空中漂走呢？
引力在发挥作用
一切天体都没有漫无目的浮动的原因很简单——引力。像地球这样的大型物体具有看不见的力量，能将物体吸引向它们。引力能阻止你的手机漂浮在空中，当你扔手机时，引力还会将手机拽向地面，并与地面产生撞击。小物体也有引力，但这个力微弱到可以忽略。行星般大小的物体，其万有引力足够大，可使月球或卫星等物体绕其轨道运行。
飞向太空……
如果你尽力扔一个小球，小球会持续飞很远，直到地球的重力再次把它拉回地面。你扔得越用力，小球在跌落之前飞得越远。火箭必须飞得足够快，才能逃脱地球的引力，顺利进入太空。第一批火箭发射于20世纪50年代。1957年，苏联成功将第一颗人造卫星送入地球轨道。
绕地飞行的卫星必须有足够快的速度，才能保持在绕行轨道上，但也不能太快，过快则会使卫星脱离轨道，飞向太空。人造卫星通常由可充电的太阳能电池供电。国际空间站有数千块太阳能电池，它们将光转换成电能。这些电池的覆盖面积约有半个足球场那么大，并且可以移动转向，所以它们总是朝向太阳。
低轨道（离地球不太远）的人造卫星每天可绕地球飞行15圈。
月之彼端
晴朗的夜晚，明月高悬，似乎还发着光。你可能不知道的是，月亮正在离我们越来越远。它每年以大约4厘米的速度远离地球，这与指甲的生长速度差不多。那么，对地球上的我们来说，月球究竟有多重要呢？
潮汐现象
受地球万有引力影响，月球绕地球规律转动。但其实，月球也有自己的引力。而且，在靠近地球一侧引力最强，远离地球的那侧引力弱些。海水是地球表面最容易移动的部分，因此就产生了潮汐现象。因为地球本身也在自转，所以一天之内会有两次涨潮，期间为潮退。
如果把沙滩看成一个柔软的沙球，涨潮有点像是拍打沙球将空气挤出的过程。
月球背面
在1959年俄罗斯太空飞船月球3号传送回照片之前，人类没有见到过月球背面。它并没有传说中的吴刚和嫦娥，但确实有许多陨石坑。因为背对地球，所以我们认为月球的这一面是黑暗的，称它为“月球背面”，但其实它仍然沐浴着阳光，并不黑暗。
许多个“月亮”
地球并不是唯一有卫星绕行的星球。离地球最近的外行星——火星有两颗卫星，其他更大的外行星则有更多卫星。人类观测发现卫星的脚步从未停止，首次发现则要追溯到1610年伽利略发现木星卫星。他观测到了木星的四颗卫星，其中，木卫三盖尼米得是太阳系最大的卫星，甚至比水星这颗行星还要大！
土星因土星环而闻名，但它也是第二个被发现周围有卫星的外行星，其中有五颗卫星在1655到1686年间就已被命名。
终结流言
提出假说并验证它们是否正确，是科学建立和发展的基础。除非有一天我们提出新的假说，那么一切则推倒重来。有时，人类可能一直在走岔路。
太阳不是黄色的！
画画的时候，我们总是把太阳画成一个黄色的大圆圈，但这只不过是从地球上看到的样子而已。如果从太空看，太阳其实是很白的。太阳的光线会分裂成不同的波长，从红到蓝，彩虹就是最好的例子。当太阳高挂空中时，地球的大气层会散射其中的一些波长，只留下黄色。而日出和日落时，太阳靠近地平线，我们看到橙色和红色的太阳的次数更多。
怪异的真相！
科学家们认为，像海王星和天王星这样的巨行星，可能存在着大量的微小钻石，下落时会形成“钻石雨”。
钻石不是由煤做成的！
晶莹剔透的钻石和乌黑的煤都是由碳元素组成的。那么，煤可以被压扁变成钻石吗？不能！地表植物是煤炭形成的原材料，但大多数钻石远比这些植物要古老得多！它们在地幔深处高温高压环境下形成，地质学家们认为，它们在火山爆发时被带至地表。而另一方面，煤炭则由地表植物残骸堆积演变而成。
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