插图展示了两个碰撞的黑洞，周围环绕着暗物质。（图片来源：Robert Lea（使用Canva制作））7月4日，美国庆祝其250周年生日，标志着《独立宣言》的周年纪念，以及成为一个主权国家。今天，这个相对年轻的国家在我们对宇宙的理解方面处于领先地位。美国宇航局（NASA）、加利福尼亚理工学院（Caltech）、麻省理工学院（MIT）和西北大学等许多空间科学的重要参与者都位于这里。为了庆祝美国作为独立国家的250年历史，Space.com带您回顾一些关于宇宙的常见误解，以及美国科学家在解开这一宇宙混乱中所发挥的作用。到1776年，艾萨克·牛顿爵士的运动定律已经存在大约89年，自1687年《自然哲学的数学原理》出版以来，太阳系的五个行星早在美国诞生之前就已被古希腊人发现。此外，经过长期的斗争和许多压制这一知识的尝试，人类意识到地球围绕太阳转，而不是相反，波兰天文学家尼古拉斯·哥白尼在1543年和伽利略·伽利雷在1610年为这一误解最终钉下最后一根钉子，牛顿在1687年又给予了一个额外的重击。伽利略还使我们明白，地球在太阳系中的位置不仅独特，而且它并不是唯一拥有卫星的行星，木星的四个卫星：木卫一、木卫二、木卫三和木卫四分别在1610年被发现。显然，到美国诞生时，我们已经开始理解宇宙以及我们在其中的位置，但一些重大的误解依然存在。其中最大的一个围绕着太阳本身的性质。太阳作为一个燃烧的煤块。美国是在“蒸汽时代”期间形成的，这是一个从1770年到1914年的工业化时期。这个革命是由煤驱动的，推动着机车、船只和工厂，改变了工业、运输和制造的形态。在这个时期，煤是人类已知的最致密、最强大的燃料来源，因此，许多早期科学家推测太阳实际上是一个巨大的燃烧煤块，这也许并不奇怪。随后，世界上最古老和最著名的科学期刊之一《科学美国人》在1863年发表了一篇文章，首次开始反对将太阳视为燃烧的煤块。“如果太阳由煤构成，以目前的消耗速度，它只会持续5000年。太阳很可能不是一个燃烧的，而是一个发光的体，它的光更像是发光的熔融金属，而不是燃烧的炉子。但是，不可能太阳一直在释放热量，而既没有失去热量，也没有补充新的燃料。”《科学美国人》文章指出。“假设太阳的热量是通过陨石体落入太阳中维持的，那么从太阳系的质量可以大致确定太阳发光的时期。这个时间限制在1亿到4亿年之间。”尽管这个估算仍然相差甚远，但我们现在明白太阳的年龄大约为46亿年；这一发展发生在一个地质革新的时期，揭示了我们的星球远比几千年的宗教估算要古老得多。来自NASA的太阳图像。（图片来源：NASA/SDO）大约57年后的1920年，英国科学家阿瑟·艾丁顿首次提出像太阳一样的恒星实际上是通过氢核聚变成氦来获取能量的。艾丁顿在他的1926年著作《恒星的内部结构》中发表了这个观点。在此之后的12年，核物理学家汉斯·贝特制定了这一核聚变过程的第一种解释，详细阐述了质子-质子链反应和碳-氮-氧（CNO）循环。将太阳视为燃烧煤块的观点终于在美国成立162年后熄灭了，这一连锁反应由一本美国出版物引发。在美国成立之初的1800年代，科学家们明白光是一种波。将这一理论应用于他们对其他波的了解中，认为光需要一个介质进行传播是合乎逻辑的。这个介质必须是普遍存在的，并具有一些独特的属性，允许光以光速在其中传播。因此，提出空间充满了一种叫做光辉以太的介质，光辉的意思是“携光的”。而这个介质必须是无形、不间断、并且不与物理物体发生作用，这使得光亮以太的存在变得更加复杂...