光怪路离的自然界总是充满了各种各样的奇物现象。它们当中有很多都是一直萦绕在我们脑海中，而又从未获得解释的自然谜团。太空中的宇宙之谜：包括宇宙的尽头在何方、宇宙产生的猜想、奇怪的电波之谜；太阳系的众多谜题：包括月球上有水吗、火星上是否有生命、金星上有海洋吗；怪象奇观中包括奇异的雨、自然现象、奇特的重力场等等。总之，自然中绝大部发的诡异现象和未解的谜题，您都将在这一章中领略到。
一、宇宙之谜
1、宇宙尽头在何方
宇宙究竟有多大，它的“尽头”究竟在何处。
银河系
在20世纪以前，人们认为太阳系几乎就是一切，不相信太阳系以外还存在其他星球。到1900年，人们又认为太阳系所属的银河系就是整个宇宙。至于银河系的大小，当时最大胆的估计是宽约2万光年，其中包含大约20～30亿颗像太阳一样的恒星。
1920年，天文学家哈洛·沙普利等人根据当时掌握的测量恒星距离的新方法，算出了银河的真实宽度是10万光年，其中包含的恒星总数达2000～3000亿颗。同20年前的看法相比，银河“扩大”了100倍，而且还断定这极度扩大了的银河，并不是全部宇宙。
星系的集合
与此同时，天文学家又发现宇宙是由许多个像银河系一样的星系集成的，每个星系大约由几十亿到几万亿颗星体组成。而且证明了宇宙是动态的，成群存在的星系彼此相互分离，它们之间的距离越来越大，好像宇宙也在不断扩大。
1929年，美国天文学家埃德温·P·哈勃等人设计出了确定星系距离的多种方法，证明即使是离我们比较近的星系，距离我们也有230万光年。
按照宇宙诞生之后就急速扩大的宇宙模型，可以计算出宇宙的年龄为130亿年。
认识宇宙是一个艰难的过程。当我们抬头仰望星空时，所看到的总是有限。人类几千年来，总在孜孜不倦地探求，积累了不少知识，了解到宇宙的知识也越来越多。不过，到目前为止，也还没有足够地认识到宇宙的庐山真面目。
2、宇宙的主宰是谁
你知道吗？很多大的星系的中心都有一个黑暗的“暴君”。这些“暴君”就是黑洞，天文学家将它们称为“超大质量”天体。
黑洞的发现
自从天文学家于20世纪初预言黑洞的存在以来，人们陆陆续续地得到了各种证据，证明了宇宙中确实存在着黑洞。然而，对于这种无法以可见光看到的天体，人类的了解究竟达到什么程度？
如今，天文学家们正在开始怀疑是否已经在宇宙中留下了象征它们权威的标记。2000年年初，研究人员提出：巨大的黑洞是宇宙中所有星系萌生的“种子”，近来，天文学家发现了更多的支持这一观点的证据。
早在几十年前，天文学家就发现了类星体——位于遥远星系中央的高亮度的天体。类星体的亮度可以是环绕在它周围的星系的数百倍，但是它们的体积却比我们的太阳系还小。到底是什么东西可以从这么小的空间里发出这么多的光和辐射呢？
尽管人们对于黑洞吞噬光线的能力了解得更多一些，但是它们也可以成为灿烂光芒的发源地，被黑洞吞没的物质会在黑洞周围形成一个呈螺旋形运动的圆盘，而圆盘在剧烈的翻腾过程中所产生的摩擦会将默默的将气体加热到白热状态。天文学家认为，这就是类星体发光的原因。
因此，当天文观测的结果开始证明更多的普通星系中央存在着黑洞时，天文学家自然会认为它们是能量已经耗尽的类星体。
星系的诞生
1988年，美国密歇根大学的道格·里奇斯通和他的同事阿兰·德雷斯勒对螺旋形的安德洛墨达星系和椭圆形的小星系M32进行了观察，科学家们因而得出这样的结论：上述两个星系中一定存在着巨大的黑洞。果然，在几年的时间里，哈勃太空望远镜在我们附近的20多个星系里已经发现了巨大的黑洞存在的证据。其中的一个黑洞属于我们自己：银河系中心有一个质量相当于300万个太阳的黑洞。
那么，在星系的生命进程中，这些超大质量的黑洞扮演着什么样的角色呢？
在2000年1月的美国天文学会上，里奇斯通提出一个引起天文学家激烈争论的观点：黑洞可能首先是星系的缔造者。里奇斯通这一观点将传统的天体物理学整个颠倒了过来。宾夕法尼亚州立大学的戈登·加迈尔则指出：巨大的黑洞可能在时间刚刚诞生时就已经形成，而且它们一直都是其周围形成的新星系萌生的“种子”。
星系为什么会需要这样的“种子”呢？早期的宇宙非常匀净。创世大爆炸残留下来的余辉表明，在早期的宇宙中，不同区域之间的密度差异非常小，不超过大约十万分之一。为了创造出我们今天看到的由星系和空间组成的宇宙，这些微小的密度差异一定被放大了许多倍，而且这一放大过程非常迅速。因为在创世大爆炸发生仅10亿年后星系就出现了。加迈尔指出：“这段时间对于宇宙完成从平滑到粗糙的演变过程来说并不算长。”为此他提出，巨大的黑洞在这一过程中可能扮演了引力种子的角色，黑洞将受到其引力作用的物质吸引到它的周围，这些物质又进一步演变形成恒星。换句话说，星系就这样诞生了。
星系演变的动力
与此同时，美国航天局新近建成的钱德拉X射线观测站也给里奇斯通提供了一些支持其观点的证据。一个由天文学家组成的研究小组在《自然》杂志上发表了钱德拉望远镜的观测结果。研究小组负责人理查德·穆绍茨提出：新发现的“暗光天体”可能是非常遥远的类星体，它们发出的普通光线已经被星系间的气体吸收，因此只有X射线穿过星际间气体到达了地球。它们可能是处于生机勃勃的青年时代的类星体，这时大多数星系都还没有形成。
1988年，英国剑桥大学的马丁·里斯和乔·西尔克提出了他们对这种紧密联系的解释：年轻的类星体发出的辐射可能会推动带电粒子风吹到环绕在它周围的星系中去，随着黑洞吞噬的物质越来越多，其体积也在稳步增加，类星体因而会变得更亮，带电粒子风也会相应加强。最终，带电粒子风的强度大到足以克服星系引力的程度，这时它就会把所有的气体都吹走。随着黑洞的气体供应被切断，它会停止膨胀，而整个星系的扩张也会相应停止。西尔克和里奇斯通通过计算得出：黑洞的体积必须增加到与马戈里安提出的质量关系大致相当的程度才会停止增长。
3、宇宙产生的猜想
宇宙是怎样产生的？这是当今最大的谜。
大爆炸宇宙学说
目前，大多数科学家接受的是“大爆炸宇宙学”。这一学说认为，宇宙起源于一个温度极高、体积极小的原始火球。在距今150～200亿年前，由于我们还不知道的物理原因，这个火球发生了大爆炸。随着空间膨胀、温度降低，物质的密度也逐渐减小，原先存在的质子、中子等基本粒子结合成氘、氦、锂等元素，以后又逐渐形成星系、星系团，并逐渐形成恒星、行星，而且在一些天体上还出现了生命现象，最后诞生了人类，宇宙初步形成。
大爆炸学说不断得到证实。1991年4月23日，美国加利福尼亚大学天文物理学家乔治·斯穆特在美国物理学会会议上宣布，他领导的科学小组发现了宇宙诞生初期的物质云团，有力地支持了大爆炸学说。他们的这一发现引起世界科学界的极大关注，被认为是继爱因斯坦之后最杰出的理论物理学家斯蒂芬·霍金4月24日发表声明说：“这是本世纪最重要的发现。”
宇宙的前景
大爆炸学说可以解释较多的观测现象。例如，天文学家观测到远处的天体总是远离地球而去，这证明宇宙仍在膨胀；各种天体的年龄都小于200亿年，这也符合该学说有关大爆炸后才形成各种天体的推论。另外，大爆炸理论还成功地预言了宇宙背景辐射的存在。大爆炸学说预言在大爆炸之后，星系形成之前宇宙的结构应当是云团。这一巨大云团的发现证实了大爆炸学说的预言，通过对这一云团的观测，科学家可以进一步推测宇宙初期的情景。
而且，这一巨大云团的发现还证实了科学家的另一个预言，即宇宙质量的90％存在于“暗物质”中。以往天文学家观测到的宇宙总质量远比理论上计算出的宇宙总质量要小得多。这些“消失”了的物质被称为“暗物质”。“暗物质”的多少直接影响着宇宙的未来：如果宇宙总质量小于某一数值，那么它将像现在这样一直膨胀下去；如果它的总质量大于这一数值，那么天体之间的引力将使宇宙停止膨胀，并在这一巨大引力作用下开始收缩，形成宇宙“大坍塌”，直至大爆炸前的状态。
4、宇宙中的“黑色骑士”
在太阳系中存在着来自地球之外的人造天体，这已不是什么奇闻了。
黑色骑士
1961年，在巴黎天文观测台工作的法国学者雅克·瓦莱发现了一颗运行方向与其它卫星相反的地球卫星，这颗来历不明的卫星被命名为“黑色骑士”。随后，世界上有许多天文学家按瓦莱提供的精确数据，也发现了这颗环绕地球逆向旋转的独特卫星。1981年苏联的一家天文台也证实了“黑色骑士”的存在，具体特征如下：它在地球高空的轨道上，循着极大的椭圆轨道运行，体积甚小，十分耀眼，像是个金属球体。
法国学者亚历山大·洛吉尔认为，“黑色骑士”可以用与众不同的方式绕地球运行，表明它能够改变重力的影响，而这只有作为外星来客的UFO才能做到，因此这颗被称作“黑色骑士”的奇特卫星可能与UFO具有联系。
天外侦察
1983年1~11月间，美国发射的一颗红外天文卫星在北部天空扫描时，在猎户座方向两次发现一个神秘天体。两次观测这个天体时隔6个月，这表明它在空中有稳定的轨道。
1988年12月，前苏联科学家通过地面卫星站发现有一颗神秘的巨大卫星出现在地球轨道上，他们当时以为这是美国“星球大战”中的卫星。稍后前苏联方面才知道，美国的科学家也在同一时间发现那颗神秘的卫星，而美国人则以为它是属于苏联的。
经过美苏两国高层官员通过外交途径接触和讨论，双方明白那颗卫星是出自第三者。以后的一系列调查表明，法国、西德、日本或地球上任何有能力发射卫星的国家都没有发射它。
根据前苏联的卫星和地面站的跟踪显示，这颗卫星体积异常巨大，具有钻石般的外形，而外围有强磁场保护；内部装有十分先进的探测仪器。它似乎有能力扫描和分析地球上每一样东西，包括所有生物在内。它同时还装有强大的发报设备，可将搜集到的资料传送到遥远的外太空中去。
1989年，在瑞士日内瓦召开的一次记者招待会上，前苏联的宇航专家莫斯·耶诺华博士公开了此事。他强调说：“这枚卫星是1989年底出现在我们地球轨道上的。它肯定不是来自我们这个地球。”他表示，前苏联将会“出动火箭去调查，希望尽量找出真相”。
此事被披露之后，至今世界上已有200多位科学家表示愿意协助美苏去研究这颗可能是来自外太空某一个星球的人造天体。法国天文学家佐治·米拉博士说：“很明显，这颗卫星飞行了很长的途径才来到地球，事实上它的设计也是这样。虽然只是初步估计，但我敢说它至少已制成5万年之久！”
外星残骸
运行在地球轨道上的不仅有完好的外来的人造卫星，而且有爆炸后的外星太空船残骸，前苏联科学家在60年代初期，首次发现一个离地球达2000公里的特殊太空残骸。经多年研究后，他们才确信那是一艘由于内部爆炸而变成10块碎片的外星太空船的残骸，并向报界宣布了这个消息，引起了世人的关注。
莫斯科大学的天体物理学家玻希克教授说，他们使用精密的电脑追踪这10片破损的残骸的轨道，发现它们原先是一个整体。据推算它们最早是在同一天——1955年12月18日从同一个地点分离，显然这是一次强力爆炸所致。他说：“我们确信这些物体不是从地球上发射的，因为苏联在大约2年之后1957年10月——才将第一枚人造卫星射入太空。”
着名的前苏联天体物理研究者克萨耶夫说：“其中两个最大片的残骸直径约为30米，人们可以假定这艘太空船至少长60米、宽30米；从残骸上看，它外面有一些小型圆顶，装设望远镜、碟形无线以供通信之用，此外，它还有舷窗供探视使用。”这位研究者又补充说：“太空船的体积显示它有好几层，可能有5层。”
另一位前苏联物理学家埃兹赫查强调说：“我们多年搜集到的所有证据显示出，那是一艘机件故障的太空船发生爆炸。”他还说：“在太空船上极可能还有外星乘员的遗骸。”
前苏联科学家的发现已使美国同行产生了浓厚的兴趣。美国核物理学家与宇航专家斯丹顿·费德曼说：“如果我们到太空去收回这些残骸，相信我们可以把它们拼合起来。”
十分有趣的是，就在前苏联人宣布他们发现地球外太空飞船残骸的10年，一位美国天文学家约翰·巴哥贝曾在国内一份着名的科学杂志上发表了一篇文章，其中提到有10块不明残片像10个小月亮似地围绕地球运行。这位天文学家认为，它们来自一个分裂的庞大母体，而这个不明物体分裂的时间就是1955年12月18日。这正好与前苏联科学家的研究结果不谋而合，同时巴哥贝也驳斥了炸裂物体的存在只是一种自然现象的可能性。
