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1~30的天体物理词条

2021-09-03 17:36 作者:李继辰  | 我要投稿

1人择原理(anthropicprinciple)   2反引力(antigravity)

3反物质(antimatter)4原子击破器(atomsmasher) 

5重子(baryon)    6大爆炸(bigbang)

7大坍缩(bigcrunch)     8拉姆达值(Lambda)  9欧米伽值(Omega)

10大冻结(bigfreeze)   11黑体辐射(blackbodyradiation)

12黑洞(blackhole)   13黑洞蒸发(blackholeevaporation)

14蓝移(blueshift)   15红移(redshift) 16玻色子(boson)

17膜(brane)    18卡拉比-丘流形(Calabi-Yaumanifold)

19卡西米尔效应(Casimireffect)  20造父变星(Cepheidvariable)

 21钱德拉塞卡尔极限(Chandrasekharlimit) 

 22钱德拉X射线望远镜(ChandraX-raytelescope)

23混沌膨胀说(chaoticinflation)   24经典物理学(classicalphysics)

25封闭类时曲线(closedtime-likecurves)

26COBE卫星  27相干辐射(coherentradiation)  

28紧致化(compactification)29守恒定律(conservationlaws)  

 30哥本哈根学派(Copenhagenschool)



1人择原理(anthropicprinciple)

这个原理是说,大自然的常数是专门为产生生物和智慧生命而设定的。强人择原理得出的结论是,智慧生命的产生,是某种形式的智慧生命对物理常数进行了设定的结果。弱人择原理则只是声称,大自然的常数只有经过设定才可能产生出智慧生命(否则就不会有我们),但是对于这项设定工作是由什么原因或由谁做的,则持开放态度。在实验中我们发现,大自然的常数的确似乎经过了精细的设定,才使生物乃至意识得以产生。有些人相信,这就是存在宇宙造物主的迹象。另一些人则相信,这是存在多元宇宙的迹象。

 

2反引力(antigravity)

它与引力相反,是一种向外推的力,而不是一种向内吸的力。现在我们意识到,可能正是由于存在这种反引力,才使宇宙在时间起始之时膨胀,并导致今天宇宙加速膨胀。然而这种反引力非常之弱,无法在实验室中测得,所以它没有实际价值。反引力也可以由负物质产生(在自然界中还从来没有见到过负物质)。

 

3反物质(antimatter)

它与物质相反。反物质的存在,是由保罗·阿德里·莫里斯·狄拉克(P.A.M.Dirac)第一个预言的,它与普通物质的电荷相反,因此,反质子就有负电荷,而反电子(antielectrons,也叫正电子〔positrons〕)则有正电荷。如果它们相互接触,就会互相把对方湮灭掉。迄今为止,在实验室中生产出来的最复杂的反原子是反氢。令人迷惑不解的是,为什么我们的宇宙主要是由物质,而不是反物质构成的。如果大爆炸所创造的这两种物质是等量的,那么它们应该已经互相湮灭掉,而我们也就不会存在了。

 

4原子击破器(atomsmasher)

这是英语中对粒子加速器的通俗叫法,它是一种装置,用来创造以接近光速行进的亚原子能束。最大的粒子加速器是将在瑞士日内瓦附近建造的大型强子对撞机(LHC)。

 

5重子(baryon)

这是一种像质子或中子那样的粒子,遵循强相互作用。重子是一种强子(一种强相互作用的粒子)。我们现在认识到,重子物质只构成宇宙物质中极小的一个零头,与暗物质相比少得可怜。

 

6大爆炸(bigbang)

这是指最初创造了宇宙的那次大爆炸,它使无数星系向四面八方飞散。宇宙创造之时,温度极高,物质密度极大。根据WMAP卫星的测定,大爆炸发生于137亿年前。今天所看到的微波背景辐射就是大爆炸的余晖。对于大爆炸,有三项由实验得出的“证据”:星系的红移,宇宙微波背景辐射,元素的核合成。

 

7大坍缩(bigcrunch)

指宇宙最终的坍塌。如果物质的密度足够大(欧米伽值〔Omega〕大于1),那么宇宙中就有足够的物质使原来的膨胀过程倒转过来,造成宇宙重新坍塌。大坍缩的瞬间,温度升至无穷高。

 

8拉姆达值(Lambda)

这是一个宇宙常数,用以度量宇宙暗物质的数量。迄今已有的数据表明欧米伽值+拉姆达值=1,这与膨胀说或平行宇宙说的预言相吻合。人们一度认为拉姆达值为零,现在人们知道,它决定着宇宙的最终命运。

 

9欧米伽值(Omega)

这是测量宇宙中物质的平均密度的参数。如果拉姆达值=0,欧米伽值小于1,那么宇宙将永远膨胀,直到进入大冻结。如果欧米伽值大于1,那么就有足够的物质,把扩张过程反转过来,最后进入大坍缩。如果欧米伽值=1,那么宇宙就是平的。

 

10大冻结(bigfreeze)

这是宇宙的终结,温度接近绝对零度。我们宇宙的最后状态有可能就是大冻结,因为据信欧米伽值和拉姆达值之和为1.0,因此宇宙才处于膨胀状态之中。但由于没有足够的物质和能量使宇宙膨胀倒转,所以它有可能永远膨胀下去。

 

11黑体辐射(blackbodyradiation)

这是热物体与其环境处于热平衡状态时发出的辐射。如果我们取一个空心物体(一个“黑体”)加热,等它达到热平衡后给它钻上一个小洞,然后观察从小洞释放出来的辐射,这种从小洞中发出的辐射就是黑体辐射。太阳、炽热的烧火棍、熔化的岩浆等都释放出近似的黑体辐射。这种辐射有其特定的频率特炽,很容易用光谱仪测定。充斥宇宙的微波背景辐射遵循着这种黑体辐射公式,从而给出有关大爆炸的具体证据。

 

12黑洞(blackhole)

指逃逸速度与光速相等的物体。由于光速是宇宙中的终极速度,这就意味着,一个物体一旦越过事件穹界,就什么也剩不下,无法逃离黑洞。黑洞可以有各种大小。藏匿于星系和类星体中心的星系黑洞可以重达几百万个至几十亿个太阳系质量。恒星黑洞是濒死恒星的遗骸,它们原来可达太阳质量的40倍。这两种黑洞都已经被我们的仪器所找到。根据理论预言,微型黑洞也可能存在,但还没有在实验室中看到它们。

 

13黑洞蒸发(blackholeevaporation)

指从黑洞隧道中逸出的辐射。辐射徐缓地从黑洞逸出,这被称为蒸发,其概率非常小,但仍可以算得出。最终,通过量子蒸发流失的黑洞能量多到使黑洞不复存在。但这种辐射太微弱,通过实验无法观察到。

 

14蓝移(blueshift)

由多普勒频移而造成的星光频率提高。如果一颗黄色的恒星朝你自己的方向移动,它的光看起来就会稍微发蓝。在外太空中,蓝移星系很少见。通过引力或使空间变形来压缩两点之间的空间,也可以造成蓝移。

 

15红移(redshift)

遥远星系在多普勒效应下发红或光频减弱,说明它们正在离我们而去。空寂的太空在膨胀时也会发生红移,例如扩张中的宇宙。

 

16玻色子(boson)

带整数自旋的亚原子粒子,例如质子或推测中存在的引力子。玻色子(boson。原书此处是重子〔baryons〕,可能有误。——译者注)通过超对称作用与费米子达到统一。

 

17膜(brane)

英文“膜”(membrane)的简称。它们可存在于11个维度以下的任何空间。它们是M理论的基础,M理论是最有可能成为万物理论的候选理论。如果我们取一个11维度膜的横截面,那么我们就得到了一个10维度的弦。由此,弦就是一种一位膜。

 

18卡拉比-丘流形(Calabi-Yaumanifold)

是一种六维空间,当我们从10维度弦理论中把其中6个维度卷起或紧致化成一个小球,剩下一个四维超对称空间,这样就得到了卡拉比-丘流形。卡拉比-丘成桐空间是多重连通的,也就是说,它们有洞,存在于我们这一个四维空间的夸克代的数量就取决于这些洞。它们在弦理论中之所以重要,是因为这些流形的许多特性,例如它们所具有的洞的数量等,可以决定我们这一个四维宇宙中所存在的夸克的数量。

 

19卡西米尔效应(Casimireffect)

指由两块无限长的无电荷板平行放置而产生的负能量。板外侧的虚拟粒子施加的压力比板内侧的虚拟粒子大,因此两块板互相吸引。这种微弱的效应已在实验室测得。卡西米尔效应有可能被用作驱动时间机器或虫洞的能量,如果这种能量足够大的话。

 

20造父变星(Cepheidvariable)

这颗星的亮度以准确、可计算的速率变化,因此在进行天文测量时被用做“标准烛光”。造父变星在帮助哈勃空间望远镜计算星系距离中起到决定性作用。

 

21钱德拉塞卡尔极限(Chandrasekharlimit)

1.4倍太阳质量。超过这一质量,白矮星的引力会巨大到克服电子简并压力,把恒星压垮,产生出超新星。因此,我们在宇宙中观察到的所有白矮星,其质量都小于1.4个太阳质量。

 

22钱德拉X射线望远镜(ChandraX-raytelescope)

这是设在外太空的X射线望远镜,可对天空进行扫描,寻找X射线发射源,例如黑洞或中子星。

 

23混沌膨胀说(chaoticinflation)

这是膨胀说的一个版本,是由安德烈·林德提出的,该理论认为膨胀是随机发生的。这就意味着,各种宇宙可以连续混乱地产生出其他宇宙,从而产生出由许多宇宙构成的多元宇宙。混沌膨胀说是解决膨胀导致终结问题的一种途径,因为根据此说,有形形色色的膨胀宇宙在随机产生着。

 

24经典物理学(classicalphysics)

这是指量子理论出现之前的物理学,是以牛顿的确定性理论为基础的。由于相对论不包含测不准原理,所以它也是经典物理学的组成部分。经典物理学有确定性,也就是说,根据所有粒子在当前的运动状况,我们可以对未来做预测。

 

25封闭类时曲线(closedtime-likecurves)

这是爱因斯坦理论中所说的一些在时间中倒退的路径。这在狭义相对论中是不允许的,但在广义相对论中,如果我们集中了足够大的正能量或负能量的话,就可以允许。

 

26COBE卫星

COBE是宇宙背景探测者卫星

(CosmicObserverBackgroundExplorer)的英文缩写,它通过测量那团“本初火球”放射出的黑体辐射,对大爆炸理论给出了可能是最具结论性的证据。从那以后,它所得出的结果又由WMAP卫星做了大幅度的改进。

 

27相干辐射(coherentradiation)

这是指互为同相的辐射。相干辐射,就像在激光束中发现的那样,会互相干涉,产生出干涉图形,用以探测运动或位置中的偏差。这对于干涉仪和引力波探测器有用。

 

28紧致化(compactification)

这指的是把空间和时间中不需要的维度卷起来或包起来的过程。由于弦理论存在于10个维度的超空间中,而我们生活在一个四维世界,所以我们必须想办法把10个维度中的6个维度卷曲起来形成一个非常小的球,连原子都不能溜进去。

 

29守恒定律(conservationlaws)

这条定律说,某些量值永远不会随时间变化。例如,物质和能量守恒定律说,宇宙中物质和能量的总量是个常数。

 

30哥本哈根学派(Copenhagenschool)

这是由尼尔斯·玻尔创立的学派,这个学派声称,必须有一个观察过程使“波函数坍塌”,这样才能确定一个物体的状态。在没有进行观察之前,物体的存在状态有一切可能,哪怕是荒唐可笑的状态。由于我们没有观察到死猫和活猫同时存在,玻尔不得不假定,有一堵“墙”把亚原子原子世界与我们靠自己的感官观察到的这个日常世界隔绝开来。这种解释受到了质疑,因为它把量子世界与寻常的宏观世界分隔开来,而许多物理学家现在相信,宏观世界也必然遵循量子理论。今天,由于出现了纳米技术,科学家们已经可以对单个原子进行操作,于是我们意识到,并没有分隔两个世界的“墙”。因此,这个“猫”问题现在又再次浮出水面。


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