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宇宙研究最新消息论文

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宇宙研究最新消息论文

该动图为对膨胀宇宙中的宇宙弦的模拟。白色的弦比宇宙中可观察到的部分要长,而比可观察到的部分短些的环路则用红色显示;新形成的小环路为黄色。

宇宙学家认为,在宇宙诞生之初,所有的自然力在一瞬间内是统一的。 但随着宇宙的膨胀和冷却,这种超力凝聚成了我们熟悉的部分: 引力、电磁力和强弱力。

根据一些计算, 宇宙冷却的速度可能已经快到超乎我们预料,以至于时空的结构产生断裂 , 形成了一个充满纯能量的细管网络 ,并且其已延伸到整个可观测宇宙的宽度。

早在20世纪70年代就有人预测过,宇宙弦早已超出了我们现有实验可测量的范围。 不过,如今有一些物理学家认为他们已经瞥见了这些巨型一维结构存在的第一个证据。

欧洲核子研究中心(CERN)实验室的理论物理学家凯·施米茨(Kai Schmitz)说:"我的直觉告诉我,这些初步迹象看起来是非常有希望。" 但他指出,在任何人宣称发现有力证据之前,还有很长的路要走。

" 如果我们发现了宇宙弦,这将是本世纪最伟大的成果。 "伦敦国王学院(King 's College London)研究早期宇宙的宇宙学教授尤金·林(Eugene Lim)表示:" 但引用卡尔·萨根的话来说——'非凡的主张需要非凡的证据'。然而,现阶段的证据有点单薄。 "

脉冲星从它们的两极发射出无线电波,因此每当这些电波经过我们的视线时,我们可以从地球上方看到有规律的闪光,就像灯塔的闪光一样。 然而事实上,脉冲星的闪烁点看起来是如此 得 不规则,以至于在1967年发现第一颗脉冲星时,就被命名为LGM-1,意为 "小绿人"。

由于脉冲星是最精确的宇宙计时器。因此,当它们的闪烁点被扭曲时 ,物理学家就会立马知道其中出了问题 。 其中特别是,研究人员寻找到由引力波造成的扭曲—— 时空中的涟漪,当引力波穿过脉冲星时,会改变闪烁点到达地球的时间的时间。 这些引力波可能来自于宇宙弦的颤动、超大质量黑洞的碰撞,或者其他猛烈的宇宙过程。

纳格拉夫项目(NANOGrav)的最新分析报告于9月9日在线上发布,其汇总了12年多来对分布在北美各地的射电望远镜上观测到的几十颗脉冲星的数据结果。 目前,这篇论文仍在接受同行评审,但研究人员发现,有某些东西以同样的方式扭曲了所有脉冲星发出的闪烁点,其频率与预期的引力波相同。 这种模式的频率也有可能来自脉冲星中的一些未知的、常见的噪声源,或者是来自测量光点到达地球的时钟中的噪声源。

物理家们已经开始对猜测纳格拉夫(NANOGrav)的试探性信号进行宇宙范畴内的解释, 尽管这个信号缺乏一种确凿的特征,可以证明它是引力波:脉冲星计时中的一种关联性,它的出现是因为引力波以交替的方式拉伸和挤压时空。 科学家们还需要更多的脉冲星计时数据,才能确定他们的信号是否具有这一关键特征。

" 我们还不能确定它是噪音,还是引力波信号。 "国际脉冲星计时阵列(包括纳格拉夫NANOGrav在内的项目联盟)前主席阿尔贝托·塞萨纳(Alberto Sesana)说。

纳格拉夫(NANOGrav)的论文在从事宇宙弦研究的物理学家中,引起了特别迅速的反应。施米茨(Schmitz)表示:" 这就是所谓的法拉利追逐赛……每个人都急切地想让自己的第一篇论文发出来,成为一个奠定 历史 的开拓者。 "当他听到纳格拉夫的这个消息时,他正在意大利山区徒步旅行,他在周末兴奋地与他的同事西蒙·布拉西(Simone Blasi)在WhatsApp上聊这件事。

几天之内,他们就发布了一篇与维德兰·布尔达(Vedran Brdar)合著的论文, 他们认为如果宇宙弦是在宇宙有一定的超高温时产生的,那么这些数据就可以被解释为来自宇宙弦。 施米茨(Schmitz)表示,这个温度在物理学家中 "总会敲响警钟", 因为在这一点上——强力、弱力和电磁力被认为是统一的。

在宇宙大爆炸之后,统一的超强力会通过一系列的相变(就像液态水冻结成冰一样),分离出我们如今能看到的自然力。 这种杂乱无章的偶然过程可能会创造出宇宙弦作为时空的裂缝,就像我们能在冰块里面看到的裂缝一样。

宇宙会不断膨胀,宇宙弦也随之增长。 但每隔一段时间,这些弦就会自我折叠,或者与其他弦相撞,导致回路环在能量爆发时被切断。 这些弦环会在数十亿年的时间里持续摆动,随着它们在释放引力波的过程中逐渐失去能量。" 这种现象和你拨动小提琴上的琴弦时非常相似。 "施米茨(Schmitz)解释道。

位于西弗吉尼亚州的格林班克天文台,是纳格罗夫项目(NANOGrav)使用的几台射电望远镜之一。

总的来说,这些振动回路会产生纳格罗夫项目(NANOGrav)可能观测到的那种引力波信号。 然而,这种信号LIGO(探测黑洞和中子星碰撞的引力波天文台)估计是观测不到的。 如果这些属实,这将是物理学家打开——关于原始相变领域的第一扇窗户。

另一种更具猜测性的可能性是,宇宙弦可能来自弦理论的微小振动弦。 一些弦理论模型提出,在宇宙最初的快速膨胀过程中,弦可能已经成长到巨大的比例。 这些类型宇宙弦的张力以及弦环如何断裂的差异,将创造出一种独特的引力波特征,以区别于其他种类。

国王学院的粒子物理学家约翰·埃利斯(John Ellis),也同样怀疑这些新数据是弦理论的证据:"我认为这将是一个非常大的延伸。"

另外, 纳格罗夫项目(NANO Grav)发现可能的"引力波信号"可能来自超大质量黑洞,这与宇宙弦不同的是——超大质量黑洞是已知存在的。

几乎每一个大型星系,包括银河系,其中心都有一个超大质量黑洞,其质量是太阳的百万或数十亿倍。 如果两个星系合并,它们的黑洞就会开始围绕对方旋转,在它们旋转时产生引力波。

像这种超大质量的黑洞合并目前从未见过。 "令人尴尬的是, 由于我们没见过这种现象,所以不知道如何确切判断它们是否合并。 我们这在该领域的知识是一个空白。"普林斯顿大学的天文学家珍妮·格林(Jenny Greene)说:"它们相互缠在一起是10亿年?还是需要更接近宇宙的年龄,?"

在9月16日在线发表的一篇论文中,埃利斯(Ellis)和一位合作者发现, 纳格罗夫项目(NANOGrav)所发现信号的形状看起来更像是宇宙弦的形状,而不是超大质量的黑洞。 "数据似乎更倾向于宇宙弦的解释,但证据并不是很多。"埃利斯(Ellis)说。

其他研究人员已经探讨了纳格罗夫项目(NANOGrav)可能看到原始黑洞或暗物质辐射的可能性。 但每个人都在谨慎行事,都只是进行了试探性的假设。

" 就我个人而言,正确的做法是静坐下来等待更多数据。 但是,你要知道,我们这些物理学家们已经等得太长时间了。"格林(Greene)说。

除了 纳格罗夫项目( NANOGrav)外,欧洲的脉冲星定时阵列和澳大利亚的帕克斯脉冲星定时阵列也将在适当的时候,发布他们自己的数据。塞萨纳(Sesana)认为, 中国新的500米FAST望远镜和南非的MeerKAT望远镜阵列也正在加入国际上寻找脉冲星引力波的努力中,这将会在未来一段时间内进一步扩充数据量。 "我们全人类都在共同努力收集和分析数据,以通过得到充足的数据,来 探索 在遥远那一边究竟发生了什么。"

撰写 :GolevkaTech

宇宙随着空间范围的增大,物质逐步增多,引力场也相应地增强,下面我给大家分享关于宇宙的科技论文,大家快来跟我一起欣赏吧。

奇妙的宇宙世界

关键词:镜子假说,奇点无限大,纯粹的运动,能量货币论。

论文 摘要: 边缘星球的速度是不是光速?如果命题成立,那么边缘星球的另一面光线是无法发散的。如果以光线逃不出宇宙边缘而论,因为宇宙的总质量大于光线的逃逸能量,光线就会弯曲,在宇宙边缘徘徊。甚至像有人预言的,再无穷的直线在宇宙中也能弯成一个圈,任何光线将形成一个闭合。因此宇宙边缘就是一个全反射的大镜子

宇宙大爆炸,超新星的爆发,常使人与原子的裂变、衰变、跃迁相 联系,与炸药爆炸相联系。然而它们又有本质上的不同。宇宙大爆炸,其机制完全超出了人们的想象,喷发的竟是些基本粒子。各种闪耀着光芒的力的触发现象,有着怎样的奥秘呢?

宇宙大爆炸喷发出的基本粒子,它们是如此基本以致我们怀疑宇宙奇点的存在,我们失去了大与小的观念。粒子的形成是瞬间的,而在那一瞬间我们失去了对时间的理解。粒子的每一次快速吸引与组合都以毫秒、纳秒 计算 ,极大与极小瞬间达到统一。极大与极小又带来了数量多少的认知,那些比质子、 电子 还基本的粒子到底有多少呢?这些粒子竟组成了三千亿个星系!这些粒子的多少几乎引起了我们对感觉的怀疑。是的,将两个镜子相对而立,中间放两个小球,在相对的镜子里你能看到多少个小球呢?无数!电脑也能模拟出无穷,在屏幕保护程序中你能看到图形延续的尽头吗?看不到,如果有可能的话它会一直延续下去,并且它也如人的面孔一样永远不会重复。这是不是一种幻觉?光线的传播是我们的唯一的凭证,如果我们不相信光线,我们就得不到任何实在的真理。

既然我们造出了镜子,我们就有理由相信宇宙的边缘有可能是一面面耦合的镜子,或许像足球的内部一样。镜子从各个不同的角度与方向反射,以造成宇宙形象在感官上看起来的无穷。我们所说的宇宙的边缘,是星球能达到的,而不是光线能达到的。由边缘星球的距离,我们才能知道光达到的距离,也是宇宙寿命的年限。而边缘恒星向外辐射的一面,光是怎样发散的呢?边缘星球的速度是不是光速?如果命题成立,那么边缘星球的另一面光线是无法发散的。如果以光线逃不出宇宙边缘而论,因为宇宙的总质量大于光线的逃逸能量,光线就会弯曲,在宇宙边缘徘徊。甚至像有人预言的,再无穷的直线在宇宙中也能弯成一个圈,任何光线将形成一个闭合。因此宇宙边缘就是一个全反射的大镜子。

我们不知道镜子是光滑的还是凹凸不平的,我们只知道宇宙在扩散,镜子也在扩张。我们看到的每一次超新星的爆发,各个镜子在一同相互反射中会导致多个同一物像一同发生作用的假象。这犹如你在由几十、几百个太阳能电池板的玻璃面上看到了几十、几百个太阳!而由于光线传播缓慢的 历史 性,镜子远近的不同,甚至不同的镜子处于神秘的且不同的四维及四维以上的时空里而使光线与历史发生严重扭曲。扭曲会使星系的大小、颜色甚至立体弯曲构象等一切都发生变化。因此我们看到的多个不同星系,甚至外形、时空的远近很不相同,其实它们是同一星系不同侧面、不同维度、不同历史时期的外部景象,甚至是无数平行时空同时存在的表现。

镜子假说只是一种假说与推论,然而它极有可能导致我们对 科学 的失望,使科学走向死胡同。然而我们对它完全不用在意,在我们的现实生活中,在我们的周围,在我们的 社会圈、生物圈、大气圈等数量级上,它是完全站不住脚的。即使如此,假如你团起一团泥巴,你能说一下它有多少个原子吗?这团泥巴是实在的,因此原子的数目是实在的,它是一定的。极多并不能够引起恐惧,极多只是一种客观存在。我们利用隧道显微镜可以对原子的个数进行清点。电子虽然以光速运转,然而它们各自的区域十分明显。

如果把原子变成房间,这团泥巴就是一个现实中的“超级立方体”,如果你进入其中,但并没有机关,你能顺利出来吗?电子的旋转并不能对你造成威胁,真正的威胁是极速的接近光速的旋转能将时空严重搅乱并使时空扭曲,原子核的巨大引力也会使时空产生漩涡塌缩,因此找准方位并顺利出来几乎是不可能的。我们在显微镜中所看到的“球体”的原子,都是因为他们本身结构而发生时空严重扭曲的东西,它们真的都是些球体吗?我们能数出它们的个数,但它们是否真的能论“个”?

现代 大型望远镜的深空探测使我们看到了宇宙的原始风貌,我们对宇宙大爆炸能够再一次回放。我们看到一个小点在放光,慢慢扩大。小点是一个圆亮斑,圆的周缘是宇宙的边缘,而圆斑的外围没有运动与能量的承载,也既没有时空,没有时空的东西是什么?它是漆黑一片!我们不能再推理了,因为无论怎么说它都是荒谬不可信的。然而有一点我们是确信的,就是假如实在论学说成立,假如这个球存在,这样“物质是实在的,星系有三千亿个”,同样“一团泥巴里有无数的原子,尽管无数,它也是数目一定的”,这些都可以成立了。

很显然“漆黑一片”的推理是错误的,因为我们的任何望远镜都逃不出这个亮斑的范围,并且看到的仅仅是这个亮斑中的一小部分,我们永远无法看到亮斑的外围。这种结论使我们失望,同时也使我们有了一个惊人的发现,既时空影像达到一定维度其构象产生了隧道效应,或者称其为纸筒效应。因为它只有时间与空间两个变量,我们称其为宇宙的四维纸筒影像模型 ,简称纸筒模型。这个纸筒对我们认知真理的过程是一个严重的阻碍,在短期内无法打破,或者说我们逃不出这个宇宙,我们摆脱不了这个宇宙的总能量的束缚。然而如果我们永远摆脱不了这个时空及“看守”这块时空的巨大能量,我们就永远看不到宇宙的外部世界。这也给我们提供了一个信息,就是外宇宙是有可能存在的,但它采取了宇宙能量对光线巧妙地完全屏蔽的方法,使我们怎么也找不到它。

由此我提出本宇宙、外宇宙与前宇宙的概念。外宇宙是我们宇宙外部的总宇宙世界,我们逃出我们的本宇宙,就到达了一个“五维空间”,这样我们就能真切的看到我们的四维宇宙构象是怎样的一个管道系统(这仅仅是个假设),管道不断的弯曲,有可能有交叉联合的地方,这就是所谓的时光隧道。如果我们的飞船如子弹般直线穿梭,冲出了管道的壁(这个壁并不远,或许就在我们的身边,只要我们的速度足够大。这个壁有可能是柔性的并能自动愈合),但很快就冲进另一个管道进入本宇宙的另一个时空段(这个时空段有可能很小,或者几秒钟的距离),这就是所谓的时空折叠的UFO式旅行。我们难以想象这是否会造成时空管道的千疮百孔!前宇宙是我们所能看到的,如果宇宙是不断循环的话,如果我们幸运的话,当我们的太空望远镜功率足够大,我们穿越了奇点临界,随着视野一片亮光的闪过,我们看到的将是前宇宙那遍布超级黑洞的处于垂死边缘的景象。黑洞造成光的折射,这是一个五彩斑斓的彩球世界。

宇宙在爆炸初期,基本粒子在极短时间内快速组合,新物质急速产生。基本粒子体积是极小的,极小的体积是否就意味着它们相互组合时间的极快呢?我们从它们极短的寿命周期或许就会明白它们是处于一个与我们截然不同的另一个时间极快的时空之中。然而极快的组合速度就意味着极大的力吗?我们知道原子核内巨大的能量就是极大力的真实表现,是否是力造成了我们现实世界各个数量级时空的断层?

如果我们有一个单位换算,如果我们能进入微型粒子之中,我们不能保证介子的寿命比地球的寿命还长,我们可以高效率的快速完成生物进化与现代高技术文明。然而那不过是立于地球上的人们眼中的“快速”与“高效率”罢了。我们不知道这里面是否有高级文明的世界,因为它们湮灭的速度使我们看不到它们的结构。

宇宙奇点是比原子还小,还是无限大?它的极小与极快,是否是因为高密度以及由此引起的时空的弯曲而造成的假象?然而我们不可以将宇宙想的太复杂,如果将奇点想得无限大,宇宙进化的初始是一个漫长的过程,就必然否认运动与体积的存在,将我们在现实中能依据的东西在宇宙中抹杀掉。我们一定是要依据现实的,在离开提及的存在与相对运动的不可靠性下,我们的理论无法进行。然而正如前文所述,循环论毕竟是一种可以理解的存在。我们很难理解宇宙的不均匀爆炸与初始粒子的快速结合;我们也不清楚为什么随着小粒子的不断兼并与大物质的逐步合成,极快的时空怎么就给改变了;为什么光和粒子能极速运动,而到了大块物质速度竟给降了下来。由于速度的下降而造就的不同时空,不是一种并行关系,而是一种包含与被包含的关系。我们看不到另一个时空,当它能够显现出来,就已经小到装进我们的感光细胞里。它就是这种奇妙的关系。

莫名的速度下降,也是一种能量储存的结果。运动的能量被储存进固定的几何结构中,基本物由原来的放荡不羁到被束缚产生相对静止,运动也就降下来了。如果我们压桌子压不动,这里面就含有运动的力。

然而运动的极限就是达到光速,它使力淋漓尽致的发挥了出来,力不再储存而变成了它的本原存在。粒子要么就达到光速,能量完全变为运动,粒子不再有压力与质量。光子没有了质量,同时也不成为实体物质了。粒子要么就小于光速,能量必定遭到了储存,就有了质量与手掌压力。这就是光磁能量为什么没有压力的感觉的原因,这也同时意味着,凡有固体压力感的东西,就永远达不到真正的光速。困难的解决是实体束缚力能否真正解决,能量得到释放,使我们能够做光速旅行,同时飞船不致分解变成光磁能源。

我们试想是否还有超光速的东西。真正的极速是没有任何实体感觉而唯有运动。可见光虽于人没有神经感觉,却能被反射,被吸收,遭到扼杀。伽马射线越往上,产生的阻遏力越小。真正的极速是没有任何的阻遏并能畅通无阻的,同时没有任何感觉,包括机器仪表所能得到的感应!于是它让我们失去任何察觉的可能。它没有视力感受,没有热浪的灼伤与辐射的危害,它在宇宙中具有绝对的穿透性与不衰减性,对任何物质也没任何影响。不衰减,不被吸收,于我们也没有感觉,而我们却也不能怀疑它的存在。它只存在于我们的观念之中,并且是宇宙的极限存在,它唯一的表现形式就是纯粹的运动。

宇宙的初始扩张是不均衡的,如果过于均衡的话,宇宙中就只会有各种射线,而没有从能量到物质再到黑洞的完美渐变性。这其中要有一种程序,一种编码。如果奇点内部有编制的话,它比生物的生理构造更加复杂,机制更加繁琐。它使宇宙中的物质与能量,使分属各个不同数量级又相对独立的东西,形成了交互作用,这是一个相互交融的统一体。

我们知道光子运动是最快的,基本粒子其次,原子也十分快速。星球运动虽然很快,但再快也达不到光速,也没有基本粒子快。这在一定程度上支持了能量储存与运动释放学说。我们一直不知道能波为何具有绝对运动的形式,虽然它几乎不受任何引力作用,原因就是它能量的绝对释放。

然而从月球到地球再到太阳各自的公转速度,以致河外星系、总星系以至整个宇宙的扩张,却表现出了数量级越大,运动速度越快的现象,最远的星系接近光速,这就是大质量产生大能量的结果,这种巨大的能量竟导致运动与质量的关系向相反的方向变化。

我们看到过星系的碰撞发出巨大的火花与强烈的声波,也看到过液体炸药的威力,看到过基本粒子剧烈对撞的惊心动魄的一面。在不同的数量级上我们能否对它们进行比较呢?如果我们把它们都看作相等大小,我们会怎样认知呢?我们会得出它们的剧烈程度是一样的结论,甚至在相对比较中我们会迷失。

这是越深入原子内部,能量越大,然而越大块的物质又包含更多的化学键等轻微能量之故。事实证明它们具有众多不可比性,如果我们把它们都换算成基本能量呢?黑洞的威力,氢弹的威力,与粒子碰撞的威力就有了可比性,表现为大物质大能量。

宇宙存在的两个定律,既大质量慢相对运动,小质量快相对运动定律,及大物质大能量,小物质小能量定律。二者是相互影响的,也具有相对性。

我们发现,在宇宙中并不是有着等级结构,制度十分严格。并不是因为星系太巨大了,就发射恒星;而恒星也不因其巨大,就发射原子,而原子这一级才有资格发出光线。不管是大到星系团,还是小到基本射线,它们都有一个特点,都以基本光子,一份一份的能量作为基本单位!我们把这种论断,叫做能量原子说,或能量货币论。这一论断也建立在实在论的能量基本思想上,也是我们实在论的研究中的一个重要的立足点,既能量不可再分,一份能量为1hv。我们把它称为宇宙分币,它或许应纳入宇宙的本位换算中,起到重要的实在论的换算作用。

或许我们因为四维及更多维度而迷茫,因为相对论而使许多定理不适用,然而任何知识都具有相对稳定性。在一份能量还没有再次分解以前,在能量实在作为宇宙本源存在的认知具有稳固地位以前,能量货币论将如牛顿经典力学一样,在人类的认知 历史 中发挥巨大作用。

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在学习和工作中,大家一定都接触过论文吧,论文是指进行各个学术领域的研究和描述学术研究成果的文章。还是对论文一筹莫展吗?下面是我为大家收集的宇宙的秘密-议论文800字,供大家参考借鉴,希望可以帮助到有需要的朋友。 地球在宇宙中生存了数亿年,而人类,在地球上仅仅生存了数千万年,从远古时代,人们仰望星空,都会想几个问题:我们从哪里来,又将到哪里去,我们的归宿是什么? 自从非洲的第一批古人走出非洲,到各个大陆上,他们首先要考虑的问题是该怎么生存,当他们解决了衣食住行等问题,进入了工业时代,他们开始思考一个问题:宇宙到底有多大?于是他们发明了天文望远镜,开始观察地球之外的浩瀚宇宙。 因为仅仅是观察还不够,他们就发明了探测器,飞上了月球,但当他们在月球上看地球时,他们的世界观发生了翻天覆地的变化:原来在宇宙中,人类连虫子都算不上。进入了原子时代和信息时代,他们研究了宇宙的结构,发现太阳是由许多能量和原子不断坍缩形成的。在中国的.神话故事中,我们的后羿很称职,射掉了多余的9个太阳,只留下了这一个太阳,使得地球一年有四季,一天有日出日落,形成了恒纪元。 恒纪元到底是什么呢?当我们的行星围绕着其中的一个太阳做稳定运行时,就是恒纪元;当另外一颗或两颗太阳运行到一定距离内,其引力会将行星从它围绕的太阳边夺走,使其三颗太阳的引力范围内游移不定时,就是乱纪元;一段不确定的时间后,我们的行星再一次被某一颗太阳捕获,暂时建立稳定的轨道,恒纪元又开始了。因为我们只有一颗太阳,所以不存在恒纪元和乱纪元,而科幻小说中的三体世界,有时候是很长的黑夜,或者是漫长的白天。 宇宙就是一片黑暗森林,每个文明都是带枪的猎人,像幽灵般潜行于林间,轻轻剥开挡路的树枝,竭力不让脚步发出一点儿声音,连呼吸都小心翼翼;他必须小心,因为林中到处都有与他一样潜行的猎人。如果他发现了别的生命,能做的只有一件事:开枪消灭之。在这片森林中,他人就是地狱,就是永恒的威胁,任何暴露自己存在的生命都将很快被消灭。这就是宇宙文明的基本图景,这就是对费米悖论的解释。 《三体》中有一句话:把海弄干的鱼在海干之前上了陆地,他们从一片黑暗森林奔向另一片黑暗森林。这里把宇宙比喻成黑暗森林,每个文明都随时有可能遭遇毁灭,这是与死亡的赛跑,而死亡,只是为了让人们更好的走在路上。

平行宇宙最新研究进展论文

我觉得平行宇宙不可能真正的存在,以前科学家竟然没有发现平行宇宙的存在,而且也没有给出合适的科学解释。

93年,楼主应该迈入大学的校门了吧?那应该充分的利用好学校提供的资源。向楼主这个问题,完全可以到文献库中搜索。无论学校的质量如何,必定会购买几个文献库的使用权,国内的数据库中,CNKI和万方使用的人数最多。在文献库中搜索“平行宇宙”,相信能得到数以千级的论文。说实话,国内文献虽然不乏精品,但是总体水平比起国外的文献还是低了一个档次的。可以到一些国外的数据库搜索,比如Web of Science,相信楼主读过几篇之后能比较出国内与国外的差距。海阔凭鱼跃,天高任鸟飞。知道这个平台可能没有满足楼主的需求,不妨到更宽阔的空间中放飞自己的梦想。

平行宇宙理论是最近科学家提出一个理论竟然不止一个宇宙,而且,似乎他们还完全一样。在宇宙之外可能有一个星系与银河系具有非常显著的相似之处,还有一颗也与我们的太阳非常相似的恒星,在这颗恒星周围存在着八大行星,其中第三颗行星与我们的地球非常相似,这颗行星上同样也存在着高等直立智慧生物,其中有一个生物和您非常相似,过着同样的生活,更重要的是,此时此刻,他与您一样,也正在阅读这篇文章正文第一段的最后一行。 平行宇宙理论编辑本段平行宇宙的分类在2003年的《科学美国人》杂志里,有一篇由美国宇宙学家马克斯·铁马克(Max Tegmark)为写的关於平行宇宙的专文,文中他将平行宇宙分成四类[2][3]:第一类:这类的宇宙和我们宇宙的物理常数相同,但是粒子的排列法不同,同时这类的宇宙也可视为存在於已知的宇宙(可观测宇宙)之外的地方;第二类:这类的宇宙的物理定律大致和我们宇宙相同,但是基本物理常数不同;第三类(艾弗雷特(Hugh Everett III)的多世界诠释):根据量子理论,一件事件发生之後可以产生不同的後果,而所有可能的後果都会形成一个宇宙,而此类宇宙可归属於第一类或第二类的平行宇宙,因为这类宇宙所遵守的基本物理定律依然和我们所认知的宇宙相同(以上「一颗球落入时光隧道,回到了过去撞上了自己因而使得自己无法进入时光隧道」诡论的平行宇宙解决办法属於此种);第四类: M理论宇宙-模型图这类的宇宙最基础的物理定律不同於我们宇宙,而基本上到第四类为止,就可以解释所有可能存在(也就是可想像得到的)的宇宙,一般而言这些宇宙的物理定律可以用M理论构造出来。编辑本段理论依据事实上,根据平行宇宙理论,在某个宇宙中,就存在着无数个星系,几乎和我们的宇宙完全一模一样,看上去就像是我们自己一样,在那个宇宙中,也存在着你和你的亲人,还有同样的生活方式,但是有一点必须说明:虽然在两个宇宙中你们是非常非常的相似,几乎相似到划上等号,这种相似度有且只能用来描述过去发生的事件,也就是说,直到这一刻,你们可以说是绝对相同的。 这些平行世界的存在,那不是无聊的炒作。比如泡沫宇宙理论、量子力学的多世界解释以及埃弗雷特多世界理论(Everett MWI),量子力学的多世界解释则认为宇宙是不断分叉的。所有的这些理论推演都需要基于一些基本的解释。当我们的宇宙诞生于137亿年前的时候,开始不断地加速膨胀,在宇宙中第一缕光线发出之后,就在宇宙空间中传播开来,而宇宙最深处的光线还未到达到地球上,目前我们探测到最深的宇宙空间仅仅是在130亿光年左右,也就是在宇宙诞生后的7亿年左右,而在这7亿年内发生的事件,还没有直接的观测数据。由于这些来自宇宙遥远空间的光线还未到达地球上,使之超出了我们的对宇宙观测的视野。 然而,我们对宇宙的了解的程度而言,来自宇宙大爆炸遗留下来的辐射证实,宇宙曾经历过一个转瞬即逝的超高速扩张阶段,科学家将这个阶段称为“暴涨宇宙”模型。简单的说就是宇宙在极其短的时刻,将其体积瞬间扩大,就像吹气球一样。而如果膨胀的速率稍微改变一点儿,那我们的宇宙就不会是现在这样了。因此,我们的现在观测到的宇宙空间,更贴切的说法是类似一个泡沫,在宇宙之外还存在的无数个泡沫,也就是说,存在无数个宇宙。所有的宇宙有着同样的或者说类似的机制进行各种限制,每个宇宙都经历了一次大爆炸,他们都是在大爆炸中诞生,并且存在着相同的物理定律。但是,并不是说所有的宇宙都能“存活”下来,只要将大爆炸的“参数”进行细微的调整,各种宇宙就会出现不同的情况了。比如,将我们这个宇宙的膨胀速率调低,这个初始条件下的宇宙就不可能演化至今,通俗地说,如果没有一个精确的膨胀速率,这个宇宙不是无限制的膨胀下去,就是早就坍缩没有了,所以,重点是“恰到好处”,只要稍微有一点儿的偏差,轻则不会演化出星系和恒星,重则无法存在下去。编辑本段存在概率尽管如此,要找到与我们非常相似的宇宙应该说是几乎不可能的,只能说在概率学上,它是存在的,我们对这个“似曾相识”的宇宙的观测,仅仅体现于概率数字上。而通过量子力学,我们会发现宇宙其实很神奇,这个理论会告诉我们一个完全不同且超越想象的故事。首先,将宇宙空间放大,我们会发现宇宙看上去像是由颗粒组成的,整个宇宙空间类似西洋象棋盘。在瞬间发生的大爆炸后,产生了无数个宇宙,就像同时出现了无数个泡沫,但是只有在少数地方,初始条件是精确的,这个精确性体现在这些宇宙能演化出星系等物质。 在这些无数个泡沫宇宙中,每个泡沫初始条件都是不同的,都存在着细微的差别,以此类推,最终我们会发现有一个泡沫和我们非常相似,这种概率性的事件就有点儿像:给一只猴子26个英文字母还有无限的时间,它总有一天能拼出一本莎士比亚全集。同理,既然存在着无数个宇宙,那我们的历史同样也有无数种不同的版本,也就是说、:在某个泡沫宇宙中,某个我们这个世界熟知的历史事件并不存在,他们那个世界绝大部分却与我们相似,但就是唯独缺少了那个在我们世界中人人皆知的历史事件。从这一点出发,不仅存在着无数版本的过去,也存在着无数版本的将来。 而如何才能遇到这个存在于概率数字上的泡沫宇宙呢?麻省理工的宇宙学家马克斯计算出了一种非常直观方法:可以从地球出发,往宇宙的任一方向走足够远,最终会遇到一个这么样宇宙,这个宇宙中的任何细节都是你所熟知的,而且还会遇到一个和你一模一样的“你”。但是,这个距离非常遥远,计算结果得出:这个距离是10的1028次方米。虽然我们得到了一个距离,可以通过这个途径去寻找“似曾相识”的宇宙。但是,有一个不好的消息,即使你有足够的勇气和耐心,也将无法看到另一个宇宙中的“你”。因为当你踏上这个旅程的时刻,还会有更多的宇宙出现,你踏出每一个步,都将伴随着下一刻泡沫宇宙的出现,而这些宇宙早已扩展到离你最近的宇宙,也就是说,这个时间长度足以等于一个宇宙中的所有恒星。编辑本段科学家观点值得注意的是,只有这样才能规避这个古怪的结论,而如果我们目前的量子理论以及标准宇宙模型是错误的,那你将遇到另一个宇宙中的“你”。据位于美国马萨诸塞州梅德福塔夫茨大学的宇宙学家亚历山大介绍:“对于这个“无数”的问题,我一直研究了超过25年,虽然对于无数版本的历史、无数版本的将来、还有无数个你和我存在于无数个泡沫宇宙中这个命题,未曾感到高兴,根据目前的研究进展,我认为很可能是真实存在的。” 需要重申的是,关于对多宇宙、平行世界理论探讨是非常具有争议性的,也是宇宙学中最基本的矛盾之一。同时,还有其他的关于“多宇宙”的理论,比如,弦理论。弦理论认为宇宙中的基本粒子都是由线形线条的弦构成,当弦处于不同的振动态时,就是表征出不同的粒子,具有不同的振动能量时,就对应着不同粒子的能量,这样我们的宇宙中,由于弦的具有不同的振动和能量,就有了电子、夸克等粒子形态。 事实上,宇宙各种常数的精确性可能告诉我们在其他宇宙中存在着不同的物理定律,而按照量子力学对多世界理论的解释,所有的历史事件都是可能存在无数不同的版本,包括你在内,都将在某个宇宙中以一种不同的方式存在,就像在某个宇宙中,你可能是温网冠军。对于多世界理论的不同解释,也是一部分宇宙学家的观点。编辑本段另一方面现在对于平行世界存在,尚未得到有效的证明。关于其是否存在,在科学家中也是目前在争论中。 休·艾弗雷特三世提出的多世界诠释认为,所有量子理论所做出的可能性的预言,全部同时实现,这些现实成为互相之间一般无关的平行宇宙。而人们是无法对这些平行世界进行观察和干涉。 关于量子力学,科学家普遍接受哥本哈根诠释。 而所谓“平行宇宙”、“分支世界”都是现在剧评中的流行用词而已,实际上并不代表物理学中的大平行宇宙假设。 有些人认为平行宇宙理论缺乏对经验主义的关联性以及可测性,同时缺乏物理学上的证据和可否定性,因为这个理论以目前的科学方法无法证实或否定,而且这些理论目前而言太过形而上学且只是在数学结构上有可能而已;不过马克斯·铁马克注意到了对宇宙微波背景辐射和宇宙物质大规模分布的测量的改进可能会否定或实证其中两种的平行宇宙存在的可能性,并进而能证实或否定开放宇宙理论和混乱暴涨理论,意即平行宇宙理论最少在某种程度上是可测的。 一些人认为科学家的职责就是要在不涉及观察者的状况下对已观测的现象提出基本的解释。回归到人择原理在解释会建构出所谓的「懒惰出口」,而这些解释的种类包括了「很明显地为生命的存在微调过的宇宙参数」等等;不过李奥纳特·蘇士侃宣称:某些形式的平行宇宙是无可避免的,在给出对现有宇宙状态的解释时,观测者效应是无法避免的而且得在其他的科学中获得解决。 一些人认为,平行宇宙理论会被奥卡姆剃刀给排除,因为假设一些我们无法观测且无法看见的宇宙来解决我们所看见的,就像是带著额外的行李走到尽头一般;不过对此马克斯·铁马克反驳:「这四种平行宇宙的一个共同特徵就是:预设平行宇宙的存在模型是最简单且最优雅的模型。如果一个人要否决这些多重宇宙的存在,他需要在实验上地对多重宇宙论的不支持,并且要加入以下的假定:有限空间、波函数崩溃和本体上的不对称是正确的,而这些过程会复杂化整个理论。因此我们的对於谁比较不优雅且较为浪费的裁决就变成了以下两者:多重宇宙或者是大量的文辞」。 有时有些人认为我们的宇宙是唯一可能存在的宇宙,因此讨论这些「其他的宇宙」是很明显地无意义的。爱因斯坦在思考其他种类的宇宙存在的可能性时,就提出了这个问题,关於宇宙结构是否只有一种可能的问题的解答的希望被认为在於理论上可统一全部物理理论的万物理论当中。 对於平行宇宙的观测证据的支援被认为来自於人择原理:「我们所观测到的宇宙对生命是友善的,要不然就不会被观测到。虽然这似乎是老调重弹,但是当生物体对物理法则和宇宙状况的敏感性、被考虑时,整个宇宙就是一个明显的证据;在另一方面,许多关键的物理常数似乎不会对於生物体造成严重的不适」;其他对於微调论证的批评是:就我们所知,在我们所知的物理常数之下可能还有更多的基本物理法则,而这些法则背後可能会有更多的参数存在,因此,给出这些定律,这些已知的物理常数未必落在生命许可的生存范围之内。 多重宇宙支持者经常对於常数如何从已定义的整体中选取感到茫然。假设存在个「定律中的定律」或者基本定律描述说常数如果被从一个宇宙到下一个宇宙中指定,那麼我们不过只是将宇宙学的问题给往上移了一个等级而已,因为我们必须解释这个基本定律从何而来。另外,这个基本法则是无穷大的,因此我不过是把问题从「为什麼是这个宇宙」给置换成了「为什麼是这个基本法则」。在援引平行宇宙论时这似乎是一个要点,尤其当假定只存在一个宇宙和一个原理会更简易时更是如此;但在马克斯·铁马克的平行宇宙理论里,这个问题是被避开的,因为在那种状况当中,所有可能的基本理论被实行的,而且被用以描述真实存在的平行宇宙。 对於虚拟宇宙和平行宇宙之间的关系依旧是个问题。多数的科学家已经准备好要接受自觉机器的可能性,而有些人工智慧学者甚至於已经说我们快要能制造自觉电脑了,在距离达让自觉生物住在虚拟世界方面仅剩一步之遥。对於那些生物而言,他们的「假」宇宙和我们的真宇宙可说是无分别的。因此我们应该将这些虚拟宇宙算在平行宇宙中吗?如果不是的话将我们自身存在的宇宙和这些虚拟宇宙划上等号有意义吗? 对於现有的平行宇宙论的最後一个问题是对於宇宙的定义。对多数的平行宇宙论者而言,宇宙是由物理法则和常数,以及初始条件定义的。这项论点可能会因为它的狭隘和沙文主义的性质而招致反对;对於将人类理解之外的事物予以分类也可能会招致批评。

平行宇宙(Multiverse、Parallel universes),或者叫多重宇宙论,指的是一种在物理学里尚未被证实的理论,根据这种理论,在我们的宇宙之外,很可能还存在着其他的宇宙,而这些宇宙是宇宙的可能状态的一种反应,这些宇宙可能其基本物理常数和我们所认知的宇宙相同,也可能不同。

研究生论文最新消息

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据最新消息,北京矿业大学的研究生论文答辩因各种原因被延期,但并未被全部取消。目前,该校正在积极采取措施,确保所有研究生都能顺利完成毕业论文的答辩和学业要求,尽快毕业离校。据悉,学校已经成立了由学科专家和学工部门负责的研究生答辩联合验收小组,关注并解决延期答辩和其他相关问题。然而,由于具体情况可能因人而异,建议相关研究生及时联系自己的导师和学院,了解具体的毕业要求和答辩方案,以便合理规划自己的学业和未来发展。同时,建议研究生充分利用好校内的相关资源和学业指导,通过自学和实践提高学习能力和科研能力,积极配合学校的教学安排,达到毕业要求,从而实现自己的职业理想和生涯目标。

探索宇宙研究论文

你这篇中国知网也好,万方数据也好都有例子!甚至百度文库都有!==================论文写作方法===========================论文网上没有免费的,与其花人民币,还不如自己写,万一碰到人的,就不上算了。写作论文的简单方法,首先大概确定自己的选题,然后在网上查找几份类似的文章,通读一遍,对这方面的内容有个大概的了解!参照论文的格式,列出提纲,补充内容,实在不会,把这几份论文综合一下,从每篇论文上复制一部分,组成一篇新的文章!然后把按自己的语言把每一部分换下句式或词,经过换词不换意的办法处理后,网上就查不到了,祝你顺利完成论文!

宇宙的探索是很有意思,很有意义的。真的。我觉得如果我们老师留这个,我一定会很认真的完成的。你为什么却···真让人看不到希望!

我院2017届本科毕业生张雅鹏在《NATURE》发文, 首次在太阳系外行星大气中发现和测量同位素

南京大学天文与空间科学学院 昨天

一国际天文研究团队首次探测到系外行星大气中的 碳同位素13C ,并发现其相对含量高于地球标准(图1)。这有助于研究者们追溯此类行星的形成与演化 历史 。相关研究论文(标题为“The 13CO-rich atmosphere of a young accreting super-Jupiter”)于2021年7月15日在《自然》(Nature)杂志发表。该论文的第一作者 张雅鹏 2017年本科毕业于 南京大学天文与空间科学学院 ,现为荷兰莱顿天文台博士研究生。

图1: 探测系外行星大气中的同位素(想象图) Daniëlle Futselaar

1穆朗玛峰 应用广泛的同位素 同位素(isotope)是指同一化学元素的不同种类。这些同位素虽然质子数目相同,却有着不同的中子数目。例如,包含6个质子以及6个中子的碳原子是最常见的12C,但也有碳原子含有7个或8个中子,称为13C或14C。虽然它们的化学性质相近,但各种同位素的形成过程和对环境的反应却不尽相同。因而,同位素被广泛应用于各种研究领域——从癌症、心血管疾病的检测,到气候变化以及化石年龄的推断等。天文学家亦利用同位素来研究恒星与星际介质的演化,太阳系以及系外行星的起源。

2

丰富多样的系外行星

迄今天文学家们已发现超过四千颗系外行星,并且这一数字仍在迅猛增长。而绝大多数系外行星却与我们太阳系内的行星有着巨大的差异。它们或有着极高的质量(例如,“超级木星” super-Jupiter),或占据着的极近的轨道(“热木星” hot-Jupiter)……系外行星的多样性给行星形成理论带来了新的挑战。许多最基本的问题仍困扰着天文学家:行星的形成路径究竟是自上而下,还是自下而上?它们形成于何处?轨道是否迁移?……解开这些谜题的钥匙之一便是系外行星的大气成分,它们如同化石遗迹一般记载着这些行星遥远的过去。

图2: 行星形成环境示意图。行星诞生于恒星周围的原行星盘中,一氧化碳CO是碳元素的主要载体。CO雪线代表CO为气态或固态的分割线。位于CO雪线内侧的两颗行星代表太阳系木星和海王星当前的位置,而TYC 8998 b则远位于CO雪线之外。在如此遥远的距离,大部分CO冻结在固态物质表面,成为行星形成的主要原材料。由于13C更易结合在固态表面,导致最终构成的行星中更富含13C。

3 用同位素追溯系外行星起源 研究者们利用欧洲南方天文台(ESO)的甚大望远镜(VLT),发现在一颗名为TYC 8998-760-1 b的超级木星大气中两种碳同位素的比例不同寻常。这颗行星的重量几乎是太阳系木星的14倍,距离地球300光年。这是天文学家们首次实现对遥远系外行星中同位素的观测。他们利用不同的光谱吸收信号分辨出13CO和12CO(一氧化碳分子的两种同位素形式),并测定两者的相对含量。天文学家们预期星际介质中13C和12C的含量比例约为1:70,但这颗行星大气中的13C却要多一倍。这颗行星大气中13C的“超标”,为我们揭示其可能的起源过程提供了线索 (图2)。张雅鹏解释说:“这颗超级木星距离其宿主恒星十分遥远,是日地距离的160多倍。在如此远距离下,原行星盘(protoplanetary disk)中更多的13C冻结在固体物质表面。而这些固体物质被诞生于此的行星所吸收,造就了如今观测到的富含13C的大气”。 因此,通过测定大气中同位素相对含量,研究者们得以追溯行星形成的位置以及周围的物质环境。

该论文的通讯作者、莱顿大学教授Ignas Snellen说:“这一发现为研究系外行星大气与行星形成之间的关联开辟了一条新的路径。今后,天文学家们将会把同位素观测扩展到多样化的系外行星系统中,向揭秘行星起源更进一步。现在,这仅仅是个开始!”

地球来自太阳系。太阳系来自于庞大的银河系。但还有许多像银河系一样庞大的星系。甚至可能在宇宙外还有很多个宇宙。每一个宇宙里都有一个你。每个你都在做一模一样的事情!

微电网最新研究消息论文

新能源是指传统能源之外的各种能源形式。我整理了浅谈新能源技术论文,欢迎阅读!

论新能源发电技术

摘要:本文从全球能源的现状,介绍了中国能源发电技术的应用情况,发现中国新能源发电对现代化建设具有重要战略意义。进一步介绍了风力发电系统和燃料电池发电系统两种新能源发电技术。风力发电是当今非水可再生能源发电中技术最成熟、最具有大规模开发条件和商业化前景的发电方式,也是近期发展的重点。燃料电池是一种将化学能直接转换成电能的装置,它能量转化效率高,几乎不排放氮的氧化物和硫的氧化物。

关键词:新能源;风能;燃料电池;发电技术

中图分类号: F206 文献标识码: A

能源紧缺已成为制约各国经济发展的瓶颈,如何开发先进安全的新能源使用技术、如何提高能源利用率也随之成为世界各国关心的课题。欧盟就首先提出了20-20-20计划:到2020 年,可再生能源占欧盟总能源消耗的20%。2007年12月,美国前总统布什也签署了《能源独立和安全法案》(EISA),从而大力推动新能源的使用和节能计划。另外,从环境的角度来看,为了保护人们赖以生存的地球,开发新能源也是必由之路。

一、我国能源和发电技术的现状

2011年,我国新能源发电继续保持快速发展态势,并网装机容量持续增长,发电量不断增加。截至2011年底,我国新能源安装容量达到7000万kW,居世界首位,并网新能源装机容量达到5409万kW,同比增长,约占全部发电装机容量的。其中,风电并网容量约占并网新能源装机总量的;并网太阳能光伏装机容量约占并网新能源装机总量的;生物质及其他新能源发电装机容量约占并网新能源装机总量的。

2011年,我国新能源发电量约为1016亿kW?h,同比增长,约占全部发电量的。其中,风电发电量约占新能源发电总量的;太阳能光伏发电约占;生物质及其他新能源发电约占。2011年我国新能源发电量按发电煤耗320g/(kW?h)计算,相当于节约3241万tce,减排二氧化碳9030万t。

电能是国民生活和生产的根基,无论是从能源角度,还是电力系统自身方面来看,研究新能源发电技术对于我国的现代化建设和人民生活都具有相当大的现实意义和战略意义。

二、风力发电技术

风能资源主要包括陆地资源与近海离岸资源两部分。风力发电是当今非水可再生能源发电中技术最成熟、最具有大规模开发条件和商业化前景的发电方式,也是目前新能源发展的重点方向。

1.发展现状

近年来,我国风力发电产业取得了长足发展,这与我国的风能资源丰富密不可分。据有关资料显示,陆地上离地面10米高度处,我国风能资源理论储量约为43亿千瓦,技术可开发量约为3亿千瓦,离地面50米,估计可能增大一倍;近海资源10米高经济可开发量约亿千瓦,50米高约15亿千瓦。从我国联网风电场总装机量来说,到2006 年底,我国已建成约91个风电场,装机总容量达到约260万千瓦,比2005年新增装机134万千瓦,增长率为105%。根据国家中长期规划,2015年风能发电要达到1500万千瓦,2020年要达到3000万千瓦。但是,与风电发达国家相比,我国的发展规模还很小,发展速度也较缓慢。制约我国风电发展的重要因素包括技术和制度两个方面。技术方面,风电机组的制造水平较低,风电机组性能测试设备和技术也相对落后,并缺少相应的认证机构;制度方面,风电场的运行维护水平和制度与国外风电场及国内火电生产相比有明显差距,缺乏对运行过程中出现的问题和故障的详细记录、分析。

2.对电力系统的影响

风力发电机是以风作为原动力,风的随机波动性和间歇性决定了风力发电机的电能输出也是波动和间歇的。所以,风电场的大规模接入将会带来波动功率,从而加重电网负担,影响电网供电质量和电网稳定性等。

(1)对电能质量的影响。空气气流运动导致的风速波动周期一般为几秒到几分钟,这种短周期的风速波动以及风电机组本身的运行特性可能影响电网的电能质量。首先会对频率产生影响:风力发电有功功率波动引起电磁功率的波动,由于发电机组转子惯性,调节系统很难跟上电磁功率的瞬时变化,造成功率不平衡,使发电机转速变化,系统频率也将改变。此外,风电还会对电压产生影响:并网风电机组输出功率的波动导致电压的波动,而其输出功率的频率范围正处于电压闪变的范围之内(25Hz),因此又会造成电压闪变,最后会产生谐波电压和谐波电流。

(2)对电网稳定性的影响。对较为薄弱的电网,风电功率波动将导致瞬间电压跌落以及风力发电机的频繁掉线。在故障清除之后,发电机的磁化和转差率的增加会消耗大量无功,导致电网电压恢复困难。

(3)对调频调峰能力的影响。气流长时间、季节性运动导致的风速波动周期一般为数小时,甚至数天、数月,这种长周期的风速波动会增加现有电网调频调峰的负担。负荷曲线的低谷期常常对应了风电出力的高峰期,风电场的并网发电使电网的等效负荷峰谷差增大,大大增加了电网调频调峰负担。

三、太阳能光伏电池发电技术

1. 1 太阳能光伏电池

太阳能光伏电池发电也简称为太阳能光伏发电,被认为是未来世界上发展最快和最有前途的一种可再生新能源技术。太阳能光伏电池的基本原理是利用半导体的“光生伏打效应”( 光伏效应) 将太阳的光能直接转换成电能。能利用光伏效应产生电能的物质,称为光伏材料。利用光伏效应将太阳能直接转换成电能的器件叫太阳能光伏电池或光伏电池。光伏电池是太阳能光伏发电的核心组件。

1839 年,法国物理学家贝克勒尔 ( Edmond Bec-qurel) 发现: 将两片金属浸入电解液中所构成的伏打电池,当接收到太阳光照射时电压升高,他在所发表的论文中把这种现象称为“光生伏打效应( PhotovohaicEffect) ”。“光生伏打效应”是不均匀半导体或半导体与金属混合材料在光照作用下,其内部可以传导电流的载流子分布状态和浓度发生变化,因而在不同部位之间产生电位差的现象。1941 年,奥尔在硅材料上发现了光伏效应,从而奠定了半导体硅在太阳能光伏发电中广泛应用的基础。1954 年,美国贝尔实验室的科学家恰宾( Darryl Chapin) 和皮尔松( Gerald Pearson) 研制成功世界上第一个实用的单晶硅光伏电池。同年,韦克尔发现砷化镓具有光伏效应,并在玻璃上沉积硫化镉薄膜,制成世界上第一块薄膜光伏电池。我国2010 年 12 月投入运行的大丰 20 MW 光伏电站,是目前全国最大的薄膜光伏电站,年发电量2 300 万 kW·h。

太阳能光伏电池的工作原理如图 1 所示。

在半导体中掺加杂质制成 PN 结,以形成在平衡状态时具有的内建电场,在该内建电场的作用下分离由外界激发而生成的过剩载流子,从而形成外部电压。在光照条件下,半导体中的电子吸收光子能量从价带跃入导带,形成电子———空穴对,成为载流子。生成载流子所需要的最低能量是半导体的禁带宽度 Eg,使用禁带宽度较小的材料制作的太阳能电池可以形成较大的电流。

基于单晶硅的第一代光伏电池是目前太阳能光伏电池市场的主流,其光电转换率已达 24. 7%; 基于薄膜技术的第二代光伏电池的光电转换效率已达到16. 5% ~ 18. 8% 。由于薄膜光伏电池大大减少了半导体材料的消耗,因此具有很好的发展前景。应该指出,光伏电池在光电转换过程中,光伏材料既不发生任何化学变化,也不产生任何机械磨损,因此太阳能光伏电池是一种无噪音、无气味、无污染的理想清洁能源。2006 年,我国太阳能电池生产总量首次达到400 MW,从而超过美国成为全球第三大生产国,也是世界上发展最快的国家。

1. 2 太阳能光伏电站

太阳能光伏电站是将若干个光伏转换器件即光伏电池封装成光伏电池组件,再根据需要将若干个组件组合成一定功率的光伏阵列,并与储能、测量、控制装置相配套,构成太阳能光伏电站。

太阳能光伏电池具有很大的灵活性,不仅可以用其建设零星规格的电站,而且可以组成应用于小型、分散电力用户的太阳能光伏发电系统。这种独立运行的太阳能光伏发电系统称之为离网型太阳能光伏发电系统。

由于受昼夜日照变化及天气的影响,离网型光伏发电系统通常需要和其他电源形式联合使用,比如柴油发电机组以及蓄电池组,从而增大了电站的投资和维护费用。离网型光伏发电系统往往建在距离电网较远的偏远山区及荒漠地带,向独立的区域用户供电。西藏措勒 20 kW 光伏电站是我国建设较早的离网型光伏电站,总投资 290 万元,1994 年 12 月正式投产发电。

离网型太阳能光伏电站系统如图 2 所示。

电站的发电系统由太阳能光伏电池方阵、蓄电池组、直流控制器、直流 - 交流逆变器、交流配电柜和备用电源系统( 包括柴油发电机组和整流充电柜) 等组成。其工作原理为太阳能光伏电池方阵经过直流控制柜向蓄电池组供电,并根据需要整定蓄电池组的上限和下限电压,由直流控制柜自动控制充电。蓄电池组通过直流控制柜向直流 - 交流逆变器供电,经逆变器将直流电变换成三相交流电,再通过交流配电柜以三相四线制向用户供电。当蓄电池组的电压下降到下限电压时,为不造成蓄电池组的过渡放电,直流控制柜将自动切除其输出电路,使直流 - 交流逆变器停止工作。柴油发电机组为电站的备用电源,必要时由备用电源通过整流充电柜向蓄电池组充电,或在光伏发电系统出现故障及停运时直接通过交流配电柜向用户供电。直流 - 交流逆变器和柴油发电机组不能同时向用户供电,为此必须在交流配电柜中设置互锁装置以保证供电电源的唯一性。

当太阳能光伏电站的容量达到一定规模时,还可与电网相联,即所谓的并网型光伏电站。这时,如果本地负荷不足,则可将多余的电能输送给电网。当本地太阳能发电量不足时,则由电网向用户提供电能。因此,并网型光伏电站可以不需要使用蓄能装置,减少系统投资和维护费用。同时由于与电网的互济,提高了发电设备的利用率和供电用电的安全可靠性,是大规模开发太阳能发电技术的必然趋势。我国第一座并网型光伏电站是 2006 年建成投运的西藏羊八井可再生能源基地 100 kW 高压并网光伏电站。2010 年底全国首个光伏并网发电项目敦煌 2 ×10 MW 光伏发电项目建成投产。

四、结论与展望

本文从全球和我国的能源现状出发,分析说明了新能源发电技术是当前迫切而有实际价值的研究课题,进而具体介绍了风力发电系统和燃料电池发电系统的特点以及我国在这两个方面的发展现状。新能源不仅仅指风能和燃料电池,还包括生物质能、海洋能、地热能和光伏电池等。我国乃至全世界的新能源发电技术发展的潜力都是巨大的。在人类明天的舞台上,新能源将取代化石燃料,扮演重要的角色。

参考文献:

[1] 徐德鸿 . 新能源电力电子导论 [D]. 杭州 : 浙江大学 ,2009.

[2] 郝伟, 舒隽, 张粒子. 新能源发电技术综述 [C].华北电力大学第五届研究生学术交流年会 ,2007.

[3] 施涛.燃料电池发电系统的建模与仿真 [D].南京:东南大学,2007:5-6,63-64.

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电力通信在电力系统中存在的问题研究论文

电网在现代信息时代的社会有着非常重要的地位和价值,但是,我们也要不断的提高电网运行的经济性和可靠性,发挥电网的优势,充分的适应现在信息发展的时代。

一.电力需要高度安全稳定控制系统,自动化监控系统,高度现代化通信系统。

(一) 电力通信的概述。中国电力通信作为世界电力通信大家族的一员,同样经历了前所未有的迅速发展和巨大变化,从总体上看,正在朝着既能体现出中国特色又不隔绝于世界潮流的方向努力,在跨入新世纪之际,我们满怀希望和信心,憧憬着中国电力通信事业兴旺发达的美好前景。

(二) 电力通信技术发展的现状。我国电力通讯系统的发展是非常迅速的,在短短的几十年的时间里,经历了从明线和同轴电缆到光纤传输,从定点通信到移动通信等的发展历程。电力通讯在我国是电网的一个重要组成部分,也是专业性非常强的通讯网。现在,网络的通讯技术也是突飞猛进的发展,电力通讯网也在不断的发展和壮大,这就需要电力通讯在很多方面需要更加的改进和完善。

二.电力通信系统的主要结构与业务种类

(一) 电力通信系统由三部分架构而成,即通信机构,通信装备,通信业务。三个组成元素缺一不可,任何一个环节的落后都会导致电力通信发展的不畅,因此研究新时期下电力 通信发展方向就要从机构体制改革,通信设备技术提高,业务市场发掘拓展这三个方面着眼去看。

(二) 电力系统通信业务的种类。(1)生产控制类,如调电话,远方保护,运动等。(2)行政管理类,如行政电话,传真,0A数据等。(3)市场运营类,如电力公司与用电客户之间的B2G等电子商务。由于电力系统对通信业务有其特殊要求,有些关键性业务在一般公用通信网上难以满足。

三.新时期电力通信的根本任务

(一) 继续完善和提高电力专用通信,为电力系统安全,稳定,经济运行提供更加可靠的保障。

(二)要更加充分地利用电力设施和电力通信设施,形成和扩大新的价值增长点,为保持电力通信发展后劲和提高电力公司竞争能力创造了良好的基础。(1)电力企业的体制改革。(2)发展专用通信。(3)开拓外部市场。(4)配套改革问题。

四.电力通信在电力系统中的应用

(一) 在电力通信同步网的构建。

(二) 在发电领域的电力通信系统。

(三) 在用电领域中的电力通信系统。

(四) 在用电领域中的电力通信系统。

(五) 在智能电网中的电力通信系统。

五.电力通信目前存在的问题表现

(一) 缺乏强有力的统一规划管理,一是电力系统通窍 主作为电力系统附属系统的地位,决定了其无法按照电力系统通信自身发展的规律制定合理的统一规划,二是电力系统通信的投资来源于发电厂,变电站建设项目,也是在一定程度上影响统一规划的实施。三是“八五”后期和“九五”期间,电力建设项目投资主体的多元化和发展的不平衡性,使统一规划的指导性进一步降低。

(二) 重建设,轻运营。由于是国家投资,电力通信项目不单独核发虎收益,所以立项期间争项目,建设期间“吃”投资,运营期间尽可能不投资,其结果即影响电力系统通信的安全,稳定和可靠运行,也制约了其通信能力的充分发挥。

(三) 生产管理基本有序,经营管理严重欠缺。由于没有经营方面的要求,造成了电力系统通信在网络方面缺少电信管理和经营管理的观念和相应的人才,更缺少市场的观念和开拓通信市场的人才。经营管理不状况是造成电力系统通信投资严重浪费的主要原因。

(四) 专业技术人员不足,技术研究气氛不浓,学术带头人与技术专家较少。

(五) 缺乏自我完善与发展的意识和能力。长期被动地依赖发电厂变电站建设的配套工程投资,长期免费为电力企业提供力所能及的通信服务,长期的电力通信技术改造资金不足,严重制约了电力系统通信的'自我完善和发展能力。

(六) 通信技术革命。通信网络结构薄弱。目前,全国电力通信系统,通信网络结构基本上是树形结构或星形结构或是两者的综合,风格的互连性相对较差,很难构成电路的迂回,更不用说是自愈坏了。

(七) 网络管理系统不健全。目前,电力系统通信网的网络管理系统还没有真正实现,只能是PCM,ADM和信道机各自的网络管理系统,难以形成整个通信网络管理.

(八) 干线设备老化,制式落后.由于通信设备元器件老化,设备运行不稳定,难以保证设备运行质量,同时由于制式的老化,使得通信电路缺乏灵活应用,难以适应通信新技术的发展。

六.采取措施

(一)电力信息基础设施是包括传输,交换和各种支撑网在内的一体化的高速信息传输平台,其中传输是基础,交换是核心,支撑网是保证,这三者构成了通信信息基础设施的主体,为此我们应从以下几个方面采取相应的措施。(1)开展市场调研。在电信市场逐步开放的过程中,电力通信应在立足电力系统的前提下,面向社会提供社会。(2)保障技术支持。IP时代的到来,对接入网也提出了新的要求,这些要求包括:实时快速,宽带多媒体,综合化,双向不对称,移动性和可扩展性。它的最大特点是宽带化,即采用光纤到户或采用XDSL技术利用现有铜缆资源或采用HFC技术,积极开发用户宽带接入技术。

(二) 提高人员素质。科学技术是第一生产力,是推动企业不断前进的动力,现在企业的竞争关键是人才的竞争,要使企业立足于不败之地,必须要加大专业人才和经营人才的培养力度,通过多种渠道广纳人才,建设一支懂技术,善管理,会经营的电力通信队伍,同时要提高整个电力通信的服务质量,以适应现代通信的发展和开拓电信市场的需要。

结束语

做好电力通信行业的发展,必须依托于坚固的电网结构,先进的通讯网络,并有完善的金融和法制体系作支撑。目前,电力通讯技术在我国处于稳步上升发展的时期,其发展前途和生命力都是非常强大的,因此,对于电力通讯技术与资金的投入都是重要的方面。

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