《宇宙起源》,每日更新

楼主:dffg111 时间:2017-12-28 18:01:42 点击:1728 回复:49
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  第一章 现代宇宙学
  人们自古以来就不停的仰望星空、探索宇宙,希望弄清楚自己的过去、现在和将来。总结来说,人类的认知可以归结为三个阶段:
  1.地心说阶段(绝对空间、绝对时间):以亚里士多德、托勒密为代表,认为地球处于宇宙的中心静止不动,向外依次是月球、水星、金星、太阳、火星、木星和土星,他们在各自的轨道上绕地球运转。在太阳、月球、行星之外,是镶嵌着所有恒星的天球恒星天。由于地心说与《圣经》中宣扬的神创论相符,因此,从13世纪到17世纪将近500年的“黑暗的中世纪”里(对应中国元朝、明朝),地心说也一直是天主教教会公认的世界观——他们宣称上帝在宇宙的中心安置了地球这个供人类居住的天体,并推动了所有天体的运动。地球是宇宙的中心,也是全部天体的主人,全部天体围着主人转动。
  2.日心说阶段(相对空间、绝对时间):以哥白尼、伽利略为代表,认为太阳是宇宙的中心,而不是地球。当时这个学说引起了天文学的根本变革,它推翻了天主教会一直以来的地心说的宇宙观。由于害怕遭到教会的惩罚,哥白尼在世时不敢公开他的这一发现。直到1543年,他死后才公布。但是由于当时地心说可以很好的和观测数据相吻合,因此地心说仍然在相当长的时间里被大众广泛接受,同时被教会维护。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关注。并且由于教会势力的庞大,支持者更是非常稀少。其中最著名的事件是1592年意大利哲学家、思想家布鲁诺因为捍卫哥白尼的日心说被罗马教会烧死在罗马鲜花广场上。直到60年后的1609年,伽利略使用天文望远镜发现了一些不利于地心说、但支持日心说的新的天文现象后,日心说才开始引起人们的关注。其中,伽利略在1633年被罗马梵蒂冈宗教裁判所判处8年软禁,并被逼和哥白尼学说决裂,直到1642年病逝。然而,由于日心说和地心说都不能与实际观测相吻合,因此日心说此时仍不具优势。直至开普勒以椭圆轨道取代圆形轨道对日心说进行了修正后,日心说才取得了真正的胜利。
  3.现代宇宙学阶段(相对空间、相对时间):以爱因斯坦的相对论、哈勃红移定律为代表,提出热大爆炸宇宙学说。它指出,宇宙最初由一个点经过早期的大爆炸后形成,并且直到目前仍然一直在膨胀,并且这种膨胀处于不断加速状态。 并且,时间作为宇宙的一个属性,与空间等其他属性一样,也是相对的——处于不同运动状态的人的时间流逝快慢也是不同的,当你的运动速度足够快时,时间竟然可以慢到静止下来。因此,时间与空间是不可分割的,由此构成四维的宇宙模型。
  提出相对论的爱因斯坦,一生也是相当的富有传奇色彩——他年轻时,成绩很一般,第一次高考还失败了,通过补习后进入大学。大学毕业后由于性格孤傲且成绩一般,又找不到工作,只能去街头贴小广告,并打算去卖保险,失业两年后才托关系在瑞士伯尔尼专利局当了三级职员,社会地位比较低,可以说年轻时一事无成。他的父亲曾扬言说他是家族的耻辱。相对论提出后,爱因斯坦作为一个小职员、非科学圈内人士,受到了广泛质疑和反对。从1909年开始,他先后被提名诺贝尔奖十多次,但一直遭到评委会否决。直到1921年,爱因斯坦终于获得诺贝尔物理学奖,但这次获奖的原因竟然是因为光电效应而不是相对论,虽然说光电效应也很重要,但它比之于相对论这种具有划时代意义的发现来说,就像一粒沙子比之于大海一样。后来这件事成为对诺贝尔奖的一个极大讽刺,从中也可以看出当时大多数人对相对论的否定态度。
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楼主dffg111 时间:2017-12-29 11:10:46
  第二章 时间的相对性
  四维宇宙理论指的是三维空间+时间构成的四维时空,这一概念最早在1908年由德国数学家闵可夫斯基首先提出。闵可夫斯基指出:单独的空间和单独的时间都是没有意义的,只有他们的某种联合才能维持一种独立的存在。以我们日常生活为例,如明天九点在某某会议室开会,单独说九点和单独说某某会议室都是没有任何涵义的,也就是说时间和空间是无法分开的,分开就没有意义了,我们说时间的时候也必须同时说明空间,但四维时空的含义远不是这么简单——
  以往在人们的观念中,所有人的时间都是一样的,所有钟表测量的时间都是一致的,但这一观念在1905年被彻底颠覆。在这一年,爱因斯坦提出了著名的相对论,他指出:光速是固定的,而时间是相对的,不同运动状态的人观察到的时间快慢是不一样的。也就是说,在地球上的人和任何其他星球上的人测到的时间是不一致的,如果我们可以和外星人通信的话,除了说明我们的位置之外,还要互报时间,一是因为我们和外星人的时间起点不一样,我们是2017年,他们可能是30000年;同时,我们过一天,他们可能只过了一秒。
  我们以光速行驶的汽车为例来说明这一点。假设一辆汽车停在一块钟表处,在12点钟时,该车以光速远离这个钟表,则钟表秒针反射的光将会以相同的速度与汽车并行,汽车上的人看到的是12点;当时间过了一秒后,钟表秒针反射的这一时刻的光将以光速发出,但由于汽车速度也是光速,因此,它将永远追不上汽车。也就是说,汽车上的人看到的将永远是12点,而地面上的人看到的是12点01秒,车上的人与地面上的人看到的时间是不一致的。
  上面说的是所有人都看同一面钟的情况。现在试想:如果在车上也放一面钟,车上的钟和地上的钟时间一致吗?我们以如下两幅图来理解。

  车上人的时间t=2H/c 地上人的时间t*
  图 2 时间的相对性
  假定车上的人手里拿着一个手电筒竖直往上照,手电筒发出的光到达车顶后又反射回来,如图所示,车上的人觉得光垂直向上走,而由于车在往前开,因此,地上的人觉得光沿着斜线走。也就是说,两人看到光行走的路线是不一致的,但由于光速恒定,因此,车上人与地上人测得的时间是不一致的,并且地上人的时间要大于车上人。当车速越大时,地上人测得的时间越长,而车上人的时间不变。也就是说,在不同的参考系中,时间的快慢是不同的,这取决于运动的速度。因此,在一个参考系中同步的两个事件,放到不同的参考系中就未必同步了。
  这可以更形象的通过下面的双生子佯谬来解释。
  假设有一对双胞胎兄弟,其中一个乘宇宙飞船作接近光速的长途太空旅行(飞船速度v=0.9999c),而另一个留在地球上。结果当乘飞船的兄弟回到地球后,他认为时间只过了一年,而留在地球上的兄弟却认为时间已经过了70年,这就是成语“天上一天,地上一年”的意思。而且当飞船速度越快,两人年龄差就越大。
  这些都是数学上的推导,还无法让人完全信服。直到1971年,相对论才通过实验直接被观测到。当时人们用一架飞机载着原子钟高速飞行,由于原子钟的精度达到了天文学级别,科学家通过对比两个钟的时间,发现飞机上的钟表果然比地球上的钟表变慢,正如爱因斯坦所预计的那样。

  图 3 双生子佯谬
  现在再试想一下:如果飞船超过光速时会发生什么呢?
  为理解这个问题,我们首先设想如下场景:如果太阳在某一时刻熄灭,由于太阳光到达地球需要8分钟,地球上的人8分钟后才能知道这一事件。此时,如果有一人以超过光速的速度从太阳驾驶飞船返回地球,那么他就能够提前告知地球上的人这一事件,这样,在地球上的人看来,他就有了未卜先知的能力。同样,恐龙时代地球的画面也正以光速在外太空传播,如果我们超光速旅行,就可能赶上它,从而看到过去的恐龙。也就是说,当一个人超过光速旅行时,他就有了令时光倒流的能力。
  但很可惜,根据相对论,物体要想接近光速运动,需要无穷大的能量推动,由于我们目前还没有燃料能够产生无穷大的能量,因此,我们不能超过光速旅行,所以要想时间倒流看起来是不可能发生的。正当人们绝望的时候,爱因斯坦又出来了,他提出了卷曲时空概念,使得时间倒流又成为了可能,那么卷曲时空又是什么意思呢?
作者:韩立勇 时间:2017-12-30 11:48:53
  @dffg111 :本土豪赏1个(100赏金)聊表敬意,对您的敬仰如滔滔江水连绵不绝【我也要打赏
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作者:韩立勇 时间:2017-12-30 11:49:10
  牛人
作者:xixiange1963 时间:2017-12-31 00:11:26
  学习,期待继续!
楼主dffg111 时间:2018-01-01 16:39:32
  第三章 时空旅行
  大家设想以下两个问题:1)俗话说:“眼见为实”,但我们看到的东西真的就是它真实的样子吗?2)在不同维度的空间中我们看到的东西是一样的吗?
  为了回答第一个问题,我们先来看如下的例子:
  几年前,意大利蒙札市议会的一个议员有一项提案,要求禁止养鱼的人把金鱼养在弯曲的鱼缸里。对此,提案的负责人解释说,因为金鱼会透过弯曲的鱼缸看到歪曲的景色——这对它们来说是残酷的。由此类推,我们人类是否也是一群圈养在“鱼缸”里的金鱼呢?我们看到的外面的世界真的就没有被“鱼缸”所弯曲吗?我们看到的直线是否原本是曲线,而我们看到的曲线原本是直线呢?
  为了回答第二个问题,我们举一个蚂蚁的例子:
  我们知道,蚂蚁在视觉上是一种典型的二维生物,它们生活在平面世界,对它们来说,只有前后左右之别,没有上下之分。当你把手指放到蚂蚁前面时,它会爬上你的手而不能绕开,因为它感觉不到三维生物(是不是有点恐怖?我们能感觉到四维生物吗?难不成它们一直就在我们周围?)。你看到蚂蚁在沿着你的手指往上爬,但它们自己以为是一直在往前爬。当你把放在地面上的食物拿走时,蚂蚁就会觉得食物离奇消失了,因为它们不能理解三维空间的立体概念。同理,我们试想一下,当生活在四维空间的高等智慧生物把某物品从我们世界“拿走”,那么对我们人类来说,是不是同样感觉这件物品就像是离奇的消失了?那么以往一些离奇的事件,如百慕大失踪之谜,是不是就可以从某种程度上得到解释了?
  还有一个问题:蚂蚁虽然视觉上是二维的,但它们的身体却是三维的。我们人类视觉上是三维的,但说不定在四维的生物眼中,我们的身体也是四维的,只是我们自己受感官的局限,看不到罢了。
  好了,言归正传,我们来归纳总结一下:
  如果你随手在纸上画一个圆,这个圆在二维空间里看是完全封闭的。如果我们在其中放一个东西,就无法从二维空间里取出,但可以从三维空间中以垂直于纸面的方向轻松拿出。

  图 4 二维封闭空间中的面包
  同理,如果你身处四维空间,就可以轻松拿出三维空间中一个看似封闭的瓶子里的东西。一个人如果在四维空间中做手术,则医生不用开刀就可以直接摸到他的内脏。

  图 5 三维空间封闭的瓶子
  以上两个例子说明,在不同的维度对同一个事物看起来是不一致的,如下图所示,一架在山顶上飞行的飞机,虽然它沿着三维空间的直线飞,但它投射在二维地面上的影子却是沿着山岭起伏的一条弯曲的路径。

  图 6 三维空间飞行的飞机
  因此,在二维空间看起来是弯曲的东西,在三维空间可能就是直线;同理,在三维空间看起来是直线的东西,在四维空间也可能是曲线。
  这正如同我们的三维宇宙,虽然它在三维空间中看起来是无限延伸的,但在四维空间中它可能是一个卷曲的画面,这就是卷曲宇宙的概念,如下图所示。这时,在三维空间中看似遥远的两个点,在四维空间中直线距离就可能变得很近。

  图 7 四维卷曲宇宙
  这时我们就有可能找到一条捷径,物理学上称为虫洞,通过它完成瞬间空间变换,从而间接实现超光速旅行到过去,这个有点类似于武侠中的乾坤大挪移神功。
  那么什么是虫洞呢?
  虫洞又称爱因斯坦-罗森桥,是宇宙中可能存在的连接两个不同时空的多维空间隧道。它是二十世纪三十年代由爱因斯坦及纳森.罗森在研究引力场方程时假定的,认为透过虫洞可以做瞬时间的空间转移或者做时间旅行。
  虫洞就像大海里的漩涡,是无处不在但转瞬即逝的。这些时空漩涡是由星体旋转和引力作用共同造成的。就像漩涡能够让局部水面跟水底离得更近一样,虫洞能够让两个相距很远的空间瞬间离得很近。如果虫洞存在的话,它们可以为空间中相距遥远的点之间提供捷径。

  图 8 虫洞原理图
  既然能够通过虫洞做超光速位置移动,那么,UFO或者外星人可能就是我们的子孙,他们通过虫洞进行时间旅行从未来回到现在。什么?外星人竟然可能是我们的后代?是不是听起来很玄乎?更玄乎的事情还在后面呢——

  图 9 外星人?未来的我们?
楼主dffg111 时间:2018-01-02 11:31:48
  马上就要破四百了,mark一下
作者:孟庆德 时间:2018-01-02 12:05:50
  我一直有个纳闷,宇宙最初由一个点经过早期的大爆炸后形成,那爆炸以前是什么样,那个点之外是什么,即使什么都没有,也有个什么也没有的空间吧。
楼主dffg111 时间:2018-01-02 12:18:10
  @孟庆德 2018-01-02 12:05:50
  我一直有个纳闷,宇宙最初由一个点经过早期的大爆炸后形成,那爆炸以前是什么样,那个点之外是什么,即使什么都没有,也有个什么也没有的空间吧。
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  你这个问题下一章会讲
我要评论
楼主dffg111 时间:2018-01-03 14:01:29
  第一章 宇宙大爆炸
  “在万物开始的那一刹那,引爆了一场美轮美奂的烟火秀。”
  ——勒梅特
  一、宇宙大爆炸理论的提出
  人们以往认为宇宙处于静止不变的状态,并且已经以这样的状态存在了无限长的时间,且仍将以此状态无限存在下去。
  但按照牛顿的万有引力,我们知道宇宙不可能静止,否则恒星之间的引力将使得它们吸引到一起,最终形成一个点,而不可能是现在的分散状态。令人惊奇的是,这么一个简单的问题以前谁也没有想到过。而且要是恒星在一个静止的宇宙里不停燃烧,就会使整个宇宙酷热难当,地球生物包括人类早已经被热死了,而一个不断膨胀的宇宙一下子就把这个问题解决了。
  1929年埃德温·哈勃从星系光谱的红移发现无论在哪个方向观测,远处的星系都是离我们而去,越远的星系以越快的速度飞离我们,表明整个宇宙处于膨胀的状态。由此倒推,宇宙在最初就应该收缩为一点,这个点在宇宙学中称为奇点,该点密度无穷大,体积无穷小,所有科学定理在此处均告失效。这意味着,所有在此时刻之前发生的事件都不能对此时刻之后的事件产生任何影响,之后发生的事件亦不可能通过科学定理由之前的事件推导而来,这就是宇宙大爆炸时刻点。

  图 10 宇宙大爆炸
  换言之,大爆炸时刻之前与之后的事件之间不存在任何意义上的因果关系。这样,从时间的物理意义上来说,时间在宇宙大爆炸处开始,并会在最后宇宙挤压成一点处或者在黑洞处结束。
  这里就有一个问题:大爆炸的奇点是从哪里来的呢?它是否是早年已经毁灭的宇宙的残余?宇宙是否周而复始,不停的扩大和毁灭?或者在大爆炸之前,时间和空间具有某种完全不同的形式——那些形式我们非常不熟悉,因此无法想象,大爆炸代表某个过渡阶段,宇宙从一种我们无法理解的形式过渡到一种我们几乎可以理解的形式?如果将奇点视为一个原子核,顺着宇宙大爆炸的轨迹回溯回去,我们是否猛然发现宏观的不能再宏观的宇宙学与微观的不能再微观的量子力学之间在奇点这里关联了起来?
作者:孟庆德 时间:2018-01-03 14:51:16
  上帝扔了颗原子弹。
楼主dffg111 时间:2018-01-03 17:27:10
  500人了,mark mark
楼主dffg111 时间:2018-01-03 18:30:35
  欢迎大家一块探讨,也可以留下问题哈,相互提高。另外,近期打算写一下关于李鸿章的生平历史,不知道大家有没有兴趣哈
楼主dffg111 时间:2018-01-05 10:22:18

  二、宇宙大爆炸的过程
  如果宇宙是按照一定的速率在膨胀,那么我们就可以从此倒推出膨胀开始的时间。2003年,根据卫星观测到的数据,天文学家计算出宇宙的年龄大约是137亿年。现代宇宙学认为,从时间上倒溯,估计在137亿年之前宇宙发生过一次大爆炸。最早提出宇宙大爆炸理论的是梵蒂冈教会的一个神父—勒梅特。他虽然是个神父,但从小就被梵蒂冈教会有意培养成为一个数学家。1951年,在他提出大爆炸的概念后,天主教会宣称,大爆炸模型和《圣经》中宇宙有一个起点的观念相一致。在梵蒂冈的一次宇宙论会议上,教宗若望•保禄二世告诉代表,宇宙起始之后,研究它是可以的。但是他们不应该探究起始的本身,因为这是创生的时刻,这是上帝的事情。
  然而,爱因斯坦对宇宙大爆炸强烈反对,他认为宇宙是静止的。为了驳斥宇宙大爆炸理论,1927年,在著名的第五届索尔维会议上,勒梅特与爱因斯坦首次相遇。当时,爱因斯坦以前辈教育后辈的语气批评勒梅特说:“你的计算是正确的,但你的物理糟糕透了”。这表明,爱因斯坦对勒梅特的数学推理没有疑问,但他认为推出的结果荒谬至极。但事实证明,真理往往掌握在少数人的手中。勒梅特的理论在两年后被埃德温·哈勃用天文望远镜观测结果所证实,后来爱因斯坦也承认宇宙静止的观念是他一生最大的错误。
  下面这个图是宇宙大爆炸的一个演化过程图。在大爆炸之后极短的时间里,首先出现了物质的基本组成粒子:光子、电子和夸克。随后,夸克结合生成质子、中子,接着质子、中子结合生成氢、氦和其他轻元素的原子核,这一过程在大爆炸之后甚至不到一秒的时间内就快速完成了。随后随着温度的降低,电子的速度变缓,此时原子核能够将电子捕获而形成原子,接着由原子构成的尘埃和气体聚合形成星云,最后经过上亿年的演化过程,从星云中慢慢诞生了我们现在的恒星、星系。至于构造我们身体组成部分的碳和氧之类的更重的元素,要到数十亿年后在恒星的中心燃烧氦而形成。
楼主dffg111 时间:2018-01-05 20:17:01
  六百了,mark
楼主dffg111 时间:2018-01-06 15:19:18
  桃李春风一杯酒,江湖夜雨十年灯。共勉
楼主dffg111 时间:2018-01-07 09:57:34
  又是周末,今天偷懒一下,明天接着更新。送大家一句诗:
  埋骨何须桑梓地,
  人生无处不青山。
楼主dffg111 时间:2018-01-08 14:51:04
  三、宇宙大爆炸理论的验证
  大爆炸理论提出后,一直未得到人们的认同,其原因之一就是这一理论作为假说尚未被实际验证过,为此,科学家们做出了大量努力。
  1948年,苏联科学家伽莫夫提出,在一篇关于热大爆炸模型的文章中作出了一个惊人的预言,早期大爆炸的辐射仍残存在我们周围,不过由于宇宙膨胀引起的光波红移,其绝对温度只余下几度左右,在这种温度下,辐射只能作为微波被我们所观测到。
  1965年,美国科学家彭齐亚斯和威尔逊在测试一种灵敏度很高的卫星定向接收天线系统时,无意中发现了宇宙微波背景辐射,证实了大爆炸理论。当时他们用天线接收到了比预想得还要大的噪声,而且不管探测器朝什么方向,这额外的噪声都是一样的,并且在白天、夜晚、整年,也就是甚至地球绕着自己的轴自转及绕着太阳公转时都是一样的。这表明,这辐射必须来自太阳系外的宇宙空间,并且由于它在不同方向都一样,证明了在大尺度下,宇宙也必须是各向同性的。后来他们听到另外两位物理学家狄克、皮尔帕斯寻找微波辐射的消息,意识到自己已经找到了它,他们也因此获1978年诺贝尔物理学奖。
  根据大爆炸理论,如果一颗黄色恒星远离我们,它发出的光的波长就会被拉长,导致恒星黄色的光看起来会偏红;而如果恒星朝地球靠近,它发出的光的波长就会被压缩,导致恒星的光看起来偏蓝。我们通常说“眼见为实”,这会儿是不是更有些动摇了呢?
楼主dffg111 时间:2018-01-09 16:37:28
  up一下[d:呲牙]
楼主dffg111 时间:2018-01-10 14:59:44
  第五章 黑洞
  一、黑洞的形成
  通过前面几章的描述,我们知道,从遥远星系来发射出的光在到达地球以前,可能已经在宇宙中穿行了数百万年,因此,当我们看宇宙时,我们实际上是在看它的过去。当我们看到北极星时,它实际上可能已经不存在了。同时,宇宙中有些东西我们从来没见到过,因为它不仅自身不发光,而且强大到能够吸收身边的一切光线,这样,它仿佛就在漆黑的宇宙中消失了。就跟人们传说中的鬼一样,明明它就在你旁边,但你就是看不到它。
  下图是一个典型的黑洞照片,其中,围绕黑洞旋转的是尘埃和气体,它们受引力吸引,围着黑洞旋转,并逐渐被吸收进去。

  图 12 黑洞
  那么黑洞是怎么形成的呢?我们通过一个典型恒星的演化过程来解释。

  图 13 恒星的演化过程

  图 14 太阳的生命周期
楼主dffg111 时间:2018-01-11 22:02:09
  在宇宙大爆炸的演化过程中,由尘埃和气体组成的原始星云受自身引力吸引,逐渐坍缩形成恒星。恒星受自身引力作用,继续收缩,在这一过程中,恒星气体原子频繁碰撞,温度上升,压力增大。当温度升高到一定程度时,恒星内部的氢原子、氦原子开始发生核聚变反应,一边释放热并开始发光,一边由轻原子聚变产生更重的原子(按顺序依次产生锂、碳、氮、氧、钠、镁、铝、硅、硫、氯、钾、钛、铁。这个聚变过程到产生到铁时就停止了,因为铁的比结合能在元素周期表所有元素中最大,或者说铁是所有元素中最稳定的一个。要想进一步聚变产生更重的元素(例如金??)则需要比恒星核聚变更强的能量,如超新星爆炸。
作者:江湖夜雨十年灯2 时间:2018-01-11 23:45:40
  不错
楼主dffg111 时间:2018-01-12 12:50:35
  生活,不止是眼前的苟且,还有诗与远方。与大家共勉。
楼主dffg111 时间:2018-01-13 00:03:28
  因此,不仅万物生长靠太阳,连万物自身的组成元素也是靠太阳这种恒星的核聚变反应产生的)。这个步骤产生的热量制造了压力,使恒星对抗住自身的引力,并阻止它进一步收缩。恒星将保持这一状态相当长的时间,并在此过程中,不断将核聚变产生的光和热辐射到太空中去。这一状态有些像气球,内部气压试图使气球膨胀,橡皮的张力试图使气球收缩,它们之间存在一个平衡。数亿年之后,随着恒星内部核聚变反应的进行,恒星温度继续上升,此时,恒星自身引力小于内部热压力,恒星开始膨胀。最后,随着恒星燃料逐渐耗尽,恒星温度降低,恒星因核聚变产生的热压力逐渐减小,在自身引力作用下开始收缩。这一过程与恒星自身质量相关,与太阳质量差不多的恒星最后将收缩为白矮星(因为颜色呈白色、体积比较矮小而命名,通常由碳和氧组成);而10~30倍太阳质量的恒星将收缩为中子星,30倍太阳质量以上的恒星将收缩为黑洞。
楼主dffg111 时间:2018-01-13 17:57:33
  1000人了,mark
楼主dffg111 时间:2018-01-14 20:47:34
  白矮星的密度虽然大,但原子核还未被挤压变形,电子还是电子,原子核还是原子核,原子结构完整。而在中子星里,压力大到将电子压缩到原子核中去,同质子中和为中子,使原子变得仅由中子组成。而整个中子星就是由这样的原子核紧挨在一起形成的。可以说,中子星就是一个巨大的原子核,中子星的密度就是原子核的密度。中子星是除黑洞外密度最大的星体,它的引力大到让光线呈抛物线形状挣脱。黑洞是将中子进一步挤压成粉末后收缩形成的无限致密的区域。
作者:旧时燕2010 时间:2018-01-15 11:02:04
  通俗易懂,坐等更新哦。
楼主dffg111 时间:2018-01-15 12:33:28
  @旧时燕2010 2018-01-15 11:02:04
  通俗易懂,坐等更新哦。
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  感谢支持哈??
楼主dffg111 时间:2018-01-15 21:06:31
  那么这里就存在一个问题:黑洞将中子进一步挤压后形成的是什么物质?这种物质之间是靠什么力支撑它们不再进一步被压缩的呢?这些还都是未解之谜。目前已知的是黑洞表面的引力如此之强,以致在黑洞内不能有任何东西(包括光线)逃逸,从它自身发射的光也会被它拉回去,使得从它发出的光不会到达我们这里,因而我们看不到它。
  为了更好地理解黑洞,我们思考如下的场景:如果有人垂直向上射出一个粒子,譬如炮弹,它的上升将被引力所减缓,炮弹最终将停止上升并返回落下。然而,如果炮弹的发射速度超过逃逸速度,它将挣脱引力而飞离地球。对于地球而言,逃逸速度大约为每秒11千米,对于太阳则大约为每秒617千米。如果一个星球不断吸收物质而变重,则逃逸速度也随之升高。当逃逸速度超过光速时,对应的星球称为黑洞。因此,在黑洞附近驾驶宇宙飞船是十分危险的,因为黑洞的引力实在是太大了。要想不被黑洞吸收进去,飞船就必须以极快的速度行驶才能产生足够的离心力。
作者:江湖夜雨十年灯2 时间:2018-01-16 11:20:20
  知识宝库,等待下续
楼主dffg111 时间:2018-01-16 21:38:47
  二、对黑洞的观测
  既然黑洞是黑的,那么我们是怎么观测到它的呢?对此,霍金做了一个形象的比喻。他说:“你见过舞厅中那些穿着黑色礼服的男士与穿着白裙子的姑娘在一起翩翩起舞的情景吗?当灯光变暗时,你只能看到姑娘们。假设姑娘就是普通的星星,而男青年就是黑洞。你看不见黑洞,就像你看不见男青年一样。但是姑娘们旋转的舞姿使你确信那里一定有什么东西使她们在旋转。”
楼主dffg111 时间:2018-01-16 22:01:42

  
楼主dffg111 时间:2018-01-17 15:47:14

  
楼主dffg111 时间:2018-01-17 21:26:11
  也就是说,黑洞会将它的引力作用到周围的物体上,通过观察这些物体轨迹就能够推断黑洞的存在。比如哈勃望远镜通过观测M-87和NGC4258两个星系发现,在这些遥远星系中心的黑洞周围有旋转的盘状物质。这些黑洞直径仅为一光年左右,其力量却能够使得一个直径100000光年的星系绕其旋转。2002年人们发现,我们的银河系中就存在一个黑洞,其质量等于410万个太阳,而其半径仅为水星轨道半径的十分之一。越来越多的观测证据都表明,在宇宙中几乎每一个大星系的核心都存在一个超大质量的黑洞,正是这些黑洞将数量众多的恒星、行星吸引在其周围,并驱动它们旋转。当前天文发现的最大质量黑洞约为太阳质量的170亿倍,它寄居在NGC1277星系的中心,距离地球约2.5亿光年。

  
楼主dffg111 时间:2018-01-18 10:18:03
  一千四百多人了,mark
作者:江湖夜雨十年灯2 时间:2018-01-18 10:46:31
  佩服,有才!
楼主dffg111 时间:2018-01-18 21:28:51
  同时,部分黑洞周围物质在盘旋下落进入黑洞的过程中,会围绕黑洞形成圆盘状的吸积盘,吸积盘内物质颗粒之间剧烈摩擦,会出现极高的温度并产生强烈的可见光及X射线辐射,这也是科学家们判定黑洞存在的标志之一。
  下图是一个典型的黑洞照片,其中,围绕黑洞旋转的是尘埃和气体,它们受引力吸引,围着黑洞旋转,并逐渐被吸收进去。

  
楼主dffg111 时间:2018-01-19 14:34:56
  东方欲晓,莫道君行早。
楼主dffg111 时间:2018-01-19 21:31:16
  下图是2015年6月,天鹅座V404黑洞爆发的情况,当时它正在撕裂、吞噬附近的一颗恒星,在这一过程中发出强烈辐射和闪光,我们知道黑洞内不能有任何东西(包括光线)逃逸,因此,看到的伽马射线并不是从它本身发射出来的,而是当外部尘埃和气体被黑洞捕获后,坠入黑洞的过程中发射出来的。这是近几年来目睹的最强烈的黑洞闪光,持续了将近两周的时间,这个黑洞也是在我们银河系内部“看到”的首个黑洞。
楼主dffg111 时间:2018-01-19 21:31:38

  
楼主dffg111 时间:2018-01-20 20:38:27

  
作者:江湖夜雨十年灯2 时间:2018-01-20 22:32:42
  看过
作者:江湖夜雨十年灯2 时间:2018-01-21 10:21:37
  大开眼界
作者:江湖夜雨十年灯2 时间:2018-01-21 16:57:54
  懂天文,有知识
楼主dffg111 时间:2018-01-21 21:11:55
  有人可能会问,既然黑洞能够吞噬周围一切,它是否就是我们通往宇宙外部的大门呢?如果一个航天员掉入黑洞中,则会有什么事情发生呢?

  
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