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深圳旅游景点,这10大天文学打破,你知道几个?,言和

2019-04-09 21:35:45 投稿作者:admin 围观人数:312 评论人数:0次

科学的前进有两种方法:

第一种是常识和数据的铢积寸累。在地理学范畴有许多这样的比方,比方准确地丈量恒星的间隔、质量、光度、温度和光谱便是一个绵长而艰苦的堆集进程。

第二种是”打破“,咱们对国际的认知在相对较短的时刻内发生了戏剧性的改变,这些都是严重的范式搬运。例如,在15世纪的时分,咱们以为地球便是国际的中心。但到了17世纪,太阳成了国际的中心(虽然这个主意也没能保持多久)。

在这篇文章中,咱们将把关注点放在20世纪地理学上的那些严重打破。当深圳旅行景点,这10大地理学打破,你知道几个?,言和你看完这篇文章后,你很快就会发现上个世纪的地理学打破比以往更多,并且比之前重生之末世血凤愈加严重。深圳旅行景点,这10大地理学打破,你知道几个?,言和一个风趣的问题是,在本世纪,咱们是否也会阅历相同数量的打破性发现?地理学会加快仍是怠慢它向前跨进的脚步?

这10大地理学打破,你知道几个?


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这10大地理学打破,你知道几个?

银河系是国际中仅有的星系吗?至少在100年前,这个答案是必定的。但到了1923年,哈勃(Edwin Hu压力测验bble)运用胡克望远镜发现了M31(仙女座星系)中的一颗造父变星,全部都改变了。根据另一名地理学家勒维特(Henrietta Leavitt)的作业,哈勃得出了一个惊人的定论:M31间隔咱们90万光年,远在银河系之外!自此之后,咱们才意识到本来银河系并非绝无仅有,国际中包括了很多的星系,这是地理学打破和范式搬运的一个绝妙比方。今日的地理观测通知咱们,国际中的星系数量并不是几万、几十亿或几千亿,而是高达两万亿个!从一到万亿,这是多么巨大的改变啊!


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爱因斯坦曾一度以为,国际是停止的。但现实真的如此吗?

1929年,哈勃运用胡克望远镜共丈量了46个星系的间隔和速度。他将这些数据制作成图画,效果显现:星系的退行速度与间隔成正比,且斜率电影苹果为500km/s/Mpc(这个值被称为哈勃常数)。换句话说,哈勃发现了国际正在胀大,并且间隔地球越远的星系,远离咱们的速度也就越快!这是多么惊人的发现啊,并且一个胀大的国际也暗示着在悠远的曩昔,国际有一个初步。

哈勃常数十分重要,它黄维德能够被用来核算国际的年纪。初步的估量违背得有些离谱——国际的年纪比地球还要小!但跟着技能的前进,国际学家得到了越来越准确的数值。现心爱小说在,哈勃常数被确定在70km/s/Mpc左右,国际的年纪为138亿年。(现实上,在曩昔几年中,国际学家发现不同的丈量方法得到的哈勃常数并不共同!详见:《国际学危机:无法一致的哈勃常数!》)

到了1998年,地理学家发现国际不仅在胀大,并且是在加快胀大,导致加快胀大的暗地推手被称为”暗能量“,但没有人知道暗能量的真面目。


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上个世纪初,咱们对恒星的知道依然是十分匮乏的。其时,地理学家意识到恒星都很老,它们的年纪乃至超越了10亿年,在它们生命周期的大部分时刻内都是十分亮堂的。但地理学家并不知道,恒星为何能够发生如此巨大的能量。到了1905年,爱因斯坦的狭义相对论和质能等价理论(E = mc)触发了一场革新。

爱丁顿(Arthur Eddington)爵士是最早知道到恒星是悉数由气体组成的人之一,他还意识到,恒星的稳定性是向内的引力向外的气体和辐射发生的压力相抗衡的效果。爱丁顿据此推导出了恒星的质量-光度联系,这关于了解恒星演化至关重要。

1926年,爱丁顿指出,太阳中心的气体密度是水的密度的100多倍,平遥古城旅行攻略这个区域的温度超越10⁷开尔文。恒星内部的温度是如此之高,核反应的速率将到达不行疏忽的程度。但是,到底是哪种方式的质量被炸毁并转化成能量呢?

在1920年,阿斯顿(广州优创电子有限公司Franci巩新亮s Aston)正在运用自己发明的质谱仪丈量一些原子和同位素的质量。他发现,四个氢原子比一个氦原子要重。而其他科学家的发现标明氢和氦是组成恒星的首要成分。

将这些要素结合起来处理了恒星的能量生成问题,接下来有必要有人切当地证明这个进程是怎么进行的。这个人便是贝特(Hans Bethe)。1939年,贝特提出了碳氮氧(CNO)循环,之后他又提出了质子-质子循环。这些进程都极点缓慢,因而恒星会在主序阶段逗留绵长的时刻,缓慢且温文地将氢转化为氦。在此期间,它们的光度改变十分弱小。wrap

恒星能量来历的机制终究引导地理学家从总体上处理了恒星演化问题,这个进程整整花正月不剪发了35年时刻。


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在恒星能量深圳旅行景点,这10大地理学打破,你知道几个?,言和机制被搞清楚之前,地理学家意识到绝大多数恒星本质上只要两种类型,即所谓的”矮星“和”巨星“。

1911年,赫茨普龙(Ejnar Hertzsprung)制作了恒星的视星等与光谱类型的联系,这些恒星来自昴星团与毕宿星团等分散星团。1914年,罗素( Henr祝愿词y Norris Russell)充分使用最新的视差数据,制作了恒星的肯定星等与光谱类型的联系瑰珀翠。赫茨普龙和罗素制作的图表现在被称为赫茨普龙-罗素图,简称赫罗图

赫茨普龙和罗素都发现存在两种首要的恒星类型:一种是更为常见的矮星,这些太阳巨细的恒星占有了图表中的“主序带”,被称为主序星,主序星的光度大约与温度的6.7次方成正比;另一种是不那么常见的巨星,它们的肯定星等约为0。

跟着时刻的推移,更多的恒星类被添加进图表傍边。一种是地球巨细的暗淡的白矮星,它们的肯定星等在10到14之间,光谱类型大约是B型和A型。另一种是更为稀有的超巨星,它们是质量最大且最亮堂的恒星,肯定星等在-5到-8之间。


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在1900年的时分,人们普遍以为恒星与地古代球具有相同的组成。从1925年以来,地理学深圳旅行景点,这10大地理学打破,你知道几个?,言和家初步意识到恒星首要由氢和氦组成,这显然是一个严重的范式赏罚故事搬运。

佩恩(Cecelia Payne)是这场科学革新的前锋。1925年,在她那篇闻名的博士论文《恒星大气》中,佩恩运用了物isis理学家萨哈(Meghnad Saha)在1920年推导出的方程,将光谱线强度转换为原子数,并终究提出恒星首要由氢和氦这两种元素组成。

这个范畴的第二个严重打破是知道到恒星首要有两种组成类型:富金属的第一星族和贫金属的第二星族。这是巴德(Walter Baade)在1943年发现的。

第三个打破是解说恒星为什么具有共同的化学组成,以及这种化学组成怎么随时刻改变。有两项效果推动了这个打破:第一项效果解说了国际大爆炸后氢氦混合物的初始份额为75% : 25%;第二项效果来自于伯比奇配偶(Margaret Burbidge 和Geoffrey Burbidge)、福勒(William Fowler)和霍伊尔(Fred Hoyle)四人的作业,他们解说了将氢转化为氦的核组成进程,并扩展到了碳、氧、硅、硫、氩、钙直到铁等重元素的生成;随后这四位科学家还证明,超新星迸发时的快中子捕获进程发明了比铁重的元素,从而将深圳旅行景点,这10大地理学打破,你知道几个?,言和恒星的组成进一步扩展到金、铂和铀等元素。


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国际中有什么?太阳、行星、彗星、恒星、银河系……在上个世纪初,咱们所知道就只要这些很一般的天体。但有没有或许存在一些愈加极点的天体?有的。

当恒星耗尽自身的燃料时,就会呈现奇特的天体。低质量的恒星会演化为地球巨细的白矮星,白矮星依托内部的电子简并压引力相抗衡。1930年,钱德拉塞卡(Subrahmanyan Chandrasekhar)核算出了白矮星的质量不会望月超越1.4个太阳质量。一旦恒星的质量超越这个值,恒星就会进一步坍缩成为中子星。1933年,巴德和兹威基(Fritz Zwicky)预言许多中子星是超新星迸发的产品。到了1967年,伯奈尔(Jocelyn Bell-Burnell)经过射电望远镜勘探到了第一颗脉冲星的信号(脉冲星是快速旋转的中子星)。终究,那些质量超越3个太阳质量的恒星将进一步坍缩构成最极点的天体——黑洞

还有一种奇特的存在是类星体。1963年,施密特(Maarten Schmidt)勘探到了一个激烈的射电源——类星体3C 273,它的红移高达0.158,看起来就像是一个视星等为13的亮堂恒星以16.6%的光速远离地球。终究地理学家发现,类星体实际上是星系中心的活动星系核,包括了一个超大质量黑洞,在黑洞的周围是一个吸积盘,并且会释放出相对论性喷流

除了类星体外,活动星系核包括了很多的子类,包括低电离星系核、塞弗特星系核、耀变体、射电星系等。


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1964年,彭齐亚斯(Arno Penzias)和威尔逊(Robert Wilson)试图用喇叭型天线找到从通信卫星上反射回的射电深圳旅行景点,这10大地理学打破,你知道几个?,言和波时,他们接纳到了无法解说的一些噪音。当他们排除了全部或许性后(包括清理了鸟粪和移走了鸟巢),终究发现这是一些理论学家苦苦寻觅的国际微波布景(CMB)——这是大爆炸遗留下的热辐射。

1949年,霍伊尔做客BBC的时分提到了”大爆炸“一词,用来描绘国际有一个初步、且一直在胀大的主意。当然,霍伊尔自身支持的是另一个理深圳旅行景点,这10大地理学打破,你知道几个?,言和论——稳恒态理论。稳恒态理论曾是大爆炸理论的竞赛理论,但当国际微波布景被发现后,它也因而失去了态度。

现在,跟着望远镜的不断晋级,科学家能够以更高的准确度丈量国际微波布景,并能够从中核算出国际的年纪、组成、胀大率等信息。


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国际的大部分好像都是由咱们看不见的物质组成的,那些“发光”的可见物质只占总量的5%。早在1937年,兹威基就发现了一个古怪的现象:他研讨了后发星系团后发现,星系团中所包括的物质总质量是可见物质质量总和的400倍。

到了上世纪70年代,鲁宾(Vera Rubin)发现,在间隔星系中心越远的当地,星系的旋转速度曲线并不会下降。而此前人们都以为,星系的大部分质量都会集在中心区域,星系中物体的旋转速度应该跟着间隔的添加而减慢,就像太阳系中那样,边际物体的旋转速度比中心天体的慢一些。这个对立提醒出,星系中存在缺失的质量,这便是包裹着星系并延美好是什么伸到星系边际以外的暗物质晕。但直到今日,咱们依然不知道暗物质终究是什么。


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100年前,咱们只知道一个行星体系——咱们寓居的太阳系。跟着时刻推移,一些地理学家以为,某些附近恒星的轨道的细微摇晃暗示着,在它们周围应该也有行星的存在。

但直到20世纪末(更准确的说是9935天曾经),地理学家才承认了第一颗太阳系以外的行星。自那之后,科学家经过不同的手法,承认发现了超越3700颗的系外行星。这些系外行星依照6种质量(巨细)和3种温度被分类为18个类别。

除了研讨这些系外行星的性质之外,科学家期望他们能够在这些不同的国际中找到生命或许存在的蛛丝马迹。


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咱们无法“看到大肉棒”恒星的内部。咱们对太阳光球层的视界能够延伸到大约500公里的深度,但比较于太阳大约70万公里的半径,咱们依然有很长的路要走。因而,恒星内部一直是理论地理物理学家才干进入的范畴。

但曩昔几十年里呈现了两个打破。第一个来自对太阳中微子的勘探。1930年,泡利(Wolfgang Pauli )初次预言了中微子的存在,但等待了25年的时刻才被验证。这是由于中微子简直不与物质效果,因而十分难以勘探到。

在太阳和其他恒星内部的一系列核反应将氢转化为氦,一起发生中微子。每秒钟,稀有万亿的中微子在穿过咱们的身体,但咱们却毫无发觉,北京市委书记这是十分令人震惊的现实。戴维斯(Raymond Davis Jr)是第一个勇于测验证明太阳中微子存在物理学家,他在霍姆斯特克金矿中缔造了一个巨大的中微子勘探器。在长达30年的时刻里,他成功的捕捉到了2000个太阳中微子,并因而证明了太阳的能量来历于聚变。

第二个打破来自于日震学,这是一门使用太阳外表声波和声震动来研讨太阳内部的物质特性和运动特征的学科,类似于从地球内部地震波的传达行为来估测地球内部结构。


咱们会发现,这些严重打破一般可被分为两个类别:一种是彻底意想不到的发现,另一种是处理了长期以来的困惑。咱们彻底有理由信任,未来咱们将不断迎来更多严重的打破,由于有那么多的问题等待着被揭开。咱们也信任,那些隐藏在国际中的惊人隐秘,正等待着被发现。

the end
人生之路,边走边忘是一种豁达