《大爆炸简史》读书笔记

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《大爆炸简史》得到每天听本书 – 读书笔记

有时候偶尔的发现,就可能在一夜之间改变科学的面貌。

 

理论提出

爱因斯坦的广义相对论是一种描述引力的理论,可以用来计算宇宙中一切物体的相互作用,并且比牛顿的引力方程更加精确。

广义相对论对宇宙运行计算的结果表明,宇宙是不稳定的,宇宙中的每一个天体都将最终被拉向其他更大质量的天体,直到它们全部坠入同一个坑内。简单说就是,宇宙正在自我毁灭。但是因为我们没有观测到宇宙正在毁灭的迹象。宇宙没有坍缩,于是,“宇宙正在膨胀”的猜想被提出,这种膨胀力量正在对抗引力、抵消引力。

宇宙蛋:假如宇宙现在真的在膨胀,那么今天的宇宙一定比昨天的大,昨天一定比前天大,如果一直这样倒推回去,就会得出结论,说宇宙一定诞生于一个很小的、致密的点,这个点就被称为“宇宙蛋”。
换句话说,宇宙蛋从一个点开始发生大爆炸,并一直膨胀,直到现在我们看到的宇宙模样。即是我们所说的大爆炸理论的起源。

 

理论检验

通过哈勃定律证明宇宙在膨胀,并计算出年龄。
哈勃定律:宇宙中,星系离地球的距离和它相对于地球运动的速度之间的比例关系。

通过一个叫做“造父变星”的恒星来测量一个星系离地球的距离。
造父变星的闪烁周期和它的亮度有紧密的关联性,而亮度又与观测距离有紧密的关联性。
所以造父变星也称为“宇宙灯塔”

多普勒效应:当物体在向着观察者运动的同时发出一个波,观测者观察到的波长比实际的缩短了,并且速度越快,波长越短;相反,当物体离开观测者运动时,观测者会感觉波长变得越长。(举例:一只在水面上的青蛙,正在跳离/跳往岸边时,水上产生的波纹。)

哈勃计算出的宇宙年龄18亿岁。

 

理论完善

后来天文学家发现,其实,造父变星有两类。
更新的一类更热、更明亮,但是哈勃不知道这样的区别,所以原来测出来的星系距离比实际上的距离少了许多。
经过重新校准,以及其他科学家的不多努力修正误差,确定宇宙的年龄应该在100-200亿岁之间。

原子丰度:宇宙中各种原子丰富的程度。
地球的地心:由铁组成
包裹地球的大气:主要是氮和氧
太阳中的原子:主要是氢和氦
宇宙中最丰富的元素:氢,其次是氦,这两种原子占了所有原子的99.9%

恒星坩锅:一个恒星,比如太阳,进入晚年后,会因为燃料耗尽而降温压缩,而压缩又会使得恒星再次加热,这种反复的过程会提供不同的致密环境,导致更多的核反应。各种不同的恒星就像不同的高压锅,为各种各样重原子的生成提供了极端环境。(比如碳原子,就是由氦原子通过复杂的而反应生成的。)

宇宙微波背景辐射:那些穿过宇宙的原始的光波辐射,即使在100多亿年后的今天也不会完全消失,而是在星空深处无处不在。这些原始的光波辐射,正是能够证明大爆炸理论的终极王牌,它是大爆炸留下来的残留辐射,被称为“宇宙微波背景辐射”。

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