来源/九边（ID：ertoumu）
作者/九边
从几年前就一直觉得电动车是汽车行业的未来，当时为了表示态度坚决，还买了一些电动车的股票，持了三年，现在都涨疯了，今天倒也不是想聊股票，而是说慢慢地，“电动车是未来”这个想法会越来越普及，慢慢形成共识，最终席卷社会。
当然了，几年前我聊这事，不少人反对，说我胡说，电动车不是未来主流；现在再提，也有人反对，不过已经寥寥无几了，毕竟现实已经很明显了，反抗的意义越来越小。
可能大家要问了，这里的“未来”到底是多远，五十、一百年吗？没那么远，顶多十年、八年。为啥我这么确定呢？因为中国需要这玩意，世界也需要。
前苏联的“托卡马克之父”说过一句话，当人类需要可控核聚变的时候，可控核聚变就会成为现实，电动车也一样，当大家迫切需要这玩意的时候，就会玩命研发，很快也就出成果了；可控核聚变同理，现在大家也需要那玩意，突破也指日可待了。
那问题来了，为啥这么需要电动车呢？
1/发展电动车成了共识首先，中国一直以来有个问题显而易见，大家知道，中国对海外石油依存度太高了，虽然一直说要降低对海外石油的依赖度，不过越降越高。
原因也不复杂。随着中国经济持续发力，工厂开工、老百姓开车，都需要大量的油料。而随着中国汽车保有量突破世界第一——是的你没看错，中国汽车保有量确实是突破世界第一了，对石油的依赖度冲到了70%红线以上。
年以来我国的石油对外依赖走势图
数据来源/《国内外油气行业发展报告》《中国油气行业发展分析与展望报告蓝皮书》《BP世界能源统计年鉴》
依赖石油倒也没啥事，但是你不能依赖得太严重，这样容易陷入被动的局面，也就处于了危机之中。有些东西你可以不用，但你得有后手，防止别人搞你，毕竟这个世界的本质还是丛林社会，傻白甜基本没啥活路。
我们知道，前苏联后期把国家命脉压在了石油出口上，所以油价下降，苏联顿时外汇不足，日常物资补充不上来，到处排长队，民心动摇，很快就崩了。
所以中国必须在替代品上下巨大的功夫，这也是为啥我国疯狂点“可控核聚变”的科技点，并且已经着手在全世界布局稀土金属矿，因为无论是现在电动车的电池，还是将来的核聚变原料，都需要大量的锂和稀土金属（电动车的发动机要用稀土金属，核聚变原料“氚”的合成要用到锂），我国缺油，但是不太缺稀土和锂。一旦可控核聚变实现，人类慢慢会摆脱石油依赖，但是需要大量氦和稀土，非洲将会取代中东成为地球上最富的地区。现在大家是不是有点明白了布局非洲这事并不简单？而且非洲还有超大型铁矿，我国也在那里折腾，将来可以摆脱对澳大利亚铁矿的依赖。如果中国实现汽车完全电动化，就可以大幅降低对石油的依赖，因为石油只能从那沙特和俄国那么几个国家往中国运。电力的来源途径就比较多了，比如光伏、水电、风电和核电，中国巨大的西部腹地也就有了用武之地。
现在搞光伏的那个基隆的股价已经上天了，给它供应部件的几个厂家也上天了；曹德旺也筹了33亿在搞光伏玻璃。大家都看出来，这玩意将来会越来越猛。中国在发展光伏方面有优势，我们有大量的高原地区，甘肃、内蒙古、*等，千里无人烟，正好搞光伏，跟赛博朋克似的。还有青海格尔木的光伏电塔，跟未来科技似的（见下图）。
而欧美大厂这两年也在大力搞电动车，不少国家已经出台了时间表，要彻底停了燃油车，因为他们有个“环保”的神话。中国其实对环保感受不深，觉得那玩意是一种无关痛痒的*治正确，他们是很认真的，一点都不开玩笑，就跟中国人的“落后就要挨打”那么严肃，甚至丰田的崛起，也跟他们这个环保意识有关。就这样，全世界形成了要搞电动车的共识。2/中国已经被锁死在了传统汽车工业之外上文提到了，中国现在的汽车保有量世界第一，但是很多时候是“为别人做嫁衣”，每生产一辆汽车，国外企业就赚一次钱。道理不复杂，因为燃油车发动机和变速箱有接近天际的技术堡垒，中国几乎突破不了，各种技术专利也都是别人的。在燃油车领域，中国跟个长工似的，累死累活搞生产，最后大头让欧美赚了。这里说的“燃油发动机、变速箱突破不了”，不是说研发不出来，而是说不给你研发机会。任何产品在研发的初期都比较贵，大家回忆下前几年电动车价格就能明白，特斯拉刚出来那会儿，只能跑三百公里，却要十万美金。燃油发动机也一样，如果我们自己研发，刚开始肯定是一个质次价高的产品，大家不买，企业回拢不了资金，没法改进，也就没法继续突破，永远落后于人家发展了上百年的那些发动机，更重要的是，人家已经用专利把几乎所有可行的路都封死了。其实发动机还好，我国在柴油机上多少有点地位，但变速箱基本无解了，复杂到了极点，放一个奔驰的变速箱，大家是不是密集恐惧症都要犯了。中国前期走了一条“技术换市场”的路线，到现在已经被证明基本错了，培养出一堆躺在那里等技术的寄生虫——市场交出去了，技术却没搞起来。所以现在搞电动车，就有先天优势，毕竟电动车大家都处于相同起点，咱们在尝试，国外也在尝试。专利也都处于空白状态，现在那些很贵的部件，大家一样贵，一样要改进，那个巨变态的变速箱直接废弃不用了。而且中国市场大，买电动车的人多，只要能卖出去，企业就可以不断改进研发。比如年出生的王传福，大学学的是电池，毕业后搞的也是电池，他年下海创业，开始研发电池，不仅一直没被西方甩开，还很快就成了业界领头羊。如果他当时去倒腾燃油发动机，就很难搞到业界领先水平，因为壁垒太高了。这里还得介绍一个东西，叫“工业学习曲线”，生产得越多，成本就越低。电池、电动车和充电桩，都是这样。正如大家学习什么东西，用得越频繁，掌握得也就越熟练，越不需要用脑子就可以做。比如你吃饭不用考虑筷子，高级工程师写复杂的算法也跟你吃饭似的，谈笑风生之间就可以写出别人看一个礼拜都不太懂的玩意（这个不是瞎说，软件大神的常规操作）。从这个意义上讲，现在大家说的那些问题，什么电池续航，单价太高，本质都是“生产得太少”，只要生产得多卖得多，市场规模足够大，就会激励更多的人才去解决复杂问题。举一个简单的例子，我们前文说过，电动车最大的成本在电池，随着电池的不断进步和发展，电池这些年的价格走势是啥样的呢？十年暴跌90%！接下来这十年还会继续跌。（彭博新能源财经说电动汽车电池组平均价格从每千瓦时美元降至每千瓦时美元，在过去十年中下降了89％）。现在看着很复杂的问题，可能吸引一大群天才去攻关，可能很快就被解决了。在科技领域，这叫“对人不对事”，同样的问题，一批人可能死活解决不了，换个人立刻就解决了。这也是为啥硅谷和华尔街都愿意给大神级人物开出天价薪水，我国也有年入上亿的产品经理，“一人顶一千”这种情况在科技行业比比皆是。所以大家不要担心电动车那些固有问题得不到解决，只要市场规模不断变大，迟早会得到解决。几年前有个同事重仓电动车股票，他说了一件事。他说如果你相信电动车是未来，那就不用担心那些乱七八糟的问题；每一个问题都会开出赏格让天才去解决，所有问题都会被攻克。我们只需要相信这一点就可以了。如今他靠这个理念基本财务自由了。所以我现在每次看到有些媒体感慨“电动车很难解决xxx问题”时就感觉，拜托，你眼里的困难，是别人眼里的悬赏令，到边上去感慨，不要挡了别人的路。咱们一定要有个常识，自由市场里，需求是第一位的。只要有人肯花钱购买，啥困难都会被解决。这是中国的一个机会，用自己的市场培养自己的车企和供应链，这将是百年难得一见的机会，如果这次错过了，那就再等一百年吧。在这次电动车发展的大潮中，比亚迪让我比较吃惊，我们知道，电动车比燃油车简单得多，就那么几部分，电池（电池成本占到40%）、电机（15%）、电控（12%）。比亚迪在电池方面一直都保持世界前三水平，毕竟是做电池起家的，那个电控，比亚迪现在也完全做到了不再依赖海外进口。你可以说比亚迪做得不够完美，但没法否认它是国内汽车领域投入研发最认真的公司，也是取得成就最高的公司，毫不夸张地说，在百年的汽车产业历史里，从没中国企业能达到过比亚迪现在的高度。3/自动驾驶和电动车天生一对除了上文说的，我一直还有个感觉，好像自动驾驶跟电动车一直都在一起提，是不是它俩之间有什么难言之隐？这段时间专门问了我的一个师兄，他是国内的自动驾驶算法大佬，给我解释了下，他说是现在的主流自动驾驶测试，主要是在燃油车上的，不过他们业界一直觉得，将来跟自动驾驶结合最好的，或者说跟软件结合最好的，应该就是电动车。倒也不复杂。电动车是靠电来控制电机的，整体结构比燃油车简单得多，精细化操作和响应方面比燃油车要强太多。如果说燃油车的控制精度是个普通尺子，那电动车就是一个游标卡尺，非常精细，反应也快得多，天生适合软件控制。有种说法说电动车的响应速度是燃油车的十倍，天生跟软件搭。现在软件和车结合得还不太明显，但用不了几年，一辆车就跟一个手机似的，锲入了无数的代码和其他模块，而且这些模块都需要大量的电力，所以电动车天生适合“模块化”。这个意义上讲，未来的电动车跟传统车最大的差别是模块化可编程。如果说传统燃油车是个诺基亚塞班系统，那电动车就是iphone，似乎塞班系统的高端手机也跟苹果手机有点像，但又完全不是一个物种。将来大家慢慢会发现，电动车与其说是个车，其实更像个智能手机。它扩展出来的东西会越来越多，车的属性反而会淡化，正如手机的通话功能已经被淡化一样。这也是为啥那几个做智能手机的巨头也要搞电动车——从基因上讲，他们跟电动车的血缘关系比传统燃油车的公司近得多，特斯拉诞生于硅谷，而不是传统汽车业制造中心底特律，就是这个原因。大家看特斯拉就能看出来，特斯拉卖车就跟不准备赚钱似的。它确实不准备卖车赚钱，他是将来要赚软件包的钱，这就非常像iPhone了。而且大家注意下，现在纯硬件公司的股价都低得可怜，未来的趋势是送硬件，卖软件和广告，换句话说，产品甚至可以免费，用户就是他们的产品。说到这里，大家可能有个问题，我国为了加大竞争剂量，引入了特斯拉，会不会把我国的企业给搞死？直接说结论，演化几年后，最终会形成一种均衡格局，有一家或几家企业特别大，还有几个小的。其实看看手机市场就知道了，苹果再牛逼，还是有很多人不喜欢它，只用安卓；丰田再牛逼，还有一堆其他车处于各种生态位。因为你不可能打动所有人，你也不可能占据所有生态位。消费品市场跟社交软件不一样，社交软件是高度趋同的。比如你自己装一个奇怪app，最后你和谁都联系不上，因为别人没有装；你只能装回大家都在用的那几个。消费品市场不存在这个问题，总会形成一个多强并立的格局，最后的格局大部分都是这样的，下图是个手机格局，大家去看其他消费品，也都差不多。而且电动车市场发展起来后，会带动其他一大堆边缘系统，比如华为最近在搞的那个激光雷达，华为以前搞通信的时候对光电技术研究很深，现在自动驾驶领域有了需求，花时间做了一番改进，通信领域和汽车就扯一起去了。所以只要中国控制住产业链，那挑战者和竞争者肯定出在中国，还有周边配套也都在中国。4/尾声很多事情都是漫长的积累，然后一飞冲天，前期线性的，后期指数级的。无论是产业还是技术，都是到了一定程度就会发生一次连亲妈都不认识的巨大变化。电动车其实也一样，经历了前些年的漫长积累，眼瞅现在到了质变期，市场和技术的爆发就在眼前。还是希望我国的企业这次争点气，拿出赚慢钱的定力来，专心投入研发，现在形势也很明显了，着急赚快钱，不专心搞技术的，很快就会被踢出去，连慢钱都没得赚。比如这段时间又传出，国外因为疫情影响，汽车芯片生产也受到了重创，随后就蔓延到了国内的汽车生产行业，现在汽车行业也出现了芯片短缺的情况。每辆智能新能源车上有上百枚芯片，关键领域，比如感知、控制、计算、安全等等，几乎全部被国外企业垄断，中国的自主率不到5%，这种情况下，不但钱被别人赚了，而且国外一旦断供，中国这边就跟着产能也崩溃。不过唯一亮眼的又是比亚迪，因为它从年就开始在这方面研发，现在在相关领域已经掌握了全套的设计和制造技术，基本不再依赖海外，也希望我国的其他领域和品牌能够走出自己的路，不再被人卡脖子，也不要给别人做长工。
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不可定向的二维紧流形，而球面或轮胎面是可克莱因瓶克莱因瓶定向的二维紧流形。如果观察克莱因瓶，有一点似乎令人困惑－－克莱因瓶的瓶颈和瓶身是相交的，换句话说，瓶颈上的某些点和瓶壁上的某些点占据了三维空间中的同一个位置。我们可以把克莱因瓶放在四维空间中理解：克莱因瓶是一个在四维空间中才可能真正表现出来的曲面。如果我们一定要把它表现在我们生活的三维空间中，我们只好将就点，把它表现得似乎是自己和自己相交一样。克莱因瓶的瓶颈是穿过了第四维空间再和瓶底圈连起来的，并不穿过瓶壁。用扭结来打比方，如果把它看作平面上的曲线的话，那么它似乎自身相交，再一看似乎又断成了三截。但其实很容易明白，这个图形其实是三维空间中的曲线。它并不和自己相交，而是连续不断的一条曲线。在平面上一条曲线自然做不到这样，但是如果有第三维的话，它就可以穿过第三维来避开和自己相交。只是因为我们要把它画在二维平面上时，只好将就一点，把它画成相交或者断裂了的样子。克莱因瓶也一样，我们可以把它理解成处于四维空间中的曲面。在我们这个三维空间中，即使是最高明的能工巧匠，也不得不把它做成自身相交的模样；就好像最高明的画家，在纸上画扭结的时候也不得不把它们画成自身相交的模样。有趣的是，如果把克莱因瓶沿着它的对称线切下去，竟会得到两个莫比乌斯环。在二维看似穿过自身的绳子在二维看似穿过自身的绳子如果莫比乌斯带能够完美的展现一个“二维空间中一维可无限扩展之空间模型”的话，克莱因瓶只能作为展现一个“三维空间中二维可无限扩展之空间模型”的参考。因为在制作莫比乌斯带的过程中，我们要对纸带进行°翻转再首尾相连，这就是一个三维空间下的操作。理想的“三维空间中二维可无限扩展之空间模型”应该是在二维面中，朝任意方向前进都可以回到原点的模型，而克莱因瓶虽然在二维面上可以向任意方向无限前进。但是只有在两个特定的方向上才会回到原点，并且只有在其中一个方向上，回到原点之前会经过一个“逆向原点”，真正理想的“三维空间中二维可无限扩展之空间模型”也应该是在二维面上朝任何方向前进，都会先经过一次“逆向原点”，再回到原点。而制作这个模型，则需要在四维空间上对三维模型进行扭曲。数学中有一个重要分支叫“拓扑学”，主要是研究几何图形连续改变形状时的一些特征和规律的，克莱因瓶和莫比乌斯带变成了拓扑学中最有趣的问题之一。莫比乌斯带的概念被广泛地应用到了建筑，艺术，工业生产中。三维空间里的克莱因瓶拓扑学的定义编辑克莱因瓶定义为正方形区域[0,1]×[0,1]模掉等价关系(0,y)~(1,y),0≤y≤1和(x,0)~(1-x,1),0≤x≤1。类似于MobiusBand,克莱因瓶不可定向。但Mobius带可嵌入，而克莱因瓶只能嵌入四维（或更高维）空间。莫比乌斯带编辑把一条纸带的一段扭°，再和另一端粘起来就得到一条莫比乌斯带的模型。这也是一个只有莫比乌斯带、一个面的曲面，但是和球面、轮胎面和克莱因瓶不同的是，它有边（注意，它只有一条边）。如果我们把两条莫比乌斯带沿着它们唯一的边粘合起来，你就得到了一个克莱因瓶莫比乌斯带莫比乌斯带（当然不要忘了，我们必须在四维空间中才能真正有可能完成这个粘合，否则的话就不得不把纸撕破一点）。同样地，如果把一个克莱因瓶适当地剪开来，我们就能得到两条莫比乌斯带。除了我们上面看到的克莱因瓶的模样，还有一种不太为人所知的“8字形”克莱因瓶。它看起来和上面的曲面完全不同，但是在四维空间中它们其实就是同一个曲面－－克莱因瓶。实际上，可以说克莱因瓶是一个3°的莫比乌斯带。我们知道，在平面上画一个圆，再在圆内放一样东西，假如在二度空间中将它拿出来，就不得不越过圆周。但在三度空间中，很容易不越过圆周就将其拿出来，放到圆外。将物体的轨迹连同原来的圆投影到二度空间中，就是一个“二维克莱因瓶”，即莫比乌斯带（这里的莫比乌斯带是指拓扑意义上的莫比乌斯带）。再设想一下，在我们的3°空间中，不可能在不打破蛋壳的前提下从鸡蛋中取出蛋*，但在四度空间里却可以。将蛋*的轨迹连同蛋壳投影在三度空间中，必然可以看到一个克莱因瓶。制造经历编辑过去，德国数学家克莱因就曾提出了“不可能”设想，即拓扑学的大怪物－－克莱因瓶。这种瓶子根本没有内、外之分，无论从什么地方穿透曲面，到达之处依然在瓶的外面，所以，它本质上就是一个“有外无内”的古怪东西。尽管现代玻璃工业已经发展得非常先进，但是，所谓的“克莱因瓶”却始终是大数学家克莱因先生脑子里头的“虚构物”，根本制造不出来。许多国家的数学家老是想造它一个出来，作为献给国际数学家大会的礼物。然而，等待他们的是一个失败接着一个失败。也有人认为，即使造不出玻璃制品，能造出一个纸模型也不错。如果真的解决了这个问题，那可是个大收获！直径和年龄最新的研究认为宇宙的直径可亿光年，甚至更大。[28]目前可观测的宇宙年龄大约为.2亿年。[29]形状宇宙微波背景的温度一端高，暗示呈弯曲状宇宙微波背景的温度一端高，暗示呈弯曲状[30]目前的宇宙理论认为宇宙可能是类似马鞍状的负弯曲形状，该理论源于宇宙大爆炸理论，整个宇宙的外形如同一个吹起的气球，我们则生活在宇宙的“表面”。[31]同时，科学家也认为宇宙是平坦的，根据美国宇航局的调查，宇宙可能是平坦的，年的调查发现如果宇宙是平坦的，那么误差只有0.4%。[32]斯蒂芬·霍金表示，我们宇宙的形状可能是一种难以置信的几何图形，更接近于超现实主义的艺术，如同荷兰艺术家摩里茨·科奈里斯·埃舍尔创银河系银河系[33]作的图形一样。霍金的想法以弦理论为依据，而该理论目前仍然还处于假设之中，并未被验证。如果用语言来形容宇宙的形状，应该是整体呈现多重镶嵌模式，具有无限重复出现的扭曲面，曲面间环环相扣，如同科奈里斯·埃舍尔创作的“圆形极限IV”图案，也与美国工程师P.H.Smith创作的“史密斯圆图”类似，体现出双曲空间的概念，是一种非欧几何的空间形态。[34]层次结构当代天文学研究成果表明，宇宙是有层次结构的、即将发生碰撞的两个星系NGC和NGC即将发生碰撞的两个星系NGC和NGC[35]不断膨胀、物质形态多样的、不断运动发展的天体系统。行星、小行星、彗星和流星体都围绕中心天体太阳运转，构成太阳系。太阳系外也存在其他行星系统。约亿颗类似太阳的恒星和星际物质构成更巨大的天体系统——银河系。银河系的直径约10万光年，太阳位于银河系的一个旋臂中，距银心约2.6万光年。银河系外还有许多类似的天体系统，称为河外星系，常简称星系。目前观测到亿个星系，科学家估计宇宙中至少有2万亿个星系。星系聚集成大大小小的集团，叫星系团。平均而言，每个星系团约有百余个星系，直径达上千万光年。现已发现上万个星系团。包括银河系在内约40个星系构成的一个小星系团叫本星系群。椭圆星系HerculesA中心超大黑洞引发的喷流椭圆星系HerculesA中心超大黑洞引发的喷流[36]若干星系团集聚在一起构成的更高一层次的天体系统叫超星系团。超星系团往往具有扁长的外形，其长径可达数亿光年。通常超星系团内只含有几个星系团，只有少数超星系团拥有几十个星系团。本星系群和其附近的约50个星系团构成的超星系团叫做本超星系团。星系分类根据可反映星系发展状态的序列号对星系进行了分类，可以粗略地将星系划分出椭圆星系、透镜星系、漩涡星系、棒旋星系和不规则星系等五种。[37]太阳系天体太阳质量占太阳系总质量的99.86%，它以自己强大的引力将NASA公布的太阳风暴的照片NASA公布的太阳风暴的照片[38]太阳系里的所有天体牢牢地吸引在它的周围，使它们不离不散、井然有序地绕自己旋转。同时，太阳又作为一颗普通恒星，带领它的成员，万古不息地绕银河系的中心运动。[39]太阳的半径为千米，质量为1.×10^30kg，中心温度约℃，。[40]如果一个人站在太阳表面，那么他的体重将会是在地球上的20倍。[41]现代星云假说根据观测资料和理论计算，提出：太阳系原始星云是巨大的星际云瓦解的一个小云，一开始就在自转，并在自身引力作用下收缩，中心部分形成太阳，外部演化成星云盘，星云盘以后形成行星。目前，现代星云说又存在不同学派，这些学派之间还存在着许多差别，有待进一步研究和证实。[42]金星是离太阳的第二颗行星，夜空中亮度仅次于月球。[43]金星上没有水，大气中严重缺氧，二氧化碳占97%以上，空气中有一层厚达20千米至30千米的浓硫酸云，地面温度从不低于℃，是个名副其实的“炼狱”般世界。金星地面的大气压强为地球的90倍，相当于地球海洋中米深度时的压强。金星大气主要由二氧化碳等温室气体组成，失控的温室效应，是导致金星极端气候的主要原因。由于金星没有内禀磁层保护，诱发磁层中磁场重联释放的巨大能量，使得金星大气被加热后加速逃逸。科学界认为，金星上大气的逃逸，是造成金星上缺水而被富含二氧化碳的稠密大气所笼罩，从而导致严重的温室效应的原因。[44]木星是离太阳第五颗行星，而且是最大的一颗，比所有其他的行星木星及其卫星欧罗巴（木卫二）木星及其卫星欧罗巴（木卫二）[45]的合质量大2倍（地球的倍），直径km。它是气态行星没有实体表面，由90%的氢和10%的氦（原子数之比,75/25%的质量比）及微量的甲烷、水、氨水和“石头”组成。这与形成整个太阳系的原始的太阳系星云的组成十分相似。木星可能有一个石质的内核，相当于10－15个地球的质量。内核上则是大部分的行星物质集结地，以液态氢的形式存在。液态金属氢由离子化的质子与电子组成（类似于太阳的内部，不过温度低多了）。木星共有67颗木卫。按距离木星中心由近及远的次序为：木卫十六、木卫十四、木卫五、木卫十五、木卫一、木卫二、木卫三、木卫四、木卫十三、木卫六、木卫十、木卫七、木卫十二、木卫十一、木卫八和木卫九。[46]水星是最接近太阳的行星。水星的半径约为公里，在八大行星中是最小的。水星昼夜温差极大，白天摄氏度，晚上约可达零下度，是太阳系八大行星中温差最大的一个行星。[47]水星的外大气层非常稀薄，是由水星表面和太阳风中的原子和离子构成。[48]科学家确认水星表面含有丰富的碳，认为碳是水星表面呈黑色的原因，水星表面的岩石是由低重量百分比的石墨碳构成。[49]“好奇号”火星探测器在火星表面采集样本“好奇号”火星探测器在火星表面采集样本[50]火星是地球的近邻，是太阳系由内往外数第四颗行星。直径km，体积为地球的15%，质量为地球的11%。火星表面是一个荒凉的世界，空气中二氧化碳占了95%。火星大气十分稀薄，密度还不到地球大气的1%，因而根本无法保存热量。这导致火星表面温度极低，很少超过0℃，在夜晚，最低温度则可达到-℃。火星被称为红色的行星，这是因为它表面布满了氧化物，因而呈现出铁锈红色。其表面的大部分地区都是含有大量的红色氧化物的大沙漠，还有赭色的砾石地和凝固的熔岩流。火星上常常有猛烈的大风，大风扬起沙尘能形成可以覆盖火星全球的特大型沙尘暴。每次沙尘暴可持续数个星期。火星两极的冰冠和火星大气中含有水份。从火星表面获得的探测数据证明，在远古时期，火星曾经有过液态的水，而且水量特别大。[51]土星是离太阳第六颗行星，直径㎞，体积仅次于木星。主要由氢组成，还有少量的氦与微量元素，内部的核心包括岩石和冰，外围由数层金属氢和气体包裹着。地球距离土星13亿公里。土星的引力比地球强2.5倍，能够牵引太阳系内其它行星，使地球处于一个椭圆轨道中运行，并且与太阳保持适当距离，适宜生命繁衍。当土星轨道倾斜20度将使地球轨道比金星轨道更接近太阳，同时，这将导致火星完全离开太阳系。[52]土星是已知唯一密度小于水的行星，假如能够将土星放入一个巨大的浴池之中，它将可以漂浮起来。土星有一个巨大的磁气圈和一个狂风肆虐的大气层，赤道附近的风速可达0千米/时。在环绕土星运行的31颗卫星中间，土卫六是最大的一颗，比水星和月球还大，也是太阳系中唯一拥有浓厚大气层的卫星。[53]天王星是离太阳第七颗行星，km。体积约为地球的65倍，在九大行星中仅次于木星和土星。天王星的大气层中83%是氢，15%为氦，2%为甲烷以及少量的乙炔和碳氢化合物。上层大气层的甲烷吸收红光，使天王星呈现蓝绿色。大气在固定纬度集结成云层，类似于木星和土星在纬线上鲜艳的条状色带。天王星云层的平均温度为零下摄氏度。质量为8.±13×102?kg，相当于地球质量的14.63倍。密度较小，只有1.24克/立方厘米，为海王星密度值的74.7%。[54]恒星恒星海王星是离太阳的第八颗行星，直径千米。海王星绕太阳运转的轨道半径为45亿千米，公转一周需要年。海王星的直径和天王星类似，质量比天王星略大一些。海王星和天王星的主要大气成分都是氢和氦，内部结构也极为相近，所以说海王星与天王星是一对孪生兄弟。[55]海王星有太阳系最强烈的风，测量到的时速高达公里。海王星云顶的温度是－°C，是太阳系最冷的地区之一。海王星核心的温度约为°C，可以和太阳的表面比较。海王星在年9月23日被发现，是唯一利用数学预测而非有计划的观测发现的行星。[56]冥王星，位于海王星以外的柯伊伯带内侧，是柯伊伯带中已知的最大天体。[57]直径约为±20km，是地球直径的18.5%。[58]年8月24日，国际天文学联合会大会24日投票决定，不再将传统九大行星之一的冥王星视为行星，而将其列入“矮行星”。大会通过的决议规定，“行星”指的是围绕太阳运转、自身引力足以克服其刚体力而使天体呈圆球状、能够清除其轨道附近其他物体的天体。在太阳系传统的“九大行星”中，只有水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星符合这些要求。冥王星由于其轨道与海王星的轨道相交，不符合新的行星定义，因此被自动降级为“矮行星”。[59]冥王星的表面温度大概在-到-℃之间。冥王星的成份由70%岩石和30%冰水混合而成的。地表上光亮的部分可能覆盖着一些固体氮以及少量卫星拍月球经过地球，可见清晰月球背面卫星拍月球经过地球，可见清晰月球背面[60]的固体甲烷和一氧化碳，冥王星表面的黑暗部分可能是一些基本的有机物质或是由宇宙射线引发的光化学反应。冥王星的大气层主要由氮和少量的一氧化碳及甲烷组成。大气极其稀薄，地面压强只有少量微帕。[61]地球是离太阳第三颗行星，是我们人类的家乡，尽管地球是太阳系中一颗普通的行星，但它在许多方面都是独一无二的。比如，它是太阳系中唯一一颗面积大部分被水覆盖的行星，也是目前所知唯一一颗有生命存在的星球。质量M=5.×10^24公斤，表面温度：t=-30～+45。[62]英国科研人员在《天体生物学》杂志上报告说，如果没有小行星撞击等可能剧烈改变环境的事件发生，地球适宜人类居住的时间还剩约17.5亿年，不过人为造成的气候变化可能缩短这一时间。[63]彗星是由灰尘和冰块组成的太阳系中的一类小天体，绕日运动。[64]科学家使用探测器对彗星的化学遗留物进行分析，发现其主要成份为氨、甲烷、硫化氢、氰化氢和甲醛。科学家得出结论称，彗星的气味闻起来像是臭鸡蛋、马尿、酒精和苦杏仁的气味综合。[65-66]“67P/楚留莫夫-格拉希门克”彗星“67P/楚留莫夫-格拉希门克”彗星[67]在太阳系的周围还包裹着一个庞大的“奥尔特云”。星云内分布着不计其数的冰块、雪团和碎石。其中的某些会受太阳引力影响飞入内太阳系，这就是彗星。这些冰块、雪团和碎石进入太阳系内部，其表面因受太阳风的吹拂而开始挥发。所以彗星都拖着一条长长的尾巴，而且越靠近太阳尾巴越长、越明显。太阳系内的星际空间并不是真空的，而是充满了各种粒子、射线、气体和尘埃。[68]柯伊伯带，是一种理论推测认为短周期彗星是来自离太阳50—天文单位的一个环带，位于太阳系的尽头。柯伊伯带是冰质残片组成的巨环，位于海王星轨道之外，环绕着太阳系的外边缘。[69]物质多样性红巨星，当一颗恒星度过它漫长的青壮年期——主序星阶段，步入老年期时，它将首先变为一颗红巨星。称它为“巨星”，是突出它的体积巨大。在巨星阶段，恒星的体积将膨胀到十亿倍之多。称它为“红”巨星，是因为在这恒星迅速膨胀的同时，它的外表面离中心越来越远，所以温度将随之而降低，发出的光也就越来越偏红。不过，虽然温度降低了一些，可红巨星的体积是如此之大，它的光度也变得很大，极为明亮。红巨星一旦形成，就朝恒星的下一阶段白矮星进发。[70]白矮星，是一种低光度、高密度、高温度的恒星。因为颜色呈白色、体积比较矮小，因此被命名为白矮星。哈勃望远镜观测到白矮星死亡过程哈勃望远镜观测到白矮星死亡过程[71]白矮星是一种很特殊的天体，它的体积小、亮度低，但质量大、密度极高。白矮星是中低质量的恒星的演化路线的终点。在红巨星阶段的末期，恒星的中心会因为温度、压力不足或者核聚变达到铁阶段而停止产生能量。恒星外壳的重力会压缩恒星产生一个高密度的天体。一个典型的稳定独立白矮星具有大约半个太阳质量，比地球略大。这种密度仅次于中子星和夸克星。如果白矮星的质量超过1.4倍太阳质量，那么原子核之间的电荷斥力不足以对抗重力，电子会被压入原子核而形成中子星。原子是由原子核和电子组成的，原子的质量绝大部分集中在原子核上，在巨大的压力之下，电子将脱离原子核，成自由电子。这种自由电子气体将尽可能地占据原子核之间的空隙，从而使单位空间内包含的物质也将大大增多，密度大大提高了。形象地说，这时原子核是“沉浸于”电子中，常称之为“简并态”。[72]大多数的恒星内核通过氢核聚变进行燃烧，将质量转变为能量，并产生光和热量，当恒星内部氢燃料完成消耗完后就开始进行氦融合反应，并形成更重的碳和氧，这一过程对于类似太阳这样的恒星而言，就显得较为短暂，并形成碳氧组成的白矮星，如果其质量大于1.4倍太阳质量，就会发生Ia型超新星爆发。[73]类星体,20世纪60年代以来，天文学家还找到一种在银河系以外像恒星一样表现为一个光点的天体，但实际上它的光度和质量又和星系一样，我们叫它类星体，现在已发现了数千个这种天体。[74]超新星，是恒星演化过程中的一个阶段。超新星爆发是某些恒星在演化接近末期时经历的一种剧烈爆炸。一般认为质量小于9倍太阳质量左右的恒星，在经历引力坍缩的过程后是无法形成超新星的。[75]在大质量恒星演化到晚期，内部不能产生新的能量，巨大的引力将整个星体迅速向中心坍缩，将中心物质都压成中子状态，形成中子星，而外层下坍的物质遇到这坚硬的“中子核”反弹引起爆炸。这就成为超新星爆发，质量更大时，中心更可形成黑洞。[76]在超新星爆发的过程中所释放的能量，需要我们的太阳燃烧亿年才能与之相当。[77]超新星研究有着关乎人类自身命运的深层意义。如果一颗超新星爆发的位置非常接近地球，目前国际天文学界普遍认为此距离在光年以内，它就能够对地球的生物圈产生明显的影响，这样的超新星被称为近地超新星。有研究认为，在地球历史上的奥陶纪大灭绝，就是一颗近地超新星引起的，这次灭绝导致当时地球近60%的海洋生物消失。[78]通常认为完整的日心说宇宙模型是由波兰天文学家哥白尼在年发表的《天体运行论》中提出的，实际上在西方公元前多年的阿里斯塔克和赫拉克里特就已经提到过太阳是宇宙的中心，地球围绕太阳运动。坚实的大地是运动的这一点在古代是令人非常难以接受的，古代人缺乏足够的宇宙观测数据，以及怀着以人为本的观念，使他们误认为地球就是宇宙的中心。并且托勒密的地心说体系可以很好的和当时的观测数据相吻合，因此地心说被大众广泛接受并被当时的教廷认为是神圣不可侵犯的真理的一部分。所以在《天体运行论》出版以后的半个多世纪里，日心说仍然很少受到人们的
