熵 是什么?根据热力学第二定律,熵亦被用于衡量一个系统中的失序现象,比如,房间变得混乱,灰尘落满屋子,菜品出现变质,开水逐步冷却,生命走向死亡,这些看似是时间的结果,实则为熵增的结果。
138亿年宇宙大爆炸之前,此时的宇宙我们可以认定为X维宇宙,其形态为一个奇点,这是一个密度无限大、时空曲率无限高、热量无限高、体积无限小的“点”,一切已知物理定律均在奇点失效。
在大爆炸一瞬间,宇宙温度瞬间高达1亿亿亿亿 (即10^32 )。当“大爆炸”约1分钟后,温度降低到100亿 ,质子和中子开始结合成原子核。宇宙万物的温度从高到低,如同现实中的温度不可逆从一个地方消散,直至平衡。时至今日,宇宙的平均温度已降至-270.15 。
宇宙也在不断熵增,美国天文学家哈勃通过对已知距离的数十个河外星系的光谱分析发现,这些河外星系绝大多数的原子光谱呈现出相同的移动性,而根据多普勒效应,表明以上星系都在不断离我们远去,这也证实了宇宙在加速膨胀,万物在加速熵增。
我们可以从熵增中看到一些基本的宇宙法则以及现实规则,比如宇宙的复杂程度总是在增加,万物总是向概率更高的方向发展。
若有任何星球、生命、物体能亘古不变,则可以认定其熵为0,真正实现永恒、永生。宇宙法则决定了其不可能实现,恒星终将熄灭,万物终将腐朽,宇宙归于沉寂。
我们为何会觉得学习很难、不学习就很舒服;又为何会觉得“躺平”很爽,爬起来很难;你是否遇到困难就退缩,这是因为你在做“逆熵”的事情,所以会变得艰难,可以这样理解:你遇到的一切困难都是熵增的具体体现,克服所有困难迎难而上,就是熵减。
生命的本质其实就是在对抗熵增,种子破土而出,花朵向阳而生,候鸟向南迁徙,你起床了。
如果什么都不做,躺平了,你的人生并不会变得更好,它会向着一个更加无序的方向发展,你会变得更加自由散漫,更加懒惰无知,这将是一个坏的开始,且加速了生命的消耗。
实现生命赋予的意义,就是用实际行动去对抗熵增,在克服各类困难中增加生命厚度、宽度、广度,正如《老人与海中》说的那样:A man can be destroyed but not defeated,一个人可以被毁灭,但不能被打败。
首先,理解什么是 熵 ?
熵由德国物理学家克劳修斯于1865年提出。古代希腊语源意为“内部”,即“系统内部性质的变化”。
将热力学系统熵的变化定义为:热力学可逆过程中,输入热量和温度的变化率,即 物质热力学; 下标" r"表示,热传导过程中的输入热量,是一个“可逆过程”。
热力学第二定律 有很多种形式,例如:
①热能总是由高温物体向低温物体传递,不能在不引起其他变化的情况下相反地传递;
②所有能量都转换成热(例如,物体间的摩擦会不可逆地转换成热),但任何热机都不能不断地将接收到的热量转换为功(也就是说,不能制造第二类永动机);
③在一个孤立系统中,实际发生的过程总是使整个系统的熵增大。
自大爆炸以后,总体上看,熵开始增加,但由于能量逃逸速度过快,量子运动无法确定,因此能量在空间的分布并不均匀,能量流一直存在于热寂之前。熵由高到低的局部上看。于是,就有了容器来利用这个规律。
熵增律
按照热力学第二定律,在一个封闭系统中,热量总是从高温度的物体流向低温物体,从有序化到无序,如果没有外界向这一系统输入能量,那么熵增过程就是不可逆的,最终会达到熵的最大状态,系统陷入混沌无序。
所以,熵增加定律被认为是史上最令人绝望的物理定律,因为我们的宇宙也是一个封闭系统,而封闭系统总是趋向于熵增加,最终缓慢达到最大熵,出现了物理学的热寂,变得像沙漠一样。
自宇宙诞生以来,熵的总量不断增加,这是天命不可违啊!
Bernard对流
Bernard在1900年做了这个实验。试验采用一薄层液体,使其上、下表面各接触一恒温热源板。在温度相同的情况下,液体处于平衡状态,两板的温度相同。在这个过程中,从宏观上看,各部位的温度、密度相等;微观上,分子在流体中的分布最为均匀、混乱。这时下板的温度逐渐升高,上下板有温度差时,热量将通过下板流体传递给上板。起初,这温度差不大,流体内部就会形成下高上底的温度梯度。但是从分子的角度来看,当流体中分子的运动是无序的,每一个分子都是独立的,不受其它分子的影响。不断提高下板温度,即使整个系统越来越远离平衡态,当上下温差达到某一临界点时,原来表面看起来静止的流体会突然出现许多规则的六角形对流格子!在这个时候,分子似乎已经组织了起来,取代了之前均匀、混乱、无序的热运动,并且以规则有序的对流方式。
损耗结构
耗散结构论可以概括为:一个非线性系统(无论物理、化学、生物乃至 社会 、经济系统)远离平衡态,通过不停地与外界交换物质和能量,当系统内部某一参数的变化达到一定的阈值时,通过涨落,就可能发生突变,即非平衡相变,从最初的混沌无序状态转变为一种时间、空间或功能的有序状态。这是一种新的、稳定的、不平衡的宏观有序结构,它是一种在远离平衡的非线性区域内,它被称为“耗散结构”。
小分子有机物只要满足了耗散结构形成的条件,就可以完全自动地组成有机物,小分子有机物也可以组成细胞膜结构,组成能量代谢的化学渗透机制,组成具有遗传性的 DNA。
道德经
人法天 天法地 地法道 道法自然
生命只不过是自然现象的延伸罢了,生命是否有意义?在智能生命出现前,生命是大自然完全的附庸。
佛经
诸行无常,诸法无我,涅槃寂静
我们都生存在同一个地球上,而地球又是宇宙中的一颗行星。宇宙是千变万化的,这一刻是这样的,下一刻就截然不同了。宇宙是神秘的,那一颗颗星系让我们眼花缭乱。 从我的知识体系中,我知道:在200年前,人们一直认为天空中有5个行星,加上地球就是6个。五大行星再加上太阳,月球,就被称为“七曜”。岁月流逝到了1781年3月31日这天,在英国,有个叫威廉·赫歇耳的天文学家用自己的望远镜,看到了在土星之外那颗蓝色的天体——天王星。这个发现,突破了千百年来的传统观念,为人类在探索宇宙的道路上,迈出了了不起的一步,起了解放思想的作用。这让我我想起了李四光说过的:真理,哪怕只见到一线,我们也不能让他的光辉变得暗淡。”正是因为这样,才会有如此重大的发现,这一切都归功于科学家们坚持不懈的努力。 宇宙,既美丽神秘,却又危险,各种星系中,最危险的就是黑洞了,“黑洞”顾名思义,就是不会发光,黑洞洞的。他虽然在宇宙中,但它并不是“星”,而是空间的一个区域,一种特别的天体。它具有强大的引力场,以致任何东西,甚至是光都不能从中逃逸,成为宇宙中一个吞噬物质和能量的“陷阱”。黑洞绝非是永久的隐蔽而毫无生气的物体。由于它的电荷和角动量,黑洞是一个动力学系统,能够受力和施力,能够吸收和提供能量,也就是说它是随着时间变化的,而且它的表面积绝不会随着时间减少,而会随着对物质和辐射的捕获而大。当两个黑洞相撞并成为另一个黑洞。这个面积就一定会大于两个之和。更让人惊奇的是,有一种黑洞会缩小叫量子黑洞。多么神奇啊!宇宙中竟然有如此多的奥秘,这正是人类科学的结晶,只有我们相信科学,探索科学,才能学到更多的知识!
物理学家,是指探索、研究世界的组成与运行规律的科学家。这是我为大家整理的关于物理学家学术论文,仅供参考!
对物理学家失误的解读
摘 要:通过在物理教学中客观介绍物理学家的失误,从而正确认识科学发展的曲折和科学家付出劳动的艰辛,并在实际探究的过程中体验物理学家研究问题的方法,发展科学探究所必需的创新思维,从而提高学生科学探究的能力。
关键词:失误;科学探究;创新思维
中图分类号:G420 文献标识码:A
文章编号:1992-7711(2012)10-081-1
在物理教学中,我们更多地介绍了物理学家成功的、正确的一面,而往往忽略了他们的失误。在物理教学中客观介绍物理学家的失误,通过对他们在特定历史条件下酿成失误原因的剖析,对中学物理教学具有积极的意义。
一、在物理教学中客观介绍物理学家的失误
事实上,物理大师也会走弯路,有失误。在物理学发展的过程中,这样的事例可以说是屡见不鲜的。发现放射性元素的贝克勒尔认为要找到比铀的放射性还要大得多的元素是不大可能的;牛顿推算光在介质中的速度比真空中大;电磁波的发现者赫兹由于实验的局限而错误地认为阴极射线不带电。
中子发现的历史更值得回顾。在查德威克发现中子前,在实验中已有迹象表明在核中可能存在一种中性子。例如,1930年德国物理学家玻特和他的学生利用α粒子轰击铍元素时,发现产生了一种穿透力极强的射线。后来居里夫人的女儿I?居里和她的丈夫约里奥对这种射线进行了研究。他们将这种射线射到石蜡上,测到了有反冲质子从石蜡放出,他们认为这反冲质子是由这种不带电的的射线所轰击出来的。但遗憾的是约里奥-居里夫妇和玻特等人都没能抛弃传统的旧观念,而断言为这种射线正是大家所知的Υ射线。太可惜了!尤其对约里奥-居里夫妇而言,只要根据打出质子的动能,仔细地推算一下,假如入射粒子是Υ光子的话,那么它的能量将达几十兆电子伏,要比实验测得的这种未知中性粒子的能量大得多,于是就会发现,这种未知中性粒子不可能是Υ射线。可惜旧的传统观念太深了,以致快到手的成果丢掉了。在正电子的发现过程中,同样的失误又一次发生在约里奥-居里夫妇身上,使他们成了正如恩格斯所描述的“当真理碰到鼻子尖上的时候,还是没有得到真理”的人。
纵观物理学家们的失误,造成他们作出错误分析或错失了重大科学发现的主要原因有两个:一是科学发现和创造是人类向未知领域不断探索的一个过程,而这个过程必然是复杂的、艰难曲折的,在这样的过程中出现一些失误是难免的;二是传统思想的束缚,科学发现和创造需要丰富的想象力,需要新思想、新观念,因循守旧、墨守成规就不可能作出科学发现,但突破传统观念总是非常不容易。
二、在物理教学中介绍物理学家失误的积极意义
在物理教学中,教师引导学生认识物理学家的失误,分析失误的原因,似乎会使学生产生对科学的怀疑,对科学家的不敬,在时代呼唤更多创新人才的今天,这并非不是一件好事,将有利于学生体会到人类认识自然,改造自然是个曲折艰苦的过程,是个反复修正、反复深化的过程;有利于确立不怕挫折的信念,增强学习中的毅力;有利于学生打破思维定势,活跃课堂气氛,培养创新思维能力;有利于树立学生挑战权威,服从真理的求知精神。
当然,仅仅介绍物理学家的失误,并不能达到上述目的,更要注意向学生讲述物理学家对待失误和挫折的科学态度和不屈的探索真理的精神。约里奥-居里夫妇不仅错失了发现中子的良机,后来又错失了发现正电子的机会。但他们从失败中吸取教训,始终以饱满的工作热情、坚忍不拔的意志投入研究工作,功夫不负有心人,他们终于在1934年获得了20世纪中最重要的发现之一——人工放射性,并荣获了诺贝尔物理学奖。中国科学家王淦昌教授因为自身或客观条件的限制在发现中子、验证中微子存在等物理研究方面几次和诺贝尔奖擦肩而过,但他并没有放弃对科学热诚的追求,而是进一步拓展研究领域,在众多领域里提出了自己独到的见解,直到年逾90,仍不时到研究室去,他提出的激光引发氘核出中子的想法,成为惯性约束核聚变的重要科研项目,一旦实现,这将使人类彻底解决能源问题。
在物理教学中引导学生辨别物理学家的失误和科学上的也是值得重视的一个方面,法国物理学的权威布朗洛发现N射线就是一场巨大的。对科学史上的揭示显然可以使学生正确理解物理学家的失误,而激发学生对科学家们由衷的敬佩。在实际的教学中我们似乎更应该让学生在进行相关科学探究的实践中重复物理学家的失误,比如在讲电磁感应相关内容时,笔者有意安排了这样的实验,将电流表的表面背对学生,在插入磁铁后,让学生跑到讲台后看指针的读数,学生看过常常露出不解的神情,“指针没动啊!”可磁铁确实在线圈中啊!如此,模仿了当年科拉顿所做实验的情景,并设置了相关的问题使学生明白科拉顿的失误和法拉第的成功在创新思想上的不同之处。
三、在物理教学中介绍物理学家失误的几点反思
1.介绍物理学家的失误,促进新的课程资源不断生成。
正视并合理开发日常教学中的错误资源可以丰富课程内容,激发学生的参与热情,促进新的课程资源不断生成,对师生创造性智慧的激发会起到十分重要的作用。为此,我们可以利用学生的错误激发认知冲突,促进学生思维碰撞;抓住学生因知识经验和思维方式不同而出现的错误的观点和想法,引导学生合作交流,促进生成;不轻易剥夺学生自主发现错误的机会,为教学的有效介入创造最佳时机。
2.介绍物理学家的失误,促进教师更好地锤炼教学艺术。
既然物理学家都可以有失误,对我们教师来说在教学中的失误也就没必要去遮遮掩掩。在教学中,教学双方也会因为各种情况而发生错误,错误可能来自学生,也可能来自教师。对于学生的错误,我们常常能从容应对,对于自己的失误,我们也不能回避,而是要认真反思,究其原因,寻其策略,从而提高教学设计能力和课堂教学水平。错误的价值有时并不在于错误本身,课堂教学中的错误,对学生来说是一次很好的锻炼机会,对老师来说也可以是一次机遇,在生成性的教学中教师正确处理失误是可以锤炼教学艺术,提高自身的专业水平的。
物理学家阿伯拉罕・派斯和他的物理学史著作解读与述评
摘 要:本文主要是对阿伯拉罕・派斯进行评述,探究其对于整个物理学做出的巨大贡献。与此同时,从其著作方面入手,加强关于著作方面的科学解读,希望能够充分继承这位伟大物理学家的精神,对其贡献进一步探究,从而推动整个物理学的不断发展。
关键词:阿拉伯罕・派斯 物理学史 著作 解读 评述
2000年,作为做出杰出贡献的一位伟大物理学家,同时又是一位科学史作家,阿伯拉罕・派斯不幸去世。派斯去世的原因,主要是心脏病发作,他最后的时光在哥本哈根度过,终年82岁。
派斯,1918年出生于荷兰,属于传统犹太人。派斯的中小学教育始于阿姆斯特丹。随后,凭借着自身优异的学习成绩,他非常顺利地进入大学继续学习和深造。1938年派斯顺利毕业,并获取了两个学位,一是物理学,二是数学。但派斯并没有满足于此,而是来到乌得勒支大学,进行个人学术的进一步深造,追随导师乌伦贝克。后来乌伦贝克定居美国,因此派斯的硕士毕业论文,由罗森菲尔德进行有效指导并完成。最终派斯在1940年硕士顺利毕业,取得了相应的硕士学位。然而在当时,德国已经发动世界大战,并逐渐占领荷兰。第二年,德国宣布,7月14日之后,整个荷兰的任何一所大学,严格禁止犹太人考取博士。这件事无疑影响了派斯,他努力赶写博士论文,限期真正到来之前,他最终顺利完成论文答辩。
纵观派斯的整个求学生涯,真是十分不易。然而,派斯随后将要面对的处境更加危险和艰难。当时,纳粹分子对犹太人进行压迫,这也使当地诸多物理学家,为免于遭受迫害而选择逃避,离开了培养自己的大陆。但是派斯不同,他没有离开故土荷兰。也正因为如此,战争爆发后,派斯提心吊胆,整天需要东躲西藏。访问他的当地物理学家也越来越少,除了克拉默斯,派斯较为重要的朋友。克拉默斯访问时,一般都带科学文献,两个人进行物理学知识的相关探讨。克拉默斯本来在莱顿大学承担教授职务,但后来,犹太人解雇现象较为严重,教授对德国人的残暴行为进行了抗议,德国占领大学之后,勒令当局关闭了学校。这对派斯的日常研究,即量子电动力学,造成了极大的不便。每当回首往事,派斯都感到非常不堪。荷兰当地犹太人,包括派斯的妹妹,普遍开始被抓,然后进入死亡集中营,遭到德国人残酷的杀害。而派斯自己,幸运的是能够免于这场灾难。灾难具体情况,详见其自传体著作《欧美记事》。
第二次世界大战结束之后,1946年,派斯到达哥本哈根。在那里,派斯会见了波尔,与其一家人相处融洽。与此同时,他与波尔展开了知识方面的沟通,彼此交流十分惬意。在波尔的大力推荐下,1946年秋,派斯前往美国进行访问和调查,访问的具体地点为普林斯顿,当地的一家高等研究所,但是在当时,这个研究所成立时间不长,物理学的相关研究并没有取得杰出成果。不过研究所的物理学家鉴于自身多年的经验,告诫派斯,研究过程中,如果一味闭门造车,是绝对行不通的,需要广泛涉猎。派斯听取了同行的建议,决定不再回欧洲,留下来潜心研究物理学。
派斯刚刚来到美国的时候,量子电动力学的研究取得了革命性的进展,理论物理学也得到了极大的发展。1947年,设尔特岛会议顺利召开,派斯有幸受邀参加。在这次会议上,施温格做出了科学量子力界的报告,报告非常详细。与此同时,“费曼图”这一理念得以提出。
派斯深深明白,量子电动力学领域,今后势必具有广阔的发展前景,但是这似乎已经和自己的关系不是那么密切了。尽管这方面的雄心有一定的挫败,但是派斯并没有被真正击败,而是转向宇宙线的相关领域。派斯变得更加努力,在加强探索的同时秉承更加积极的态度,针对现象进行科学合理的解释。基于此,派斯得以明确自身的方向,并着眼于基本粒子,研究工作也得到了充分的贯彻落实。
派斯经过大量研究,逐渐提出了协同产生规律等方面的内容,这在日后得到了有效证明和确立。后来,新量子数即奇异数,诞生并发展,关于这方面,派斯曾经与盖尔曼展开过合作,但是实验研究最终失败。
派斯仍然不放弃进行研究,最终提出了K介子混合理念。基于物理学本质来说,量子力学得到了充分诠释,态叠加原理也得到了完善。但是很多物理学家不禁产生了疑问,粒子混合究竟能否符合实际?然而,我们如果站在量子力学角度进行分析,透过基本粒子的本质,会发现观察量具有自带属性的特点,本身存在相应特征和形态。在态叠加原理的应用过程中,守恒电子数一旦满足这一相同条件,粒子混合就能实现。经过派斯等人的共同努力,K介子系统问题得到了充分解决。在这之后,粒子混合不断涌现。不久,科学界又提出了量子排这一概念。通过量子排方面的科学研究,粒子物理学得到了更快的发展,最终在一定程度上推动了原子物理学的发展,并对其形成一定反哺。基于此,量子力学概念得到普及和推广。量子排现象之所以提出较晚,很大一部分原因是人们不敢对其进行大胆想象。
派斯在其他领域同样做出过一定贡献,比如G宇宙领域。然而,在70年代末,派斯逐渐转向物理学史,注重加强这方面的探索和研究,朝着作家的方向发展,并在这方面进展顺利,例如爱因斯坦传记得到了广泛好评,波尔传记也同样大获成功,中文出版量相当可观。还有关于基本粒子方面的科学史巨著《基本粒子的物理学史》的中译本也问世。派斯造诣十分高深,熟知理论物理,对物理学史的叙述表现出一种深刻的洞察。除此之外,派斯语言能力超强,除了母语荷兰语外,他还熟悉地掌握了英语、法语、德语、丹麦语,这为他的科学史研究提供了极大的便利。
派斯的物理学著作,内容更加凸显真实性,如对科学界出现的错误等都进行了如实体现。特别是曾经承受的挫折、物理学走过的弯路,以及物理学家在长期探索过程中经历的迷惘、物理学家个人存在哪些不足等,他都较为直率地指出。
比方说,在爱因斯坦传中,派斯对爱因斯坦的不成熟之处以及其研究中走过的弯路、犯过的错误都进行了毫不客气的说明。再比如,书中指出,马赫原理虽然没有对物理学理论起过推动作用,但它仍然可能是未来的研究课题。
虽然派斯对波尔十分尊重和爱戴,但在波尔传记中对其并未有讳言。比方说,在量子力学领域波尔失误不少,尤其是波尔还曾否定已经被广泛认可的能量守恒定律,对此派斯在书中也如实进行了记录。除此之外,他还指出了哥本哈根阵营中泡利、狄克拉等人对波尔的不满之词。
由此可见,派斯在潜心著作的过程中,始终秉承公允的态度,并且敢于分析伟大物理学家的不足,敢于说出真话,态度十分端正,因而学术界对其十分认可和重视。派斯尤其重视书名,绞尽脑汁之后,才能拟定完成,而且一定要别出心裁。
1963年,派斯最终选择离开普林斯顿大学,来到了纽约,进入洛克菲勒大学工作,直到退休。1990年,派斯同他的第三任妻子――丹麦人类学家尼可莱森结婚,结婚之后,派斯每年往来穿梭于纽约和哥本哈根之间。2000年,派斯的《科学英才:20世纪物理学家群像》问世,这部著作是派斯从个人视角对自己所认识的物理学家进行的速写,是他的最后一部著作。
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科普小品文、娱乐猎奇文章和论文等文学创作。有需要可以call我。
20年代,天文学家埃德温·哈勃注意到,不同距离的星系发出的光,颜色上稍稍有些差别。远星系的光要比近星系红一些,即波长要长一些,这种现象被称为“哈勃红移”。它说明,各星系正以很高的速度彼此飞离。一列火车快速驶远时,它的汽笛声听来会沉闷很多,因为声波相对于我们的频率变低、波长变长了,这就是多普勒效应。把声波换成光,产生的效果就是红移。哈勃对众多星系的光谱进行研究后确认,红移是一种普遍现象,这表明宇宙正在膨胀。
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关于宇宙的作文500字每天在我身体里,总有许多事发生,有时是星球爆炸了,有时是哪儿又多了个黑洞,有时是那儿又产生了新生命!没错,我就是无边无际的宇宙。以前,是一个渺小的星球,爆炸了。在那一片混沌间,产生了我。我无限膨胀,没有东西能阻挡我的吞噬,我也是初始的黑洞。如今,在我身体里每天都有许多事,就比如那如同可爱的小女孩一样的地球吧,不久前,地球上有一种狂暴的生物,叫恐龙,它们的破坏力太大了,这种摧枯拉朽的力量把地球糟蹋得面目全非,地球向我求助。我气坏了,直接一颗半径为3367千米的小行星飞过去,灭绝了恐龙这种生命,却造就了人类的崛起。可是,我最近又接到了地球的求助,我疑惑不解,人类这渺小的生物,我打打喷嚏,或吹一口气,都能轻易杀死这小生命,他们何以毁灭地球?但是,我低估了这些小生命的破坏力,他们发明了各种各样的东西,还有工业烟尘,把臭氧层毁坏,把河水弄浑,把森林伐光……我又是怒从心头起,想再灭绝人类。地球却向我求情了,她说:“人类已经知错了,他们开始保护我了,你能恢复我的原貌吗?”我说:“不是我不帮,人类得自食其果,我帮不了。”说完我又去另一个星系去解决纠纷了,同时,我让火星密切关注地球动态,一旦地球有什么伤害就得秘密报告我。火星一开始还不太情愿,可当我对它允诺当它对地球照顾的很好,我就赐予它生命时,它很高兴地接受了任务,所以它现在和地球是邻居关系。还有,人类们,你们一旦再毁坏地球,你们会自取灭亡的。
浅论天文天文学历史 天文学的起源可以追溯到人类文化的萌芽时代。远古时代,人们为了指示方向、确定时间和季节,而对太阳、月亮和星星进行观察,确定它们的位置、找出它们变化的规律,并据此编制历法。从这一点上来说,天文学是最古老的自然科学学科之一。 古时候,人们通过用肉眼观察太阳、月亮、星星来确定时间和方向,制定历法,指导农业生产,这是天体测量学最早的开端。早期天文学的内容就其本质来说就是天体测量学。从十六世纪中期哥白尼提出日心体系学说开始,天文学的发展进入了全新的阶段。此前包括天文学在内的自然科学,受到宗教神学的严重束缚。哥白尼的学说使天文学摆脱宗教的束缚,并在此后的一个半世纪中从主要纯描述天体位置、运动的经典天体测量学,向着寻求造成这种运动力学机制的天体力学发展。 十八、十九世纪,经典天体力学达到了鼎盛时期。同时,由于分光学、光度学和照相术的广泛应用,天文学开始朝着深入研究天体的物理结构和物理过程发展,诞生了天体物理学。 二十世纪现代物理学和技术高度发展,并在天文学观测研究中找到了广阔的用武之地,使天体物理学成为天文学中的主流学科,同时促使经典的天体力学和天体测量学也有了新的发展,人们对宇宙及宇宙中各类天体和天文现象的认识达到了前所未有的深度和广度。 天文学就本质上说是一门观测科学。天文学上的一切发现和研究成果,离不开天文观测工具——望远镜及其后端接收设备。在十七世纪之前,人们尽管已制作了不少天文观测仪器,如中国的浑仪、简仪,但观测工作只能靠肉眼。1608年,荷兰人李波尔赛发明了望远镜,1609年伽里略制成第一架天文望远镜,并作出许多重要发现,从此天文学跨入了用望远镜时代。在此后人们对望远镜的性能不断加以改进,以期观测到更暗的天体和取得更高的分辨率。1932年美国人央斯基用他的旋转天线阵观测到了来自天体的射电波,开创了射电天文学。1937年诞生第一台抛物反射面射电望远镜。之后,随着射电望远镜在口径和接收波长、灵敏度等性能上的不断扩展、提高,射电天文观测技术为天文学的发展作出了重要的贡献。二十世纪后50年中,随着探测器和空间技术的发展以及研究工作的深入,天文观测进一步从可见光、射电波段扩展到包括红外、紫外、X射线和γ射线在内的电磁波各个波段,形成了多波段天文学,并为探索各类天体和天文现象的物理本质提供了强有力的观测手段,天文学发展到了一个全新的阶段。而在望远镜后端的接收设备方面,十九世纪中叶,照相、分光和光度技术广泛应用于天文观测,对于探索天体的运动、结构、化学组成和物理状态起了极大的推动作用,可以说天体物理学正是在这些技术得以应用后才逐步发展成为天文学的主流学科。 人类很早以前就想到太空畅游一番了。1903年人类在地球上开设了第一家月亮公园。花50美分就能登上一个雪茄状、带翼的车,然后车身剧烈摇晃,最后登上一个月亮模型。 同一年,莱特兄弟在空中哒哒作响地飞行了59秒,同时一位名为康斯坦丁·焦乌科夫斯基、自学成才的俄罗斯人发表了题为《利用反作用仪器进行太空探索》的文章。他在文内演算,一枚导弹要克服地球引力就必须以1.8万英里的时速飞行。他还建议建造一枚液体驱动的多级火箭。 50年代,有一个公认的基本思想是,哪个国家第一个成功地建立永久性宇宙空间站,它迟早就能控制整个地球。冯·布劳恩向美国人描述了洲际导弹、潜艇导弹、太空镜和可能的登月旅行。他曾设想建立一个经常载人的、并能发射核导弹的宇宙空间站。他说:“如果考虑到空间站在地球上所有有人居住的地区上空飞行,那么人们就能认识到,这种核战争技术会使卫星制造者在战争中处于绝对优势地位。 1961年,加加林成为进入太空的第一人。俄国人用他说明,在天上飞来飞去的并不是天使,也不是上帝。美国约翰·肯尼迪竞选的口号是“新边疆”。他解释说:“我们又一次生活在一个充满发现的时代。宇宙空间是我们无法估量的新边疆。”对肯尼迪来说,苏联人首先进入宇宙空间是“多年来美国经历的最惨痛的失败”。唯一的出路是以攻为守。1958年美国成立了国家航空航天局,并于同年发射了第一颗卫星“探险者”号。1962年约翰·格伦成为进入地球轨道的第一位美国人。 许多科学家本来就对危险的载人太空飞行表示怀疑,他们更愿意用飞行器来探测太阳系。 而美国人当时实现了突破:三名宇航员乘“阿波罗号”飞船绕月球飞行。在这种背景下,计划在1969年1月实现的两艘载人飞船的首次对接具有特殊的意义。 20世纪的80年代,苏联的第三代空间站“和平”号轨道站使其航天活动达到高峰,都让美国人感到眼热。“和平”号被誉为“人造天宫”,1986年2月20日发射上天,是迄今人类在近地空间能够长期运行的唯一载人空间轨道站。它与其相对接的“量子1号”、“量子2号”、“晶体”舱、“光谱”舱、“自然”舱等舱室形成一个重达140吨、工作容积400立方米的庞大空间轨道联合体。在这一“太空小工厂”相继考察的俄罗斯和外国宇航员有106名,进行的科考项目多达2.2万个,重点项目600个。 在“和平”号进行的最吸引人的实验是延长人在太空的逗留时间。延长人在空间的逗留时间是人类飞出自己的摇篮地球、迈向火星等天体最为关键的一步,要解决这一难题需克服失重、宇宙辐射及人在太空所产生的心理障碍等。俄宇航员在这方面取得重大进展,其中宇航员波利亚科夫在“和平”号上创造了单次连续飞行438天的纪录,这不能不被视为20世纪航天史上的一项重要成果。在轨道站上进行了诸如培养鹌鹑、蝾螈和种植小麦等大量的生命科学实验。 如果将和平号空间站看作人类的第三代空间站,国际空间站则属于第四代空间站了。国际空间站工程耗资600多亿美元,是人类迄今为止规模最大的载人航天工程。它从最初的构想和最后开始实施既是当年美苏竞争的产物,又是当前美俄合作的结果,从侧面折射出历史的一段进程。 国际空间站计划的实施分3个阶段进行。第一阶段是从1994年开始的准备阶段,现已完成。这期间,美俄主要进行了一系列联合载人航天活动。美国航天飞机与俄罗斯“和平”号轨道站8次对接与共同飞行,训练了美国宇航员在空间站上生活和工作的能力;第二阶段从1998年11月开始:俄罗斯使用“质子-K”火箭把空间站主舱——功能货物舱送入了轨道。它还担负着一些军事实验任务,因此该舱只允许美国宇航员使用。实验舱的发射和对接的完成,将标志着第二阶段的结束,那时空间站已初具规模,可供3名宇航员长期居住;第三阶段则是要把美国的居住舱、欧洲航天局和日本制造的实验舱和加拿大的移动服务系统等送上太空。当这些舱室与空间站对接后,则标志着国际空间站装配最终完成,这时站上的宇航员可增至7人。 美、俄等15国联手建造国际空间站,预示着一个各国共同探索和和平开发宇宙空间的时代即将到来。不过,几十年来载人航天活动的成果还远未满足他们对太空的渴求。“路漫漫其休远兮,吾将上下而求索”,人类一直都心怀征服太空的欲望和和平利用太空资源的决心。1998年11月,人类第一个进入地球轨道的美国宇航员、77岁的老格伦带着他未泯的雄心再次踏上了太空征程,这似乎在告诉人类:照此下去,征服太空不是梦。 [编辑本段]天文学概况 天文和气象不同,它的研究对象是地球大气层外各类天体的性质和天体上发生的各种现象——天象,而气象研究的对象是地球大气层内发生的各种现象——气象。 天文学所研究的对象涉及宇宙空间的各种物体,大到月球、太阳、行星、恒星、银河系、河外星系以至整个宇宙,小到小行星、流星体以至分布在广袤宇宙空间中的大大小小尘埃粒子。天文学家把所有这些物体统称为天体。地球也是一个天体,不过天文学只研究地球的总体性质而一般不讨论它的细节。另外,人造卫星、宇宙飞船、空间站等人造飞行器的运动性质也属于天文学的研究范围,可以称之为人造天体。 宇宙中的天体由近及远可分为几个层次:(1)太阳系天体:包括太阳、行星(包括地球)、行星的卫星(包括月球)、小行星、彗星、流星体及行星际介质等。(2)银河系中的各类恒星和恒星集团:包括变星、双星、聚星、星团、星云和星际介质。(3)河外星系,简称星系,指位于我们银河系之外、与我们银河系相似的庞大的恒星系统,以及由星系组成的更大的天体集团,如双星系、多重星系、星系团、超星系团等。此外还有分布在星系与星系之间的星系际介质。 天文学还从总体上探索目前我们所观测到的整个宇宙的起源、结构、演化和未来的结局,这是天文学的一门分支学科——宇宙学的研究内容。天文学按照研究的内容还可分为天体测量学、天体力学和天体物理学三门分支学科。 天文学始终是哲学的先导,它总是站在争论的最前列。作为一门基础研究学科,天文学在不少方面是同人类社会密切相关的。时间、昼夜交替、四季变化的严格规律都须由天文学的方法来确定。人类已进入空间时代,天文学为各类空间探测的成功进行发挥着不可替代的作用。天文学也为人类和地球的防灾、减灾作着自己的贡献。天文学家也将密切关注灾难性天文事件——如彗星与地球可能发生的相撞,及时作出预防,并作出相应的对策。[编辑本段]太阳系 (注:在2006年8月24日于布拉格举行的第26界国际天文联会中通过的第5号决议中,冥王星被划为矮行星,并命名为小行星134340号,从太阳系九大行星中被除名。所以现在太阳系只有八大行星。文中所有涉及“九大行星”的都已改为“八大行星”。) 太阳系(solar system)是由太阳、8颗大行星、66颗卫星以及无数的小行星、彗星及陨星组成的。 行星由太阳起往外的顺序是:水星(mercury)、金星(venus)、地球(earth)、火星(mars)、木星(jupiter)、土星(saturn)、天王星(uranus)和海王星(neptune)。 离太阳较近的水星、金星、地球及火星称为类地行星(terrestrial planets)。宇宙飞船对它们都进行了探测,还曾在火星与金星上着陆,获得了重要成果。它们的共同特征是密度大(大于3.0克/立方厘米)、体积小、自转慢、卫星少、主要由石质和铁质构成、内部成分主要为硅酸盐(silicate)并且具有固体外壳。 离太阳较远的木星、土星、天王星及海王星称为类木行星(jovian planets)。宇宙飞船也都对它们进行了探测,但未曾着陆。它们都有很厚的大气圈、主要由氢、氦、冰、甲烷、氨等构成、质量和半径均远大于地球,但密度却较低,其表面特征很难了解,一般推断,它们都具有与类地行星相似的固体内核。 在火星与木星之间有100000个以上的小行星(asteroid)(即由岩石组成的不规则的小星体)。推测它们可能是由位置界于火星与木星之间的某一颗行星碎裂而成的,或者是一些未能聚积成为统一行星的石质碎块。陨星存在于行星之间,成分是石质或者铁质。 星,距离(AU),半径(地球),质量(地球),轨道倾角(度),轨道偏心率,倾斜度,密度(g/cm3) 太 阳,0 ,109 ,332,800 ,--- ,--- ,--- ,1.410 水 星 ,0.39 ,0.38 ,0.05 ,7 ,0.2056 ,0.1° ,5.43 金 星 ,0.72 ,0.95 ,0.89 ,3.394 ,0.0068 ,177.4° ,5.25 地 球 ,1.0 ,1.00 ,1.00, 0.000 ,0.0167 ,23.45° ,5.52 火 星 ,1.5, 0.53, 0.11 ,1.850 ,0.0934, 25.19° ,3.95 木 星 ,5.2 ,11.0 ,318 ,1.308 ,0.0483 ,3.12° ,1.33 土 星 ,9.5, 9.5 ,95 ,2.488 ,0.0560 ,26.73° ,0.69 天王星 ,19.2, 4.0 ,17 ,0.774 ,0.0461 ,97.86° ,1.29 海王星 ,30.1 ,3.9 ,17 ,1.774 ,0.0097 ,29.56° ,1.64 行星离太阳的距离具有规律性,即从离太阳由近到远计算,行星到太阳的距离(用a表示)a=0.4+0.3*2n-2(天文单位)其中n表示由近到远第n个行星(详见上表) 地球、火星、木星、土星、天王星、海王星的自转周期为12小时到一天左右,但水星、金星自转周期很长,分别为58.65天和243天,多数行星的自转方向和公转方向相同,但金星则相反。 除了水星和金星,其它行星都有卫星绕转,构成卫星系。 在太阳系中,现已发现1600多颗彗星,大致一半彗星是朝同一方向绕太阳公转,另一半逆向公转的。彗星绕太阳运行中呈现奇特的形状变化。 太阳系中还有数量众多的大小流星体,有些流星体是成群的,这些流星群是彗星瓦解的产物。大流星体降落到地面成为陨石。 太阳系是银河系的极微小部分,太阳只是银河系中上千亿个恒星中的一个,它离银河系中心约8.5千秒差距,即不到3万光年。太阳带着整个太阳系绕银河系中心转动。可见,太阳系不在宇宙中心,也不在银河系中心。 太阳是50亿年前由星际云瓦解后的一团小云塌缩而成的,它的寿命约为100亿年。[编辑本段]宇宙航天 宇宙是广漠空间和其中存在的各种天体以及弥漫物质的总称。 宇宙是物质世界,它处于不断的运动和发展中。 千百年来,科学家们一直在探寻宇宙是什么时候、如何形成的。直到今天,科学家们才确信,宇宙是由大约150亿年前发生的一次大爆炸形成的。 在爆炸发生之前,宇宙内的所存物质和能量都聚集到了一起,并浓缩成很小的体积,温度极高,密度极大,之后发生了大爆炸。 大爆炸使物质四散出击,宇宙空间不断膨胀,温度也相应下降,后来相继出现在宇宙中的所有星系、恒星、行星乃至生命,都是在这种不断膨胀冷却的过程中逐渐形成的。 然而,大爆炸而产生宇宙的理论尚不能确切地解释,“在所存物质和能量聚集在一点上”之前到底存在着什么东西? “大爆炸理论”是伽莫夫于1946年创建的。 大爆炸理论 (big-bang cosmology)现代宇宙系中最有影响的一种学说,又称大爆炸宇宙学。与其他宇宙模型相比,它能说明较多的观测事实。它的主要观点是认为我们的宇宙曾有一段从热到冷的演化史。在这个时期里,宇宙体系并不是静止的,而是在不断地膨胀,使物质密度从密到稀地演化。这一从热到冷、从密到稀的过程如同一次规模巨大的爆发。根据大爆炸宇宙学的观点,大爆炸的整个过程是:在宇宙的早期,温度极高,在100亿度以上。物质密度也相当大,整个宇宙体系达到平衡。宇宙间只有中子、质子、电子、光子和中微子等一些基本粒子形态的物质。但是因为整个体系在不断膨胀,结果温度很快下降。当温度降到10亿度左右时,中子开始失去自由存在的条件,它要么发生衰变,要么与质子结合成重氢、氦等元素;化学元素就是从这一时期开始形成的。温度进一步下降到100万度后,早期形成化学元素的过程结束(见元素合成理论)。宇宙间的物质主要是质子、电子、光子和一些比较轻的原子核。当温度降到几千度时,辐射减退,宇宙间主要是气态物质,气体逐渐凝聚成气云,再进一步形成各种各样的恒星体系,成为我们今天看到的宇宙。大爆炸模型能统一地说明以下几个观测事实: (1)大爆炸理论主张所有恒星都是在温度下降后产生的,因而任何天体的年龄都应比自温度下降至今天这一段时间为短,即应小于200亿年。各种天体年龄的测量证明了这一点。 (2)观测到河外天体有系统性的谱线红移,而且红移与距离大体成正比。如果用多普勒效应来解释,那么红移就是宇宙膨胀的反映。 (3)在各种不同天体上,氦丰度相当大,而且大都是30%。用恒星核反应机制不足以说明为什么有如此多的氦。而根据大爆炸理论,早期温度很高,产生氦的效率也很高,则可以说明这一事实。 (4)根据宇宙膨胀速度以及氦丰度等,可以具体计算宇宙每一历史时期的温度。大爆炸理论的创始人之一伽莫夫曾预言,今天的宇宙已经很冷,只有绝对温度几度。1965年,果然在微波波段上探测到具有热辐射谱的微波背景辐射,温度约为3K。
宇宙是所有空间结构所有时间结构共同堆构的整体时空结构。无比宏大,银河系无比庞大,在宇宙中还算不上一粒尘埃。无比玄妙,充满了无数种不同时空,每个时空都有自己不同的时间场、时间周期、空间大小、空间形状,拥有适合自己的各种规律。平行时空互相联系,比如太阳系九大行星九个时空都有各自的轨道,顺序排列,与人体太极结构的形脏神脏九脏腑对应,排列顺序也一样。上古中国人会用全息多维思维,知道宇宙和万物都具有全息多维时空,很容易找到他们的全息对应。纵向时空也是一样。比如地球是个土星,中心却是近6000度的铁水;太阳系是个九大行星围着的这样一个大土盘子,中心是太阳,太阳表面也是6000度铁水,也都与人体太极结构有全息对应关系,另一种太极,另一种排列顺序以及不同的太极数字。宇宙时空有无穷无量的这种横向纵向全息对应的子时空,也都与人体太极结构对应。因为宇宙就是一个巨人。宇宙大物都是小粒子堆构而成,演化而成,如同种子树叶演化成大树,宇宙由人体演化而来,经过无数次质变。人体由一个受精卵细胞演化而来也是这样。宇宙真象无穷无量,提示人向善立大志。我是农民,只有高中文化,没钱没时间多读书,闲时以天地为师,所以人人是我师,有了点心得,天地可作证,不怕人怀疑。“第一次听说这种怪理论”因为我才想出来,等你明白了就会惊叹博大精深了,是全息多维思维的东西,3000年前中国古人常用。有此思维,失传的也能够复原出来,这就是全息思维的特点之一。现代人没有这种思维,所以总是误解古人。你误解我也是一样,我就像个活着的古人,我不小心有了古人的思维。
美发射卫星验证相对论 新华社华盛顿4月20日电 经过45年酝酿和开发,耗资7.5亿美元的美国“引力探测器B”卫星,20日下午从加利福尼亚州范登堡空军基地成功升空,它的使命是以前所未有的精度对爱因斯坦1916年提出的广义相对论进行验证。 广义相对论认为,引力是因质量的存在而引起的时空弯曲,引力场的存在会改变时空几何学规则,时间和空间是不可分割的四维整体。与牛顿经典力学理论相比,广义相对论代表着人类时空观的革命。 “引力探测器B”将对广义相对论的两项重要预测进行验证。这两项预测分别被称为“短程线效应”和“惯性系拖曳效应”。 相对论被证实 1881年,美国实验物理学家A.麦克尔逊作了关于上述问题的实验。A.麦克尔逊以高度的准确性测量了光沿着不 同方向传播的速度数值。为了探测预想中的微小差别,A.麦克尔逊使用了非常精确的实验设备,他的实验精确性很 高,他测量出来的速度差别比预想中的差别要小得多。A.麦克尔逊的实验,以后在不同的条件下又作过多次。他的实验得到了出乎预料的结果。在一个运动着的参照 系里,光的传播情形同我们在前面推想的恰恰相反。A.麦克尔逊发现,在地球上,光向任何方向传播,其速度都时 相同的、不变的。在这一意义上,光的传播使我们联想到子弹的飞行。前面我们曾经设想,在一列运动中的火车上, 子弹运动同火车的运动无关。同车厢相对而言,子弹向任何方向运动,其前进速度是相同的。 于是,A.麦克尔逊的实验证明:同我们的推想恰恰相反,光的传播同运动的相对性原理并不矛盾,而是完全符 合运动的相对性原理。这也就是说,我们在前面“运动的相对性原理会被动摇吗”一节中所作的推理是完全错误的。 爱因斯坦提出相对论100周年 带来五大奇妙发现 这个形式简洁优美的理论蕴藏了太多令人惊讶的内容,100年来,人们时时从中悟出宇宙层出不穷的奥秘,直到今天,这里还有很多内容没有被我们悟透。 文/甘信风 相对论的研究对象是超越我们日常经验的高速运动世界和广阔的宇宙,这是我们难以理解相对论的主要原因。 自相对论诞生之日起,它所带来的时空观革命就极大地拓展了人类对宇宙的理解。从相对论中,人们发现了时间旅行的奥秘、原子裂变的巨大能量、宇宙的起源和终结、黑洞和暗能量等奇妙现象。几乎宇宙所有的奥秘都隐藏在相对论那几行简单的公式中。 时间旅行 时间旅行也许意味着可以去修正或改变命运的发展,或是与历史上的风云人物们一起去见证伟大的历史事件;人们当然也有可能去未来旅行,比如去那里了解股市行情,探知科学上的新发现。时间旅行打开了一扇既可以回到过去又可以踏入未来的大门。 如果认为时间旅行仅仅只是一个科幻小说的题材,那就大错特错了,因为相对论的思想表明,时间旅行是可能的。 狭义相对论证明高速旅行会使时间变慢,假定将来的某个时候,人们已解决了所有的技术难题,能够制造一艘以亚光速飞行的宇宙飞船,一定意义上的时间旅行就变成可能了。如果飞船以亚光速从地球出发向遥远的星系飞去,来回的旅程仅仅几年(按飞船上的时间),但在此期间地球上却已过去了几千年,一切都发生了天翻地覆的变化。如果人类文明依然还存在的话,那又会是一个什么新的模样呢? 广义相对论表明,时空可以不是平坦的,而是弯曲的。我们可以在地球与宇宙遥远的地方这两点之间凿出一个虫洞,然后用某种“奇异物质”把洞口撑开,使之成为一个突然出现在宇宙中的超空间管道,让我们在瞬间到达遥远的彼岸。然后当我们返回时,虫洞的奇异性质让我们年轻了很多。 广义相对论判定足够的质量能改变和扭曲时空,数学家法兰克·提普勒据此设想了把时空卷起来的时间旅行方法。他认为,如果太空中的一个巨大物体以一半光速旋转,时空便会扭曲折回。因此,只要将来有人制造一个巨大的圆筒,它的长约为直径的10倍,然后使圆筒以15万公里/秒的速度旋转,便会使圆筒中央附近产生一个扭曲折回的时空。 要将这圆筒当时间机器使用,宇宙飞船一定要开到圆筒的中心沿圆筒内壁盘旋飞行:逆圆筒旋转的方向航行是驶入过去,顺圆筒旋转的方向航行是驶入未来,每盘旋一周都使宇宙飞船更深入过去或未来一些。时间旅行者到达了目的时间,便将飞船驶离圆筒。有一件必须明了的事是,正像所有理论上的时间机器一样,就是驶向过去无论怎样也不能到达比制成圆筒更早的时间。 时间旅行是一个极具幻想色彩、也极具魅力的话题,长期以来,科学家们提出的方案一个又一个,时间旅行可能遇到的问题也被热烈讨论着。总有一天,相对论迷人的光芒会照耀着我们开始真正的时间旅行
太阳表面也是6000度铁水?! 第一次听说这么奇怪的理论啊,不知道您是哪儿得到的?比如太阳系九大行星九个时空都有各自的轨道,顺序排列,与人体太极结构的形脏神脏九脏腑对应,排列顺序也一样?! 现在太阳系是8大行星!
关于宇宙的作文500字每天在我身体里,总有许多事发生,有时是星球爆炸了,有时是哪儿又多了个黑洞,有时是那儿又产生了新生命!没错,我就是无边无际的宇宙。以前,是一个渺小的星球,爆炸了。在那一片混沌间,产生了我。我无限膨胀,没有东西能阻挡我的吞噬,我也是初始的黑洞。如今,在我身体里每天都有许多事,就比如那如同可爱的小女孩一样的地球吧,不久前,地球上有一种狂暴的生物,叫恐龙,它们的破坏力太大了,这种摧枯拉朽的力量把地球糟蹋得面目全非,地球向我求助。我气坏了,直接一颗半径为3367千米的小行星飞过去,灭绝了恐龙这种生命,却造就了人类的崛起。可是,我最近又接到了地球的求助,我疑惑不解,人类这渺小的生物,我打打喷嚏,或吹一口气,都能轻易杀死这小生命,他们何以毁灭地球?但是,我低估了这些小生命的破坏力,他们发明了各种各样的东西,还有工业烟尘,把臭氧层毁坏,把河水弄浑,把森林伐光……我又是怒从心头起,想再灭绝人类。地球却向我求情了,她说:“人类已经知错了,他们开始保护我了,你能恢复我的原貌吗?”我说:“不是我不帮,人类得自食其果,我帮不了。”说完我又去另一个星系去解决纠纷了,同时,我让火星密切关注地球动态,一旦地球有什么伤害就得秘密报告我。火星一开始还不太情愿,可当我对它允诺当它对地球照顾的很好,我就赐予它生命时,它很高兴地接受了任务,所以它现在和地球是邻居关系。还有,人类们,你们一旦再毁坏地球,你们会自取灭亡的。
宇宙的起源 大爆炸后的膨胀过程是一种引力和斥力之争,爆炸产生的动力是一种斥力,它使宇宙中的天体不断远离;天体间又存在万有引力,它会阻止天体远离,甚至力图使其互相靠近。引力的大小与天体的质量有关,因而大爆炸后宇宙的最终归宿是不断膨胀,还是最终会停止膨胀并反过来收缩变小,这完全取决于宇宙中物质密度的大小。 理论上存在某种临界密度。如果宇宙中物质的平均密度小于临界密度,宇宙就会一直膨胀下去,称为开宇宙;要是物质的平均密度大于临界密度,膨胀过程迟早会停下来,并随之出现收缩,称为闭宇宙。 问题似乎变得很简单,但实则不然。理论计算得出的临界密度为5×10-30克/厘米3。但要测定宇宙中物质平均密度就不那么容易了。星系间存在广袤的星系间空间,如果把目前所观测到的全部发光物质的质量平摊到整个宇宙空间,那么,平均密度就只有2×10-31克/厘米3,远远低于上述临界密度。 然而,种种证据表明,宇宙中还存在着尚未观测到的所谓的暗物质,其数量可能远超过可见物质,这给平均密度的测定带来了很大的不确定因素。因此,宇宙的平均密度是否真的小于临界密度仍是一个有争议的问题。不过,就目前来看,开宇宙的可能性大一些。 恒星演化到晚期,会把一部分物质(气体)抛入星际空间,而这些气体又可用来形成下一代恒星。这一过程会使气体越耗越少,以致最后再没有新的恒星可以形成。1014年后,所有恒星都会失去光辉,宇宙也就变暗。同时,恒星还会因相互作用不断从星系逸出,星系则因损失能量而收缩,结果使中心部分生成黑洞,并通过吞食经过其附近的恒星而长大。 1017~1018年后,对于一个星系来说只剩下黑洞和一些零星分布的死亡了的恒星,这时,组成恒星的质子不再稳定。当宇宙到1024岁时,质子开始衰变为光子和各种轻子。1032岁时,这个衰变过程进行完毕,宇宙中只剩下光子、轻子和一些巨大的黑洞。 10100年后,通过蒸发作用,有能量的粒子会从巨大的黑洞中逸出,并最终完全消失,宇宙将归于一片黑暗。这也许就是开宇宙末日到来时的景象,但它仍然在不断地、缓慢地膨胀着。 闭宇宙的结局又会怎样呢?闭宇宙中,膨胀过程结束时间的早晚取决于宇宙平均密度的大小。如果假设平均密度是临界密度的2倍,那么根据一种简单的理论模型,经过400~500亿年后,当宇宙半径扩大到目前的2倍左右时,引力开始占上风,膨胀即告停止,而接下来宇宙便开始收缩。 以后的情况差不多就像一部宇宙影片放映结束后再倒放一样,大爆炸后宇宙中所发生的一切重大变化将会反演。收缩几百亿年后,宇宙的平均密度又大致回到目前的状态,不过,原来星系远离地球的退行运动将代之以向地球接近的运动。再过几十亿年,宇宙背景辐射会上升到400开,并继续上升,于是,宇宙变得非常炽热而又稠密,收缩也越来越快。 在坍缩过程中,星系会彼此并合,恒星间碰撞频繁。一旦宇宙温度上升到4000开,电子就从原子中游离出来;温度达到几百万度时,所有中子和质子从原子核中挣脱出来。很快,宇宙进入“大暴缩”阶段,一切物质和辐射极其迅速地被吞进一个密度无限高、空间无限小的区域,回复到大爆炸发生时的状态 (转)
宇宙就是天地万物的总称。宇宙一词最早出现于战国时代尸校的《尸子》一书中。尸佼认为:“上下四方曰宇,往古来今曰宙。”这样,我们可以知道“宇”是表示空间,“宙”是表示时间。空间和时间的概念,随着历史的演进而逐渐发展。宇宙的界限,随着天文学的进步而逐渐扩大。我们的祖先由于受条件的限制,只能用眼睛观测大地万物,因而错误地认为宇宙是有边界的,所以人们常说“近在眼前,远在天边”。虽然先祖关于宇宙边界的认识有失偏颇,但他们在2300多年前就巧妙地把时间和空间结合在一起,这一点是值得肯定的。而欧洲在中古以前,还是把空间与时间割裂开来的。关于宇宙的思想,我们的祖先要比当时的西方人丰富得多。随着科学技术的发展,观测工具日益先进,人们对宇宙的认识逐步加深,从太阳到太阳系,再扩展到银河系,河外星系、星系团、总星系。现已能观测到200多亿光年的宇宙深处,这个范围内包含了10亿个以上的星系。“物理宇宙”即从物理现象上进行解释的宇宙。它在空间上是无边无沿的,在时间上是无始无终的,部分为人们所见,即“观测到的宇宙”,大部分是人们的观测所不能及的。宇宙分为凝聚结构宇宙与耗散结构宇宙,凝聚结构的宇宙是无生命的宇宙,那时的宇宙是一个巨大的黑洞,所有的物质能量都向宇宙的核心收缩,慢慢的凝聚成一个巨大的物质能量团。这时的宇宙中的物质(质量体)转化成能量的速度远远的小于能量转化成物质的速度,所以宇宙便凝聚成一个超巨物质能量团。宇宙的这种状态并不能长久维持,当宇宙收缩到一定的程度后,由于其内部的温度与压强的升高,物质转化成能量的速度慢慢的变快,而能量转化成物质的速度慢慢的变慢,当这种变化到了一个临界点后,整个宇宙便发生逆转,逐渐物质转化成能量的速度远远的大于能量的速度,整个宇宙开始急剧澎涨,达到一定的程度后,宇宙便发生大爆炸,于是宇宙便开始释放与辐射能量,这便是耗散宇宙的开始,耗散宇宙便是生命宇宙。因此,宇宙是散则生,聚则死;而生命是聚则生,散则死。宇宙与生命是如此的辨证统一的。在以地球为中心的40万亿公里的范围内,没有第二个可供人类生存的星球了
我们都生存在同一个地球上,而地球又是宇宙中的一颗行星。宇宙是千变万化的,这一刻是这样的,下一刻就截然不同了。宇宙是神秘的,那一颗颗星系让我们眼花缭乱。 从我的知识体系中,我知道:在200年前,人们一直认为天空中有5个行星,加上地球就是6个。五大行星再加上太阳,月球,就被称为“七曜”。岁月流逝到了1781年3月31日这天,在英国,有个叫威廉·赫歇耳的天文学家用自己的望远镜,看到了在土星之外那颗蓝色的天体——天王星。这个发现,突破了千百年来的传统观念,为人类在探索宇宙的道路上,迈出了了不起的一步,起了解放思想的作用。这让我我想起了李四光说过的:真理,哪怕只见到一线,我们也不能让他的光辉变得暗淡。”正是因为这样,才会有如此重大的发现,这一切都归功于科学家们坚持不懈的努力。 宇宙,既美丽神秘,却又危险,各种星系中,最危险的就是黑洞了,“黑洞”顾名思义,就是不会发光,黑洞洞的。他虽然在宇宙中,但它并不是“星”,而是空间的一个区域,一种特别的天体。它具有强大的引力场,以致任何东西,甚至是光都不能从中逃逸,成为宇宙中一个吞噬物质和能量的“陷阱”。黑洞绝非是永久的隐蔽而毫无生气的物体。由于它的电荷和角动量,黑洞是一个动力学系统,能够受力和施力,能够吸收和提供能量,也就是说它是随着时间变化的,而且它的表面积绝不会随着时间减少,而会随着对物质和辐射的捕获而大。当两个黑洞相撞并成为另一个黑洞。这个面积就一定会大于两个之和。更让人惊奇的是,有一种黑洞会缩小叫量子黑洞。多么神奇啊!宇宙中竟然有如此多的奥秘,这正是人类科学的结晶,只有我们相信科学,探索科学,才能学到更多的知识!
宇宙是所有空间结构所有时间结构共同堆构的整体时空结构。无比宏大,银河系无比庞大,在宇宙中还算不上一粒尘埃。无比玄妙,充满了无数种不同时空,每个时空都有自己不同的时间场、时间周期、空间大小、空间形状,拥有适合自己的各种规律。平行时空互相联系,比如太阳系九大行星九个时空都有各自的轨道,顺序排列,与人体太极结构的形脏神脏九脏腑对应,排列顺序也一样。上古中国人会用全息多维思维,知道宇宙和万物都具有全息多维时空,很容易找到他们的全息对应。纵向时空也是一样。比如地球是个土星,中心却是近6000度的铁水;太阳系是个九大行星围着的这样一个大土盘子,中心是太阳,太阳表面也是6000度铁水,也都与人体太极结构有全息对应关系,另一种太极,另一种排列顺序以及不同的太极数字。宇宙时空有无穷无量的这种横向纵向全息对应的子时空,也都与人体太极结构对应。因为宇宙就是一个巨人。宇宙大物都是小粒子堆构而成,演化而成,如同种子树叶演化成大树,宇宙由人体演化而来,经过无数次质变。人体由一个受精卵细胞演化而来也是这样。宇宙真象无穷无量,提示人向善立大志。我是农民,只有高中文化,没钱没时间多读书,闲时以天地为师,所以人人是我师,有了点心得,天地可作证,不怕人怀疑。“第一次听说这种怪理论”因为我才想出来,等你明白了就会惊叹博大精深了,是全息多维思维的东西,3000年前中国古人常用。有此思维,失传的也能够复原出来,这就是全息思维的特点之一。现代人没有这种思维,所以总是误解古人。你误解我也是一样,我就像个活着的古人,我不小心有了古人的思维。