半小时漫画宇宙大爆炸
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读书如抽丝

读书如抽丝

LV9 2022-06-21
语言生动幽默,通俗易懂,虽然有很多学术名词不懂,但是这本书会让你产生浓厚的兴趣一口气读下去,不像那种满是文字的学术科普书,那是真的看不下去。
一丶宇宙的构成:
(1)行星(地球)→恒星(太阳)→星系(银河系)→星系群团→超星系团→可观测宇宙→宇宙
(2)包括时间丶空间丶物质丶暗物质和暗能量
暗物质(占26.8%):
1. 提供引力:暗物质拥有更大的引力,不管走到哪里,总能把附近的普通物质都吸引过来。
2. 形成恒星:暗物质先形成了大尺度上的宇宙纤维结构,然后正常物质被引力吸引到纤维上密度最高的地方,最终形成了恒星和星系。
在暗物质的帮助下,这些小星系也会抱团,不断吞并重组,星系越变越,不断地撮合恒星、星系、超大星系的形成,这样的情况一直持续至今。
暗能量(占68.3%):
1. 提供斥力:使宇宙膨胀
2. 空间越大,暗能量就会越多。
暗物质与暗能量的博弈
1. 大挤压:如果未来暗物质占多数,并且一直持续下去,宇宙就会被挤压成一个奇点。
2. 大反弹:宇宙被挤压到极致之后,还可能再次引发宇宙大爆炸。
3. 在此基础之上,就有人提出:宇宙可能就是在“大爆炸-大挤压”中循环往复。
二丶粒子物理模型:所有物质都由基本粒子组成的理论
两大类:
1.费米子:等干夸克电子等
2.玻色子(胶水):玻色子的作用是传递相互作用,让费米子之间产生联系。
标准玻色子,即胶子
希格斯玻色子,赋予质量
还有一种弦理论,但还没足够证据
三丶自然界中存在4种基本相互作用,也叫4种基本力,它们是引力、电磁力、弱核力、强核力。
四、宇宙来源:big bang
1. 根据爱因斯坦的质能等价理论,质量和能量是可以相互转化的,所以具有质量的物质粒子可以从超高能量中“变”出来。
2. 因为夸克和夸克的抱团,质子和中子的抱团,大爆炸后大约3分钟的时候,宇宙中就充满了氢核和氦核。氢和氦出现了,元素周期表何以解释一切。
3. 作为宇宙大爆炸的产物,这批光子至今还留有余温,我们还能用探测器探测到它们,这就是——宇宙微波背景辐射。
“悟空”号自2015年升空,至今已在轨运行5年半,它绘制的高能宇宙射线能谱,说明中国在空间高能粒子探测方面已走在世界最前列。
4. 高能光子对撞产生电子。质子和中子在介子作用下抱团,形成原子核。电子和原子核抱团形成原子,第一束光开始在宇宙中传播。
证明:
(1) 宇宙膨胀:通过观测星系是否在远离我们,就可以证明宇宙是否在膨胀,进而证明宇宙是大爆炸产生的。哈勃观测到宇宙红移现象,证明了宇宙在膨胀。
(2) 奇点:物理学家霍金和数学物理学家彭罗斯从数学的角度证明了奇点可以存在。
(3) 氦丰度:天文学家们观测宇宙中各元素的组成,发现观测结果与预言结果基本吻合。
(4) 宇宙微波背景辐射:就是宇宙的第一束光,是宇宙大爆炸留下来的余温。只是随着宇宙空间的膨胀,如今已经变得很弱。
(5) 爱因斯坦整出了广义相对论。
(6) 乔治·勒梅特提出了大爆炸宇宙论的原型。
(7) ALMA是由66台大型射电望远镜组成的阵列,观测分辨率可达哈勃空间望远镜的10倍。它参与了人类对黑洞第一张照片的拍摄。
五丶恒星
(1)恒星的诞生——元素的诞生
1. 恒星青壮年期的特点就是:源源不断的氢原子核,抱团成为氦原子核。
2. 恒星能燃烧上百亿年,这主要是因为恒星一边进行反应,一边被引力压得死死的
3. 恒星演化的过程,就是原子核不断抱团,顺手创造出很多副产品——元素的过程,整个过程就好像在炼丹一样。
宇宙中,元素周期表中位于铁之前的元素,大部分都是靠恒星核聚变锤炼出来的。
4. 大质量恒星超新星爆炸,产生更多元素,留下中子星和黑洞。
(2)恒星的宿命
小质量恒星
1.白矮星:靠电子简并压与引力对抗的天体就是白矮星,由于被引力挤压得特别狠,白矮星的密度很大。太阳的宿命就是一颗白矮星。
电子简并压,说的就是电子和电子之间有相互排斥的力。恒星到晚期都会因为自身引力而坍缩,电子之间的排斥力可以抵抗这种坍缩。
大质量行星
1. 中子星:如果电子简并压也无法对抗,电子就会被压入原子核内, 和核内的质子抱团,形成中子。原子核内本来是质子和中子,电子进来后,就都变成了中子。
2. 黑洞:超强引力,能吸收所有光。
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