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读书笔记-极简宇宙史

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发表于 2016-6-18 10:30:56 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 han_chchao 于 2016-6-18 10:37 编辑

极简宇宙史

理论物理学
解开大自然秘密的科学
艾萨克·牛顿
数学分析法(微积分)
1727年死亡
水星
温度 430℃- -180℃
轨道误差 500之一秒还小
阿尔伯特·爱因斯坦
1915年提出相对论
宇宙三原则
宇宙第一原则:
为了了解大自然我们必须假定,在相似的条件下大自然再任何时间与空间都遵循相同的定律-- 无论在此处还是彼处, 再现在还是过去或未来, 再我们看到的时候还是没有看到的时候
宇宙第二原则:
要猜想离地球很远的地方所发生的事情, 人类必须假定宇宙中没有一个特别的地方
宇宙第三原则:
远处星系总是远离地球他所在的观察点,同那些星系远离地球一样
波长排序
无线电波 - 微波- 红外线- 可见光- 紫外线- x射线- 伽马射线
光速
299792.458公里/秒
太阳光到达地球需要时间 8分20秒
地球距太阳1.5亿公里
在8分20秒中 太阳围绕银河系中心 117300公里
能够观测到的最远的恒星 已经138亿年的路程
电子
电子围绕原子核旋转的术语是 orbital
行星绕道是orbit
电子离原子核越远, 所携带的能衡量越高
电子通过吸收或释放光来实现从一个轨道跳跃到另一个轨道,但不是任何光都行
电子跃迁
光电效应:
金属在恰当的光的照射下能够放出电子
能级
光谱
暗淡的部分被称为吸收线
红移
宇宙膨胀

你是你的宇宙中心
埃德温·哈勃
宇宙膨胀的发现者
宇宙中四中基本的力
强磁力 弱磁力 电磁力 引力


更轻 实际上是指不够致密
逃逸速度
地球逃逸速度 40320公里/秒
太阳逃逸速度 220万公里/秒
物理学
物理学无论至今为止已显示出多大的威力,他从来没有完整与现实相等过
宇宙学
研究宇宙的过去与将来的科学
热宇宙大爆炸理论
任何声称所有被我们的可见宇宙所包含在内的一切在过去的某个时候曾将大小为零(或者非常接近于零)的理论都被称为(热)大爆炸理论

指只有一个非常热的过去才有可能将我们整个可见的宇宙的所有能量容纳压缩在一个非常小的体积中

是指它含有整个宇宙
爆炸
是指在那个紧跟热的阶段之后的膨胀看起来就像是发生在过去的一次爆炸,发生在宇宙爆炸之初

非凡的巨大的令人难以置信的超越一切炙热高温的无处不在的宇宙爆炸

大爆炸并没有发生于时空中的某个特殊点,而是在一切地方
临界最后散射面
位于时间和空间中
距离138亿光年
距今138亿年
它限制了我们能看到的东西
138亿年前,光无法自由运动,它被束缚住了,整个宇宙在那个时候过于致密
从那里看它标记着一个透明的时空,从地球上看, 它标记着可看见宇宙的尽头
当光击中电子时,它会散射,在一道墙前,光一直从物体表面散射,物质紧密堆积时,散射连续发生,因此光无法前进,所以那时的宇宙是不透明的,但宇宙膨胀到不那么致密的时候,终有一天,光可以自由的穿过,也就是他们最后一次被散射,就产生了我们历史上的临近最后散射面
多重宇宙
一个由许许多多分离的宇宙所形成的大宇宙
宇宙微波背景辐射
临界最后散射面所残余的热量
大爆炸位于最后临近散射面之后,但并部紧贴着临街最后散射面,它发生在38万年前
时间膨胀
时间的流逝取决于物体间的相对运动速度
旅行速度越快,时间膨胀就越明显
你的时间膨胀了, 长度就会收缩 --狭义相对论
自然界中所存在的绝对不可打破的速度限制 --光速
时间的膨胀必须伴随着距离的收缩同步进行, 只有这样才能保证不管是谁在看都不会有物体能够超越光速的速度运行
狭义相对论
关于物体运动的理论

引力
时间与空间是我们宇宙构造即时空间所不能拆分的组成部分,引力就是这个构造被它所含有的能量所弯曲产生的效应,不管这些能量是什么形势的,而且质量就是能量的一种形式
在这个我们的宇宙里, 时间与距离不是普适的绝对概念,它们取决于观察者,取决于谁在体验以及谁在观察,他们都是相对的,否则光速就无法成为常量, 也无法成为极限
GPS
GPS如果不对地面的与卫星上的时间不同进行修正的话, 你的位置很快就会错误, 以每天十公里的速度漂移

氢原子
宇宙中最小的原子 构成了所有已知物质的74%的原子
量子跃迁,量子隧穿 *
电子自顾自的随意跳跃
能量与时间,位置与速度 在量子世界的场中饼不是互相独立的概念
如果你们了解了我要告诉你们的事, 那么显然我没有讲清楚
量子应用
隧道扫描显微镜
德国 物理学家 戈尔德·宾宁
瑞士 物理学家 海因希里·罗雷尔

1986年 显微镜之年
德国 物理学家 温斯特·路斯卡 电子显微镜
隧道扫描显微镜 获得诺贝尔奖

电子
电子就是自己本身, 除了自己什么都不是,是电磁场最基础最本质的表现之一,所以电子被称为基本粒子
虚拟粒子
虚拟粒子时各种作用力载粒子, 他们存在的意义就是为了携带电磁场让他妈呢作用于带电荷或磁荷的粒子之间

实光子与电子一样都是电磁场的基本表现,不由任何其他东子构成 量子涟漪 意味着他们能像波一样活动,也能像粒子一样活动
光子从氢原子花大约一百万年才能从太阳内核聚变处走到太阳表面
电磁场最出名的两种基本粒子 电子和光子
物质与光 可以也的确在相互转换
在我们这个世界, 所有一切都是物质与光的游戏
波状电子
内核与电子之间空间之大是宇宙中所有已知原子共同的特点
一个原子与另一个原子之所以不同,在于原子所容纳的电子数不同, 而并非因为两个原子多包含的电子本身有什么不同, 所有的电子总是相同的
波状的电子不会互相重叠
泡利不相容原理
瑞士理论物理学家 沃尔夫冈·泡利 1945年诺贝尔物理学奖
宇宙中所有原子的外部都是模糊的具有波形且体形巨大的带有电荷的电子, 它们是电磁场中的基本粒子
泡利不相容原理不许两个电子在同一时间出现在同一地点

因为电子不能挤在离原子核最近的地方,它们在原子核周围按层分布。占据自己能占据的位置, 让原子随着电子数据的增加而变大
可以在任意小的空间里装入任意多的光子, 不遵循泡利不相容原理
激光
完全相同的光子高度集中在一起,形成带有高能量的光束

质子不是基本的粒子
强相互作用力
夸克
强相互作用量子场
夸克与胶子构成了我们宇宙中的质子
基本粒子夸克是由自己构成的
带有电荷时,夸克既属于电磁场有属于强相互作用场,它们能与两种不同的作用力携带着管子和胶子相互作用,但在短距离中胶子力量比光子强许多许多倍
强相互作用有六种不同的夸克 , 如果有足够的能量着六种夸克能在强相互作用场里的任何地方,任何时间出现
但在原子核中只有六种中的两种, 他们就是所谓的上夸克和下夸克, 宇宙中的所有质子都有两个上夸克和一个下夸克
在中子中有两个下夸克和一个上夸克
两个胶子变成夸克
穿行于质子中子之间的连个夸克被称为介子
介子所携带的作用力被称为强核力
金元素诞生于死去的恒星
弱核力 放射
弱核力的携带着能将一种夸克变成另一种夸克 这些携带着被称为W核E玻色子
中微子
当原子核发生衰变时,他会分裂并发出中微子 质子 中子 电子 光子
两个质子与两个中子结合在一起 阿尔法粒子 实际上就是一个失去电子的氦原子
高能电子 它能将远处的正常的电子打飞
高能光子 伽马射线 击中原子 将原子中的一个电子带走
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