1903年,俄罗斯的康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基发表了《利用喷气工具研究宇宙空间》的论文,深入论证了喷气工具用于星际航行的可行性。
在齐奥尔科夫斯基一生中,他最感兴趣、花费精力最多、取得成就最大的领域是航天。在很小的时候,有关星际航行的问题已经开始强烈地吸引着他。他在1911年回忆说:在过去很长时间里,我也和其他人一样,认为火箭不过是一种少有用途的玩具。
我已很难准确回忆起我是怎样开始计算有关火箭的问题。对我来说,第一颗太空飞行思想的种子是由儒勒·凡尔纳的幻想小说播下的,它们在我的头脑里形成了确定的方向。我开始把它作为一种严肃的活动。
主要成就
他撰写了超过400件作品,包括大约90篇关于太空旅行和相关科目的出版物。 他的作品涉及火箭的设计、转向推进器、多级增压器、空间站、用于将太空船引入空间真空的气闸,以及为空间殖民地提供食物和氧气的闭合循环生物系统。
1883年,齐奥尔科夫斯基在一篇名为《自由空间》的论文中,正式提出利用反作用装置作为太空旅行工具的推进动力,他对这种火箭动力的定性解释是:火箭运动的理论基础是牛顿第三定律和能量守衡定律。
这些思想在1893年发表的科幻小说《月球上》和1895年写的《地月现象和万有引力效应》中得到了进一步发展。1896年,他开始从理论上研究星际航行的有关问题,进一步明确了只有火箭才能达到这个目的。1897年,他推导出著名的火箭运动方程式。
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。
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。
刊号:CN31-1385/N 出版:上海科学技术出版社《科学》编辑部 地址:上海钦州南路71号 邮编:200235 《空间科学学报》空间科学是当代高科技发展的前沿领域之一,《空间科学学报》是我国空间研究界有影响综合性刊物。所刊载的内容由以空间本身为研究对象的研究成果和与空间环境有关的基础研究,应用研究及技术研究成果构成,报道的主要学科分支包括空间天文学、空间物理学、空间化学与地质学、空间生命科学、微动科学、空间材料科学和空间地球科学等。主要栏目有:理论研究、探测与实验、综述、研究简报,学报动态等等。 期刊分类: 双月刊 创刊年份: 1981 国内刊号: CN 11-1783/V 国际刊号: ISSN 0254-6124 邮发代号: 2-562 定价: 20元/期 主管单位: 中国科学院 主办单位: 中国科学院空间科学与应用研究中心 中国空间科学学会 编辑单位: 《空间科学学报》编辑部 天体物理学报(英文版)Chinese Journal of Astronomy and Astrophysics简 介: 创刊时为中文期刊,2001年改为英文刊。主要刊登天文学和天体物理学领域的原创性研究论文。主要栏目和报道范围:“研究快报”用来报道天文观测的新结果及新理论;“特约综述”聘请国际知名天文学家就某些热点问题进行专题评述。 期刊分类: 双月刊 创刊年份: 1981 国内刊号: CN 11-4631/P 国际刊号: ISSN 1009-9271 邮发代号: 2-187 定价: 20元/期 主管单位: 中国科学院 主办单位: 中国科学院北京天文台 编辑单位: CJAA编辑部
宇宙发展都是从黑暗走向光明。恒星中的文明以是高文明,地球文明从原始文明到初级现在是初级文明到中级文明的,过渡期,人类走向了真正的和平,才会进入中级阶段,地球变成了恒星,就进入了高级阶段
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!
爱因斯坦年表1879年 3月14日上午11时30分,爱因斯坦出生在德国乌尔姆市班霍夫街135号。父母都是犹太人。父名赫尔曼·爱因斯坦,母亲波林·科克。1880年 爱因斯坦一家迁居慕尼黑。父同其弟雅各布合办一电器设备小工厂。1881年 11月18日,爱因斯坦的妹妹玛雅出世。1884年 爱因斯坦对袖珍罗盘着迷。进天主教小学读书。1885年 爱因斯坦开始学小提琴。1886年 爱因斯坦在慕尼黑公立学校读书。为了遵守宗教指示的法定要求,在家里学习犹太教的教规。1888年 爱因斯坦入路易波尔德高级中学学习。在学校继续受宗教教育,直到准备接受受戒仪式。弗里德曼是指导老师。1889年 在医科大学生塔尔梅引导下,读通俗科学读物和哲学著作。1890年 爱因斯坦的宗教时间,持续约1年。1891年 自学欧几里德几何,感到狂热的喜爱。开始自学高等数学。1892年 开始读康德著作。1894年 全家迁往意大利米兰。1895年 自学完微积分。中学没毕业就到意大利与家人团聚。放弃德国国籍。投考苏黎世瑞士联邦工业大学,未录取。10月转学到瑞士阿劳州立中学。写了第一篇科学论文。1896年 获阿劳中学毕业证书。10月进苏黎世联邦工业大学师范系学习物理。1897年 在苏黎世结识贝索,与其终身友谊从此开始。1899年 10月19日正式申请瑞士公民权。1900年 8月毕业于苏黎世联邦工业大学。12月完成论文《由毛细管现象得到的推论》,次年发表在莱比锡《物理学杂志》上。1901年 3月21日取得瑞士国籍。3月去米兰找工作,无结果。5月回瑞士,任温特图尔中学技术学校代课教师。10月到夏夫豪森任家庭教师。3个月后又失业。12月申请去伯尔尼瑞士专利局工作。5—7月完成电势差的热力学理论的论文。1902年 2月到伯尔尼等待工作。和索洛文、哈比希特创建“奥林匹亚科学院”。6月受聘为伯尔尼瑞士专利局的试用三级技术员。6月完成第三篇论文《关于热平衡和热力学第二定律的运动论》,提出热力学的统计理论。10月父病故。1903年 1月与米列娃结婚。1904年 5月长子汉斯出生。9月由专利局的试用人员转为正式三级技术员。1905年 3月发展量子论,提出光量子假说,解决了光电效应问题。4月向苏黎世大学提出论文《分子大小的新测定法》,取得博士学位。5月完成论文《论动体的电动力学》,独立而完整地提出狭义相对性原理,开创物理学的新纪元。9月提出质能相当关系。1906年 4月晋升为专利局二级技术员。11月完成固体比热的论文,这是关于固体的量子论的第一篇论文。1907年 开始研究引力场理论,在论文《关于对性原理和由此得出的结论》中提出均匀引力场同均匀加速度的等效原理。6月申请兼任伯尔尼大学的编外讲师。1908年 10月兼任伯尔尼大学编外讲师。1909年 3月和10月完成两篇论文,每一篇都含有对于黑体辐射论的推测。7月接受日内瓦大学名誉博士。9月参加萨尔斯堡德国自然科学家协会第81次大会,会见普朗克等,作了《我们关于辐射的本质和结论的观点的发展》报告。10月离开伯尔尼专利局,任苏黎世大学理论物理学副教授。1910年 7月次子爱德华出生。10月完成关于临界乳光的论文。1911年 2月应洛伦兹邀请访问莱顿。3月任布拉格德国大学理论物理学教授。10月去布鲁塞尔出席第一次索尔维会议。1912年 2月埃伦费斯特来访,两人由此结成莫逆之交。10月回瑞士,任母校苏黎世联邦工业大学理论物理学教授。提出光化当量定律。开始同格罗斯曼合作探索广义相对论。1913年 7月普朗克和能斯特来访,聘请他为柏林威廉皇家物理研究所所长兼柏林大学教授。12月7日在柏林接受院士职务。发表同格罗斯曼合著的论文《广义相对论纲要和引力理论》,提出引力的度规场理论。1914年 4月6日,从苏黎世迁居到柏林。7月2日在普鲁士科学院作就职演说。10月反对德国文化界名流为战争辩护的宣言《告文明世界书》,在同它针锋相对的《告欧洲人书》上签名。11月参加组织反战团体“新祖国同盟”。1915年 同德哈斯共同发现转动磁性效应。3月写信给罗曼·罗兰,支持他的反战活动。6—7月在阿廷根作了6次关于广义相对论的学术报告。11月提出广义相对论引力方程的完整形式,并且成功地解释了水星近日点运动。1916年 3月完成总结性论文《广义相对论的基础》。3月发表悼念马赫的文章。5月提出宇宙空间有限无界的假说。8月完成《关于辐射的量子理论》,总结量子论的发展,提出受激辐射理论。首次进行关于引力波的探讨。写作《狭义和广义相对论浅说》。1917年 2月,著述第一篇关于宇宙学的论文,引入宇宙项。接连患肝病、胃溃疡、黄疸病和一般虚弱症,受堂姐艾尔莎照顾。1918年 2月,爱因斯坦发表关于引力波的第二篇论文,包括四级公式。1919年 1—3月在苏黎世讲学。2月同米列娃离婚。6月与艾尔莎结婚。9月获悉英国天文学家观察日食的结果,11月6日消息公布后,全世界为之轰动。由此,爱因斯坦的理论被视为“人类思想史中最伟大的成就之一”。12月,接受德国唯一的名誉学位:罗斯托克大学的医学博士学位。1920年 3月母亲患癌症去世。夏访问斯堪的那维亚。8—9月德国出现反相对论的逆流,爱因斯坦遭到恶毒攻击,他起而公开应战。10月接受兼任莱顿大学特邀教授名义,发表《以太和相对论》的报告。1921年 1月访问布拉格和维也纳。1月27日在普鲁士科学院作《几何学和经验》的报告。2月去阿姆斯特丹参加国际工联会议。4月2日—5月30日,为了给耶路撒冷的希伯莱大学的创建筹集资金,同魏茨曼一起首次访问美国。在哥伦比亚大学获巴纳德勋章。在白宫受哈丁总统接见。在访问芝加哥、波士顿和普林斯顿期间,就相对论进行了4次讲学。6月访问英国,拜谒了牛顿墓地。1922年 1月完成关于统一场论的第一篇论文。3—4月访问法国,努力促使法德关系正常化。发表批判马赫哲学的谈话。5月参加国际联盟知识界合作委员会。7月受到被谋杀的威胁,暂离柏林。10月8日,爱因斯坦和艾尔莎在马赛乘轮船赴日本。沿途访问科伦坡、新加坡、香港和上海。11月9日,在去日本途中,爱因斯坦被授予1921年诺贝尔物理学奖金。11月17日—12月29日,访问日本。1923年 2月2日,从日本返回途中,到巴勒斯坦访问,逗留12天。2月8日,成为特拉维夫市的第一个名誉公民。从巴勒斯坦返回德国途中,访问了西班牙。3月,爱因斯坦对国联的能力大失所望,向国联提出辞职。6—7月,帮助创建“新俄朋友协会”,并成为其执行委员会委员。7月,到哥德堡接受1921年度诺贝尔奖金。并讲演相对论,作为对得到诺贝尔奖金的感谢。发现了康普顿效应,解决了光子概念中长期存在的矛盾。12月,第一次推测量子效应可能来自过度约束的广义相对论场方程。1924年 加入柏林的犹太组织,并成为缴纳会费的会员。6月,重新考虑加入国联。12月,取得最后一个重大发现,从统计涨落的分析中得出一个波和物质缔合的独立的论证。此时,还发现了波色—爱因斯坦凝聚。1925年 受聘为德苏合作团体“东方文化技术协会”理事。5—6月,去南美洲访问。与甘地和其他人一道,在拒绝服兵役的声明上签字。接受科普列奖章。为希伯莱大学的董事会工作。发表《非欧几里德几何和物理学》。1926年 春,同海森伯讨论关于量子力学的哲学问题。接受“皇家天文学家”的金质奖章。接受为苏联科学院院士。1927年 2月在巴比塞起草的反法西斯宣言上签名。参加国际反帝大同盟,被选为名誉主席。10月参加第五届布鲁塞尔索尔维物理讨论会,开始同哥本哈根学派就量子力学的解释问题进行激烈论战。发表《牛顿力学及其对理论物理学发展的影响》。1928年 1月被选为“德国人权同盟”(前身为德国“新祖国同盟”)理事。春,由于身体过度劳累,健康欠佳,到瑞士达伏斯疗养,并为疗养青年讲学。发表《物理学的基本概念至其最近的变化》。4月海伦·杜卡斯开始到爱因斯坦家担任终生的私人秘书。1929年 2月发表《统一场论》。3月,50岁生日,躲到郊外以避免生日庆祝会。第一次访问比利时皇室,与伊丽莎白女皇结下友谊,直到去世之前一直与比利时女皇通信。6月28日获普朗克奖章。9月以后同法国数学家阿达马进行关于战争与和平问题的争论,坚持无条件地反对一切战争。1930年 不满国际联盟在改善国际关系上的无所作为,提出辞职。5月,在“国际妇女和平与自由同盟”的世界裁军声明上签字。7月同泰戈尔争论真理的客观性问题。12月11日—1931年3月4日,爱因斯坦第二次到美国访问,主要在加利福尼亚州理工学院讲学。12月13日,沃克市长向爱因斯坦赠送纽约市的金钥匙。12月19日—20日,访问古巴。发表《我的世界观》、《宗教和科学》等文章。1931年 3月从美国回柏林。5月访问英国,在牛津讲学。11月号召各国对日本经济封锁,以制止其对中国的军事侵略。12月再度去加利福尼亚讲学。为参加1932年国际裁军会议,特地发表了一系列文章和演讲。发表《麦克斯韦对物理实在观念发展的影响》。1932年 2月,对于德国和平主义者奥西茨基被定为叛国罪,在帕莎第纳提出抗议。3月从美国回柏林。5月去剑桥和牛津讲学,后赶到日内瓦列席裁军会议,感到极端失望。6月同墨菲作关于因果性问题的谈话。7月同弗洛伊德通信,讨论战争的心理问题。号召德国人民起来保卫魏玛共和国,全力反对法西斯。12月10日,和妻子离开德国去美国。原来打算访问美国,然而,他们从此再也没有踏上德国的领土。1933年 1月30日,纳粹上台。3月10日,在帕莎第纳发表不回德国的声明,次日启程回欧洲。3月20日,纳粹搜查他的房屋,他发表抗议。后他在德国的财产被没收,著作被焚。3月28日从美国到达比利时,避居海边农村。4月21日宣布辞去普鲁士科学院职务。5月26日给劳厄的信中指出科学家对重大政治问题不应当默不作声。6月到牛津讲学后即回比利时。7月改变绝对和平主义态度,号召各国青年武装起来准备同纳粹德国作殊死斗争。9月初纳粹以2万马克悬赏杀死他。9月9日,渡海前往英国,永远离开欧洲。10月3日在伦敦发表演讲《文明和科学》。10月10日离开英国,10月17到达美国,定居于普林斯顿,应聘为高等学术研究院教授。1934年 文集《我的世界观》由其继女婿鲁道夫·凯泽尔编辑出版。1935年5月到百慕大作短期旅行。在百慕大正式申请永远在美国居住。这也是他最后一次离开美国。获富兰克林奖章。同波多耳斯基和罗森合作,发表向哥本哈根学派挑战的论文,宣称量子力学对实在的描述是不完备的。为使诺贝尔奖金(和平奖)赠予关在纳粹集中营中的奥西茨基而奔走。1936年 开始同英费尔德和霍夫曼合作研究广义相对论的运动问题。12月20日妻艾尔莎病故。发表《物理学和实在》、《论教育》。1937年 3—9月参加由英费尔德执笔的通俗册子《物理学的进化》的编写工作。3月声援中国“七君子”。6月同英费尔德和霍夫曼合作完成论文《引力方程和运动问题》,从广义相对论的场方程推导出运动方程。1938年 同柏格曼合写论文《卡鲁查电学理论的推广》。9月给五千年后的子孙写信,对资本主义社会现状表示不满。1939年 8月2日在西拉德推动下,上书罗斯福总统,建议美国抓紧原子能研究,防止德国抢先掌握原子弹。妹妹玛雅从欧洲来美,在爱因斯坦家长期住下来。1940年 5月15日发表《关于理论物理学基础的考查》。5月22日致电罗斯福,反对美国的中立政策。10月1日取得美国国籍。1941年 发表《科学和宗教》等文章。1942年 10月在犹太人援苏集会上热烈赞扬苏联各方面的成就。1943年 5月作为科学顾问参与美国海军部工作。1944年 为支持反法西斯战争,以600万美元拍卖1905年狭义相对论论文手稿。发表对罗素的认识论的评论。12月同斯特恩、玻尔讨论原子武器和战后和平问题,听从玻尔劝告,暂时保持沉默。1945年 3月同西拉德讨论原子军备的危险性,写信介绍西拉德去见罗斯福,未果。4月从高等学术研究院退休(事实上依然继续照常工作)。9月以后连续发表一系列关于原子战争和世界政府的言论。1946年 5月发起组织“原子科学家非常委员会”,担任主席。5月接受黑人林肯大学名誉博士学位。写长篇《自述》,回顾一生在科学上探索的道路。5月妹妹玛雅因中风而瘫痪,以后每夜念书给她听。10月,给联合国大会写公开信,敦促建立世界政府。1947年 继续发表大量关于世界政府的言论。9月发表公开信,建议把联合国改组为世界政府。1948年 4—6月同天文学家夏普林利合作,全力反对美国准备对苏联进行“预防性战争”。抗议美国进行普遍军事训练。发表《量子力学和实在》。前妻米列娃在苏黎世病故。12月,作剖腹手术,在腹部主动脉里发现一个大动脉瘤。1949年 1月13日,爱因斯坦出院。1月,写《对批评的回答》,对哥本哈根学派在文集《阿尔伯特·爱因斯坦:哲学家—科学家》中的批判进行反批判。5月发表《为什么要社会主义》。11月“原子科学家非常委员会”停止活动。1950年 2月13日发表电视演讲,反对美国制造氢弹。4月发表《关于广义引力论》。文集《晚年集》出版。3月18日,在遗嘱上签字盖章。内森博士被指名为唯一的遗嘱执行人。遗产由内森博士和杜卡斯共同托管。信件和手稿的最终贮藏所是希伯莱大学。其他条款当中还有:小提琴赠给孙子伯恩哈德·凯撒。1951年 连续发表文章和信件,指出美国的扩军备战政策是世界和平的严重障碍。6月妹妹玛雅在长期瘫痪后去世。9月“原子能科学家非常委员会”解散。1952年 发表《相对论和空间问题》、《关于一些基本概论的绪论》。11月以色列第1任总统魏斯曼死后,以色列政府请他担任第2任总统,被拒绝。1953年 4月3日给伯尔尼时代的旧友写《奥林匹亚科学院颂词》,缅怀青年时代的生活。5月16日给受迫害的教师弗劳恩格拉斯写回信,号召美国知识分子起来坚决抵抗法西斯迫害,引起巨大反响。为经念玻恩退休,发表关于量子力学解释的论文,由此引起两人之间的激烈争论。发表《〈空间概念〉序》。1954年 3月,75岁生日,通过“争取公民自由非常委员会”,号召美国人民起来同法西斯势力作斗争。3月被美国参议员麦卡锡公开斥责为“美国的敌人”。5月发表声明,抗议对奥本海默的政治迫害。秋因患溶血性贫血症卧床数日。11月18日,在《记者》杂志上发表声明,不愿在美国做科学家,而宁愿做一个工匠或小贩。完成《非对称的相对论性理论》。1955年 2—4月同罗素通信讨论和平宣言问题,4月11日在宣言上签名。3月写《自述片断》,回忆青年时代的学习和科学探索的道路。3月15日挚友贝索逝世。4月3日同科恩谈论关于科学史等问题。4月5日驳斥美国法西斯分子给他扣上“颠覆分子”帽子。4月13日在草拟一篇电视讲话稿时发生严重腹痛,后诊断为动脉出血。4月15日进普林斯顿医院。4月18日1时25分在医院逝世。当日16时遗体在特伦顿火化。遵照其遗嘱,骨灰被秘密保存,不发讣告,不举行公开葬仪,不做坟墓,不立纪念碑。
“天文望远镜”
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上海科技出版社有《科学》杂志,是关于这方面的。不过需要中文的文章,可以有英文的摘要。
星空天文网、牧夫天文网、
刊号:CN31-1385/N 出版:上海科学技术出版社《科学》编辑部 地址:上海钦州南路71号 邮编:200235 《空间科学学报》空间科学是当代高科技发展的前沿领域之一,《空间科学学报》是我国空间研究界有影响综合性刊物。所刊载的内容由以空间本身为研究对象的研究成果和与空间环境有关的基础研究,应用研究及技术研究成果构成,报道的主要学科分支包括空间天文学、空间物理学、空间化学与地质学、空间生命科学、微动科学、空间材料科学和空间地球科学等。主要栏目有:理论研究、探测与实验、综述、研究简报,学报动态等等。 期刊分类: 双月刊 创刊年份: 1981 国内刊号: CN 11-1783/V 国际刊号: ISSN 0254-6124 邮发代号: 2-562 定价: 20元/期 主管单位: 中国科学院 主办单位: 中国科学院空间科学与应用研究中心 中国空间科学学会 编辑单位: 《空间科学学报》编辑部 天体物理学报(英文版)Chinese Journal of Astronomy and Astrophysics简 介: 创刊时为中文期刊,2001年改为英文刊。主要刊登天文学和天体物理学领域的原创性研究论文。主要栏目和报道范围:“研究快报”用来报道天文观测的新结果及新理论;“特约综述”聘请国际知名天文学家就某些热点问题进行专题评述。 期刊分类: 双月刊 创刊年份: 1981 国内刊号: CN 11-4631/P 国际刊号: ISSN 1009-9271 邮发代号: 2-187 定价: 20元/期 主管单位: 中国科学院 主办单位: 中国科学院北京天文台 编辑单位: CJAA编辑部
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!
一般一个月以内,主编直接拒稿的话,会给你回复的。你也可以直接咨询。涉密的文件或数据当然不能发表,如果属于科研成果且符合相关法律的话,当然可以投稿~
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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是齐奥尔科夫斯基。
1903年,俄罗斯的康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基发表了《利用喷气工具研究宇宙空间》的论文,深入论证了喷气工具用于星际航行的可行性。
在齐奥尔科夫斯基一生中,他最感兴趣、花费精力最多、取得成就最大的领域是航天。在很小的时候,有关星际航行的问题已经开始强烈地吸引着他。他在1911年回忆说:"在过去很长时间里,我也和其他人一样,认为火箭不过是一种少有用途的玩具。
齐奥尔科夫斯基认为:要想环绕地球轨道必须克服地球引力,达到必须具备的速度,需要使用液氧和液氢作为推进剂的多级火箭。火箭的推进剂经过燃烧室燃烧之后,产生高温高压气体,经过喷管加速喷出,产生反作用力推动火箭前进。
齐奥尔科夫斯基不但提出了密封舱和空间站的设想,还设计了多级火箭、火箭推进器方案,以及在太空生存密封生态循环系统,为航天员提供食品和氧气等设想。
《利用喷气工具研究宇宙空间》
《利用喷气工具研究宇宙空间》阐明了火箭飞行理论,论述了将火箭用于星际交通的可能性,提出了液体燃料火箭的思想和原理图,并完成了世界上第一架喷气发动机的计算。这本划时代航天史书提出了齐奥尔科夫斯基公式:火箭飞行速度同火箭发动机喷气速度、火箭质量、燃料质量关系的公式。
在其30多年的生涯中,HST已经进行了 140多万次观测 ,科学家依据其观测数据,撰写了 超过18000篇论文 。
它的后期目标定位于遥远的漩涡星系,并帮助绘制了暗物质的区域图。对HST图像的分析,甚至帮助科学家们获得了 2011年的诺贝尔奖 ——发现宇宙的膨胀速度正在加快。
也因此,人们如此评价HST: 当地球上有问题时,哈勃会回答 。
HST的“十大发现”
在HST其后的工作时间里,天文观测取得了巨大成功,天文学领域据此发表了大量观测、分析、研究性论文,且引用率很高。
HST拍摄了大量宇宙空间、星系和恒星的照片;在不同波段对宇宙进行了 长期观测 ;观测到距地球130亿光年的 原始星系 ,发出的光芒来自大爆炸后刚形成的宇宙早期;发现了5颗 太阳系行星 。
此外,它还在黑洞、类星体、恒星诞生与死亡、宇宙年龄、暗物质等方面的观测研究中取得了 突出成果 。
截止到2006年,HST在轨运行了15年,得到了许多激动人心的发现,拍摄了 45亿张 精美的天文照片。人们对它的发现进行了总结,评出了最重大的“十大发现”:
HST的主要任务之一就是帮助天文学家 测定宇宙的准确年龄 。
天文学家用HST观测到仙女 星座 和其它星群中的造父变星,以确定宇宙的膨胀速度和年龄。HST将宇宙的年龄精确到 130亿至140亿年之间 。目前,最新的研究结果将宇宙年龄精确到了 137亿岁 。
HST在对 暗能量 的研究工作中扮演了 重要角色 。
暗能量是一种神秘形态的力,起到宇宙气体“踏板”的作用,加快了宇宙膨胀的速度。
HST关于超新星的资料,帮助研究者揭示这种神秘力量在宇宙中 持续存在 。
HST完成了对太阳系外一颗行星大气层化学构成的 直接测量 。
在一颗木星大小的行星大气中,它发现了钠、氢、碳和氧元素。
这一观测结果证明,HST和其它望远镜可以从一些天体的大气中进行化学构成的 采样工作 。
HST给天文学家提供了遥远的星系照片,反映了宇宙 诞生之初 的景象,为科学家进一步了解宇宙的 起源和演变 提供了宝贵的资料。
HST拍摄了M87椭圆星系的图像,观测资料证实大多数星系的中心都具有一个 巨大的黑洞 。
1999年1月23日HST捕捉到了 伽马射线暴 的景象,这是当时纪录过的 最大规模 的一次伽马射线暴。
拍摄的图像显示,这些放射线的短暂闪光来自于遥远的星系,这些星系以非常快的速度形成众多恒星。
图像还确定了这些爆炸来源于一些 巨大星体的瓦解 。
天文学家使用HST追踪到一些类星体的“家”( 宿主星系 ),并且证明它们位于这些星系的 中心区域 。
HST拍摄到了猎户星云中的 原行星盘 ,资料证明,烤盘形状的尘埃盘围绕着年轻恒星的现象很平常。
HST拍摄到了1994年7月名为苏梅克·列维9号的 彗星断裂 成21个碎块 撞击木星 的情景,撞击所产生的蘑菇形火球冲击到了木星上空。
HST拍摄到的一组在跳跃的颜色中烁烁发光的 行星状星云 ,向人们描绘了垂死恒星的最后色彩。
行星状星云是一些即将消亡的恒星所抛射出的气体外壳,HST拍到的图像显示,行星状星云就像雪花一样,没有任何两个是完全一样的。
HST在第二次维修前的巨大成就
到1997年4月,HST已工作了7年,这期间它取得了丰硕的科学成果。
来自全世界20多个国家的2000多名科学家,利用HST进行了11万多次科学观测,并在分析的基础上撰写了1346篇论文。
这期间HST取得的主要成就包括:增进了人类对 宇宙年龄和大小 的了解;证明某些星系中央存在 超高质量的黑洞 ;观察了数千个星系和星系团,探测到了宇宙诞生早期的“ 原始星系 ”,使科学家有可能跟踪研究宇宙发展的 历史 ;对神秘的 类星体 和其存在的环境进行了深入观测;更深入揭示了恒星的不同 形成过程 ;对宇宙诞生早期恒星形成过程中 重元素的组成 进行了研究;揭示了已死亡的恒星周围 气体壳 的复杂组成;对猎户座星云中年轻恒星周围的尘埃环进行了观测,揭示出银河系中存在其他 行星系统 ;对 苏梅克彗星与木星相撞 进行了详细观测;对火星等 行星 进行了观测;发现木星的两颗卫星——木卫二和木卫三的大气层中 存在氧 。
HST第二次维修安装的 近红外相机 及 多目标分光计和图像摄谱仪 ,使望远镜能够跟踪 宇宙大爆炸后10亿年左右 形成的古老星系,并能详细观测黑洞、膨胀的星系、爆炸后的恒星以及众多天体。
第二次维修工作使HST的 寿命得到提高 ,观测能力 进一步增强 ,观测光波段延伸到 近红外 范围。
创造早期宇宙成像的黄金时代
HST在多次维修过程中,更换了所有的原装观测仪器。
其中有两件新仪器非常重要,分别是第三次维修时安装的 高级巡天相机(ACS) 和第五次维修时安装的 宽视场相机3号(WFC3) 。
ACS在可见光到红外光中能 穿越宇宙级的距离 ,非常适合测量 红移星系 和 中等到大型星系团 。
WFC3用于观测研究 各演化阶段 的星系,从极遥远的年轻星系到较近的恒星系统,也包括太阳系内的行星系统和系外行星。
它的主要特点是 跨越电磁频谱 的能力,从紫外线到可见光,并进入近红外(NIR)波段,其在近红外源获得的全新高清晰图像,使之成为后继者韦伯望远镜的重要先驱。
WFC3的广谱“全色”覆盖范围与ACS是极好的补充,两者协同工作,被认为创造了一个新的 早期宇宙成像的黄金时代 ,为天文学家提供了当时 最佳观测功能 ,在宽波长范围内提供了极好的 宽视场成像质量 。
探索 早期宇宙和星系
HST在早期宇宙和星系观测方面的重要成果,可追溯到 宇宙大爆炸数亿年后 的情形,对认识早期宇宙、早期星系具有重要意义。
这些成果大都采用HST的 超深场模式 (Ultra Deep Field)拍摄,采用的仪器前期主要是ACS,2009年后则以高ACS与WFC3的组合为主。
这种观测模式一般在 极小的天区范围 进行,约为满月直径的十分之一,视场范围内包含约5500个星系,最暗星系的亮度是人眼所能看到的亮度的 百亿分之一 ,即使用先进的观测仪器也非常难以“看到”,因此经常采用“ 引力透镜 ”原理将观测源发出的光线进行聚焦、放大。另外,拍摄这样一张极远的宇宙图像,往往需要 多次、长时间曝光 。
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2003年9月24日至2004年1月16日间,HST对南天区鲸鱼座和波江座附近的天炉座一小片天区,进行了 800次曝光 ,总曝光时间达 11.3天 ,最终拍摄了一张照片。
照片中最小、最红的小点显示的遥远星系,约有100个,可能是当时 已知最遥远的星系 ,存在于 宇宙大爆炸后8亿年 的时候。
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2009年,HST在近红外光下拍摄了 更远、更深 的宇宙图像。
当年8月,HUDF09团队利用新安装的WFC3红外通道,对前述同一天区进行观测,拍摄过程共4天,总曝光时间 173000秒 。
照片显示的星系红移量Z达到8 8.5,推算出这是 宇宙大爆炸后6亿年 的情景。
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2012年11月16日,HST在大熊 星座 附近的一个小天区进行了极深场拍摄,并且利用了周围巨大的星系团产生的引力透镜放大效应,获得了一个名为 MACS0647-JD 的星系照片。
MACS0647-JD只在红色波长下发光,是一个 非常年轻 的星系,估计形成于 宇宙大爆炸后4.2亿年 ,其直径约600光年,比银河系(直径150000光年)小约250倍。
早期的星系一般都 极不稳定 ,在此后的数十亿年间将发生无数次碰撞,然后逐渐形成我们能看到的巨大宇宙结构。
在接下来的130亿年中,MACS0647-JD可能会与其他星系和星系碎片发生数十、数百甚至数千次 合并事件 ,这一观测成果将有助于科学家了解宇宙在第一批恒星和星系出现时如何形成。
没有最远,只有更远!
HST和宇航局另一个重要的红外天文卫星(运行于地球跟随日心轨道) 斯皮策太空望远镜 (SpitzerSpace Telescope,缩写为 SST )单独或共同作出的发现,不断改写着观测最远星系的 历史 。
正应了那句话“ 没有最远,只有更远! ”
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2015年5月和9月,发现了两个最远星系候选者,前者被命名为 EGS-zs8-1星系 ,距离地球约131亿光年;后者被命名为 EGS8p7星系 ,距离地球约132亿光年。
按照目前对宇宙年龄的估计,它们分别诞生于大爆炸 6亿年 和 5亿年 后。
EGS-zs8-1星系的红移是此前测量中 最高 的,最初由HST和SST识别,后来使用夏威夷凯克天文台10米望远镜进行了详细观测。
根据这些观测和分析结果,研究人员认为EGS-zs8-1中的恒星“年龄在1亿到3亿年之间”,是 非常年轻的恒星 ,也是 宇宙诞生后的第一批恒星 。因而,EGS-zs8-1在当时被认为是迄今为止被观测到的 最古老星系之一 。
观测结果还表明,EGS-zs8-1形成恒星的速度是银河系的80倍, 非常活跃 。
此外,根据SST在该星系和其他早期星系中观察到的独特颜色,科学家认为可能是这些星系中的原始气体相互作用导致 大质量年轻恒星快速形成 所造成。
对该星系的进一步研究,有可能揭示在早期星系和年轻恒星里形成 重元素的类型和数量 。
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2018年,在观测SPT-CLJ0615-5746星系团时,HST非常幸运地发现了 SPT0615-JD星系 。
这是一个很小的、处于 胚胎期 的星系,距离大爆炸仅 5亿年 ,HST是借助引力透镜原理,拍摄到了这个星系的照片。
天文学家估计,这个小星系的质量不超过30亿太阳质量(大约是银河系质量的1/100),直径不到2500光年,只有小麦哲伦星云的一半。该星系被认为是大爆炸后不久即出现的 年轻星系的原型 。
虽然在早期时代,已经看到了一些其他的原始星系,但由于它们的小尺寸和巨大距离,看起来都像是小小的红点。
然而,在一个巨大的前景星系团的引力场作用下,不仅放大了背景星系发出的光,而且还将目标星系也放大成了小弧形(约2弧秒长)。
结合HST和SST的数据,该新生星系的红移值高达10,其时间可回溯到 133亿年前 ,即宇宙诞生后4~5亿年。
科学家指出,这个星系已经处于 HST探测能力的极限 ,后续工作将由韦伯太空望远镜继续,包括早期宇宙中 恒星诞生、演化的细节 以及 早期星系的子结构 问题。
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2014年1月5日-9月28日,HST利用ACS和WFC3的红外通道,在南天波江座附近,又观测一个非常遥远的星系,并将其取名 Tayna ,意思是“第一个出生”。
这次观测和成像也利用了引力透镜原理,大大增强了星系的光线亮度,使其看起来比正常亮度高20倍。
根据其红移数据,科学家估计它距离我们 约有133亿年 ,相当于 宇宙诞生后4亿年 ,是当时发现的 最远天体 。
它的大小与大麦哲伦星云相当,里面的恒星形成速度为大麦哲伦星云内恒星形成速度的10倍。
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HST于2015年2月11日和2015年4月3日对北天区进行深入观测,并于2016年3月3日在大熊 星座 方向发现了可能是迄今为止已知的 最远星系 ,但当时并未估计出该星系的红移量。
2017年4月,北京大学科维理天文与天体物理研究所江林华领衔的国际团队利用世界上最先进的地基红外望远镜之一——夏威夷山上10米口径的凯克望远镜,对这个星系进行了深度光谱观测,基于光谱分析和计算得出该星系的准确红移为 10.957 ,证实其为 134亿光年 之外的星系,即这个星系只有 3 4亿岁 。
由于该星系红移量高达11,因此将其命名为 GN-z11 ,其中z就代表红移。
研究团队不仅从光谱中读出了准确红移,也读出了其他信息。
光谱显示有三条发射线,由碳和氧的二次电离气体发出,表明该星系中已有丰富的非氢非氦元素。该信息暗示,新发现的星系可能 并非宇宙中的第一代星系 。
这个发现对理解宇宙早期星系和恒星形成有重要意义,为研究宇宙 极早期天体 打开了一扇窗口。
HST和SST联合成像显示,GN-z11比银河系小25倍,恒星质量仅为银河系的1%。然而,GN-z11的成长速度非常快,形成恒星的速度大约是银河系的20倍。
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HST和SST对于宇宙极深处和极早期的观测和取得的成果已经今科学家万分激动。
红外波段更宽、仪器观测精度更高的韦伯望远镜应当能够观察到 更遥远 、 距离大爆炸仅几亿年 的早期宇宙和第一批恒星、星系面貌,有可能取得更具突破性的成果。
说实话外文期刊,本科学历发表有写困难,可以帮你尝试下。
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。
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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!”