31~60天体物理学名词

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31~60天体物理学名词

2024-07-13 17:00| 来源: 网络整理| 查看: 265

31宇宙微波背景辐射(cosmicmicrowavebackgroundradiation)

32宇宙弦(cosmicstring)  33临界密度(criticaldensity)

34暗能量(darkenergy)  35暗物质(darkmatter) 

 36去相干(decoherence) 37德西特尔宇宙(deSitteruniverse) 

38决定论(determinism)39氘(deuterium) 

40维度(dimension)   41多普勒效应(Dopplereffect)

42爱因斯坦透镜和爱因斯坦环(Einsteinlensesandrings)

43爱因斯坦-波多尔斯基-罗森(EPR)试验(Einstein-Podolsky-Rosen〔EPR〕experiment)    

44爱因斯坦-罗森桥(Einstein-Rosenbridge)   

45电磁力(electromagneticforce)  46电子(electron)  

47电子简并压力(electrondegeneracypressure)  

48电子伏特(electronvolt)49熵(entropy)   

50事件穹界(eventhorizon)  51奇异物质(exoticmatter)

52太阳系外行星(extrasolarphanet)    53假真空(falsevacuum)

54费米子(fermion)   55微调(fine-tuning) 

56平坦度问题(flatnessproblem)

 57弗里德曼宇宙(Friedmannuniverse)    58聚变(fusion)

   59星系(galaxy)    60广义相对论(generalrelativity) 

31宇宙微波背景辐射(cosmicmicrowavebackgroundradiation)

这是从大爆炸时期残余下来的辐射,仍在宇宙中循环,由乔治·伽莫夫(GeorgeGamow)及其工作组1948年首次预言。它的温度是绝对零度之上2.7度。它是由彭齐亚斯(Penzias)和威尔逊(Wilson)发现的,是大爆炸说的最有力“证据”。今天,科学家们在对这种背景辐射内的微小偏差进行测量,以便为膨胀说或其他理论提供证据。

 

32宇宙弦(cosmicstring)

这是大爆炸的遗迹。有些规范理论预言,最初大爆炸的一些遗迹可能依然以巨型宇宙弦的形式存在,其规模如星系般大,甚至更大。两个宇宙弦之间的碰撞有可能使时间旅行成为可能。

 

33临界密度(criticaldensity)

这是宇宙膨胀过程中,其密度达到要么面临永恒膨胀,要么面临重新坍缩的平衡状态。临界密度以某种单位度量,以欧米伽值=1(而拉姆达值=0)表示,此时宇宙恰好处于大冻结和大坍缩这两种不同前景的平衡点上。今天,由WMAP卫星提供的最佳数据表明,欧米伽值+拉姆达值=1,而这与膨胀说的预言是吻合的。

 

34暗能量(darkenergy)

这是空寂宇宙的能量。这是由爱因斯坦于1917年首先提出的,然后就被弃置。如今人们知道,这种虚无能量(energyofnothing)是宇宙中物质/能量的主要形式。无人了解它的起源,但它最终可能把宇宙驱入大冻结。暗能量的数量与宇宙的体积成比例。最新数据显示,宇宙中73%的物质/能量以暗能量的形式存在。

 

35暗物质(darkmatter)

这是指不可见物质,有重量,但不与光相互作用。暗物质通常是在星系的巨大的晕轮中找到的,它比普通物质重10倍。暗物质可以被间接测到,因为它的引力使星光弯曲,这与玻璃使光弯曲的情况类似。根据最新数据,暗物质构成宇宙中全部物质/能量成分的23%。根据弦理论,暗物质可能由亚原子粒子构成,例如中性子,它代表超弦在较高层次上的振动。

 

36去相干(decoherence)

这是指波不再互为同相的情况。去相干可以用来解释薛定谔之猫悖论。根据多世界说的解释,死猫和活猫的波函数互相去相干,因此不再互动,这样就解决了何以一只猫可以既死了又活着的难题。死猫的波函数和活猫的波函数同时都存在,但由于它们已经去相干,所以不再互相作用。去相干说轻而易举地解释了猫之悖论,而不用任何额外假说,例如“波函数坍塌”之类。

 

37德西特尔宇宙(deSitteruniverse)

这是对以指数方式扩张着的爱因斯坦方程的一种宇宙学解。其主项是一个宇宙常数,是它造成了指数般的膨胀。据信,宇宙在最初膨胀时处于德西特尔阶段,而在最近70亿年间又缓慢回落到了德西特尔阶段,造成现在这个加速膨胀中的宇宙。这种德西特尔膨胀的起因现在尚不清楚。

 

38决定论(determinism)

这是一种哲学观,认为一切都是事先确定的,包括未来。根据牛顿力学,如果我们能知道宇宙中所有粒子的速度和位置,那么原则上我们就可以计算出整个宇宙的演进方向。然而,测不准原理已经证明决定论是不正确的。

 

39氘(deuterium)

这是重氢的核子,由质子和中子构成。外太空的氘主要是由大爆炸,而不是由恒星造成的,而且它的数量相对丰富,所以这就使人们可以利用它来推算大爆炸的早期状态。氘的大量存在还可以用来帮助推翻稳恒态宇宙论。

 

40维度(dimension)

这是指我们用以测量空间和时间的坐标或参数。我们所熟悉的这个宇宙有三个空间维度(长、宽、高)和一个时间维度。在弦理论和M理论中,我们需要用10(11)个维度来描述宇宙,其中只有4个可以在实验室中观察到。我们不能看到其他那些维度的原因,要么是因为它们卷缩起来了,要么是因为我们的振动被局限在了一张膜的表面。

 

41多普勒效应(Dopplereffect)

指物体在向你接近或离你而去时,波的频率所发生的变化。如果一颗恒星向你移近,则光的频率提高,于是一颗黄色的恒星看起来稍微发蓝。如果一颗恒星离你而去,则光的频率降低,于是一颗黄色的恒星看起来稍微发红。光频率的这种变化也可以通过使两点之间的空间扩张而实现,就像在膨胀着的宇宙中那样。通过测量频率的移动量,就可以计算出一颗恒星离你而去的速度。

 

42爱因斯坦透镜和爱因斯坦环(Einsteinlensesandrings)

这是指星光穿过星系之间的空间时,由于受到引力影响而发生的光学失真。遥远的星系团往往看起来像一个环状。爱因斯坦透镜可以用来计算多种量值,包括是否存在暗物质,甚至拉姆达值和哈勃常数值。

 

43爱因斯坦-波多尔斯基-罗森(EPR)试验

(Einstein-Podolsky-Rosen〔EPR〕experiment)

这项试验本来是设计用来推翻量子理论的,但实际上却证实了宇宙是“非定域性”的。如果一次爆炸使两个相干光子向两个相反方向飞散,且如果自旋量被保存下来,那么一个光子的自旋就与另一个的自旋正相反。于是,测量一个自旋就可以自动得出另一个自旋,哪怕另一个粒子远在宇宙的另一端。由于这个原因,信息的传播速度比光快。(然而,这种方式无法用于传递有用信息,例如一条短信之类的。)

 

44爱因斯坦-罗森桥(Einstein-Rosenbridge)

把两个黑洞解连接起来而形成的虫洞。起初是要用这种解来代表一个爱因斯坦统一场论中的亚原子粒子,例如电子。但自那以后,它一直被用来描述靠近黑洞中心的空间时间。

 

45电磁力(electromagneticforce)

这是指电与磁之力。当它们振动一致的时候,它们所产生的波可以描述紫外线辐射、无线电、伽马射线等,这些都遵循麦克斯韦方程。电磁力是主宰宇宙的四种力之一。

 

46电子(electron)

这是围绕着原子核的、带负电荷的亚原子粒子。围绕原子核的电子数量决定一个原子的化学特性。

 

47电子简并压力(electrondegeneracypressure)

这是垂死恒星中的排斥力,阻止电子或中子完全坍塌。对于一颗白矮星来说,这意味着,如果它的质量大于1.4个太阳质量,则它的引力会超过这个力。此力是泡利不相容原理造成的,该原理声称,不可能存在量子态完全相等的两个电子。如果白矮星的引力大到足以克服这个力,那么它就会坍塌,然后爆炸。

 

48电子伏特(electronvolt)

这是电子电压下降1伏特时所积聚的能量。相比之下,化学反应中涉及的能量一般都以几个电子伏特计,或不到1个电子伏特,而核子反应则可涉及几亿电子伏特。普通化学反应中的能量只有几电子伏特。核子反应所涉及的能量以数百万电子伏特计。今天,我们的粒子加速器可以产生出带有几十亿至几万亿电子伏特能量的粒子。

 

49熵(entropy)

这是无序或混沌状态的度量单位。根据热力学第二定律,宇宙中熵的总量永远增加,这意味着一切事物最终必然恶化。把它应用于宇宙,就意味着,宇宙将趋向于一种最大熵的状态,例如,成为一团接近绝对零度的均匀的气体。要想使小范围内的熵降低(例如在冰箱中),就要额外增加机械能。但即使对于冰箱来说,熵的总量还是增加了(例如,这就是为什么电冰箱的背面是热的)。有些人相信,热力学第二定律最终预示宇宙的死亡。

 

50事件穹界(eventhorizon)

这是指围绕着黑洞的有去无回之点,通常称为穹界(horizon)。一度曾相信它是个有无穷引力的奇点,但现在证明,它是用来对它进行描述的坐标系的人为产物。

 

51奇异物质(exoticmatter)

这是一种具有负能量的新形式的物质(意指负物质。——编者注)。它与反物质不同,反物质有正能量。负物质会有反引力,因此它会向上升起,而不是向下掉落。如果它存在的话,就可以用它来驱动时间机器。然而还从来没有发现这种物质。

 

52太阳系外行星(extrasolarphanet)

这是指围绕着除我们这个太阳之外的恒星旋转的行星。迄今已探测到100多颗这类行星,大约每个月发现两颗。不幸的是,它们当中的大多数都像木星一样,不利于生命的诞生。在几十年之内,将有人造卫星被派往外太空,寻找像地球一样的太阳系外行星。

 

53假真空(falsevacuum)

一种能量不是最低的真空状态。大爆炸的一瞬间,假真空可能是一种完美对称状态,随着能量状态降低,这种对称被打破。假真空状态有其内在不稳定性,因此不可避免地要过渡到能量水平更低的真真空。假真空的概念在膨胀说中起关键作用,根据膨胀说,宇宙起始之时处于德西特尔膨胀状态。

 

54费米子(fermion)

这是指具有半整数自旋的亚原子粒子,如质子、电子、中子和夸克。费米子可通过超对称作用与玻色子达到统一。

 

55微调(fine-tuning)

这是指把某些参数调节到难以置信的精确度。物理学家不喜欢做微调,认为它是一种人为安排,因此努力通过运用物理原理上的解释来消除做微调的必要性,即,要对平坦的宇宙做解释,可以不做微调,而是通过膨胀说来解释;要解决大统一理论(GUT)中的级列问题,可以不通过微调方式,而采用超对称理论来解释。

 

56平坦度问题(flatnessproblem)

如果接受宇宙是平坦的,就需要进行一项这样的微调。为使欧米伽值大致等于1,那么在发生大爆炸的一瞬间就必然经过了微调使之达到难以置信的精准度。目前的实验表明,宇宙是平坦的,这说明,要么它在发生大爆炸时经过了精确度难以置信的微调,要么宇宙是被在宇宙空间中平摊开后膨胀起来的。

 

57弗里德曼宇宙(Friedmannuniverse)

爱因斯坦方程式最普通的宇宙学解建立在一个均匀一致无差异的宇宙之上。而弗里德曼宇宙则是一个动态解,宇宙要么经过膨胀最终进入大冻结,要么经过坍塌最终进入大坍缩,要么永远膨胀,这都取决于欧米伽值和拉姆达值。

 

58聚变(fusion)

把质子或其他轻核子结合起来,使它们形成更高级的核子,在此过程中释放出能量。由氢到氦的聚变过程可产生出像我们这颗太阳这种主序星的能量。大爆炸过程中轻元素的聚变使我们有较多的像氦那样的轻元素。

 

59星系(galaxy)

指巨大的恒星集群,通常都有几千亿颗恒星。星系有多种,有椭圆形的、螺旋形的(普通螺旋和棒旋)以及不规则形的。我们这一星系称为银河系。

 

60广义相对论(generalrelativity)

这是爱因斯坦的引力理论。在爱因斯坦的理论中,引力不再作为一种力,而是被降解为一个几何学的产物,是时空的弯曲度造成了一种错觉,让人觉得好像有一种叫做引力的吸引力量。在实验中已经证实广义相对论的准确率为99.7%以上,预言了黑洞的存在,以及宇宙在扩张中。然而这项理论被应用到黑洞中心或宇宙创立的一刹那时就不起作用了,无法做出有意义的预言。要解释这些现象,必须采用量子理论。

 



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