关于宇宙的资料50字

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天星草的故事
推荐于2020-05-13 · TA获得超过1574个赞
知道小有建树答主
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1.宇宙是万物的总称,是时间和空间的统一。宇宙处于不断运动和发展中,在时间上没有开始没有结束,在空间上没有边界没有尽头。
2.宇宙是多样又统一的;多样在物质表现状态的多样性;统一在于其物质性。宇宙是由空间、时间、物质和能量,所构成的统一体。
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泥惯
2018-01-04 · TA获得超过2314个赞
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宇宙是由空间、时间、物质和能量所构成的统一体。是一切空间和时间的总合。一般理解的宇宙指我们所存在的一个时空连续系统,包括其间的所有物质、能量和事件。对于这一体系的整体解释构成了宇宙论。近数世纪以来,科学家根据现代物理学和天文学,建立了关于宇宙的现代科学理论,称为物理宇宙学。根据相对论,信息的传播速度有限,因此在某些情况下,例如在发生宇宙膨胀的情况下,距离我们非常遥远的区域中我们将只能收到一小部分区域的信息,其他部分的信息将永远无法传播到我们的区域。可以被我们观测到的时空部分称为“可观测宇宙”、“可见宇宙”或“我们的宇宙”。应该强调的是,这是由于时空本身的结构造成的,与我们所用的观测设备没有关系。宇宙大约是由4%的普通物质(包括我们人类和地球)、23%的暗物质和73%的暗能量构成。
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梨鸣莓l
2023-04-01
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尽管太阳系内的小行星带充斥着多达万亿颗的小行星与微型行星,但是它们互相之间相距甚远。美国国家航空航天局曾经明确地披露过,与小行星带中某颗天体碰撞的概率基本上为十亿分之一。

图片来自In Our Solar System Asteroid Belts (page 2)
小行星带位于太阳系中火星与木星的轨道之间,这片区域大约占据了的空间,意味着每十亿立方公里的空间内只有一颗小行星。即便是位于星团或者星族内部的小行星,它们也依着动辄大几百万公里的距离相互排开。到目前为止,美国国家航空航天局已经发射了11枚探测器飞入小行星带,而没有一枚发生过刮擦。

图片来自Real Asteroid Belt Wallpaper
9)误区:水星是距离太阳最近的行星,因此它的地表温度最高;

真相:一颗行星的平均温度高低与其到太阳的距离大小不甚相关。水星是太阳系内最小,也确实是距离太阳系最近的行星,其平均的公转轨道半径约为570万公里。在白天,它的地表可以高达427摄氏度。然而,水星的自转决定了它的夜晚相当于58个地球日。并且水星稀薄的大气层导致了夜晚的温度可以骤降到零下173摄氏度。

尽管金星的公转轨道半径照比水星的几乎要多出一倍,但是它那厚重的大气层中积存着大量的二氧化碳和氮气,从而使得它成为太阳系中最热的星球。金星的表面常年保持着约462摄氏度的高温。

图片来自Venus
8)误区:太阳是一个巨大的火球;

图片来自Tales of a House Husband
真相:燃烧是一个化学过程,它由热量、燃料和氧气决定——后者是太阳上并不存在的一种化学元素。不过,太阳在过去超过40亿年间一直通过核聚变反应给太阳系输光送暖。太阳内核中的高压和高温迫使氢原子聚合到了一起并融合而成为一个氦原子。这个反应所释放的能量通过辐射被转化为光与热,散发在整个太阳系内。平均每一秒钟,就有7亿吨的氢被转化为氦。在地球上燃烧所能达到的最高温度为3038摄氏度,然而在太阳内核所能达到的1500万摄氏度面前,着实是小巫见大巫。

7)误区:在没有任何保护的情况下,你在太空中会结冰;

真相:外层空间已经不能用冰冷来形容了,太空的温度只有2.7K,相当于-270.45摄氏度。但你并不会直接结冰,实际上,你会发生过热反应。在真空状态下,你的体热没有任何介质可以传导,因此体温降到冰点几乎是不可能的。众所周知,阿姆斯壮极限指的就是在极低的大气压之下,水会在人体体温下——也就是37摄氏度发生沸腾。这就意味着外腔的体液诸如唾液、眼泪以及肺部中的水分都会沸腾并迅速蒸发殆尽。

在1966年,美国国家航空航天局的志愿者Jim LeBlanc因为训练舱中发生15秒的意外减压而失去了知觉。他失忆前所能回想到的最后一件事就是舌头上感觉到水的沸腾。

(视频地址:)

6)误区:月亮有一个暗面;

真相:词条“月之黑面”指的并不是缺乏光照的“黑暗”,而是对此知之甚少的“模糊”。月亮被地球潮汐锁定,这也导致了它只能以一面长期地对着地球,那么自然背对地球的那一面就被称为“暗面”。直到1959年,它才第一次被人们观测到,当时苏联的月球3号空间探测器第一次拍摄了“暗面”的照片。

月亮的两面都会经历到两周的阳光,接着就是两周的黑夜。换句话说,它们几乎直接从太阳那里得到等量的光照。

5)误区:彗星有尾巴是因为它们在太空中飞速过快;

真相:彗星的尾巴与它的速度无关,更与它移动的方向无关。在太空的最深处,远离了太阳,一颗彗星就几乎没有尾巴。随着彗星从外层空间进入太阳系内并距离太阳越来越近,它们便开始融化。这反过来又将尘埃和颗粒抛入相反的方向,而这就意味着一颗彗星的尾巴总是朝着背对太阳的方向。

彗星一般有两条尾巴。一条是由气体构成,而另一条这是由尘埃与小固体颗粒组成,这是因为太阳对于逃逸的气体和尘埃的影响截然不同导致的。一般在一颗彗星飞行的过程中,它的尾巴可以延展开到距离自身足足数亿公里远。

4)误区:地球是圆的;

真相:地球的真实形状是一个扁椭球体。

因为地球绕轴的快速旋转所产生的作用,实际上导致了在赤道处向外的凸起,从而使得整体的形状看起来像一个被压缩的球体。因此,地球在赤道截面上的直径照比两极之间的距离多出43公里。由于这个凸起的存在,严格意义上说来,珠穆朗玛峰并不是地球上的最高点,桂冠应该归属于厄瓜多尔的钦博拉索山,尽管后者在绝对高度上要比珠峰低上2500米,但是因为钦博拉索山处于赤道凸起的绝佳地理位置,使得它成功地触到了距离地心的最高处。

3)误区:黑洞是一种漏斗形的吸尘器;

真相:这种对黑洞类似漏斗形象的误解来源于黑洞引力扭曲周围时空的二维展示。实际上,在一个三维的宇宙中,黑洞就是球体,它们的引力能够拉拽视界上的一切物质,不管你来自何方。一个物体所给予的万有引力强度只能达到它质量所允许的极限,所以即便是我们的太阳被相同质量的黑洞所替换,在一切相对位置不变的情况下,太阳系内的所有行星也会一切如初地运转因为黑洞所施加的引力并没有改变。

图片来自NASA - X-ray 'Echoes' Map a Supermassive Black Hole's Environs
2)误区:在太空中如果没有身着太空服,人体将会爆炸;

真相:当然你不会爆炸,不过太空中的低压会对体内的肺、心脏以及大脑产生致命的影响。在低压下的快速暴露将会导致肺部的破裂以及出血。失压状态下,体内的水分将会在皮肤以下变成沸腾的蒸汽,造成身体快速的肿胀直到正常体积的两倍。但是,尽管肿胀过程持续地进行,人体中的骨骼、皮肤和各类器官将会保持体内原先的完整状态,防止身体爆炸。

1)误区:零重力存在;

真相:在国际空间站中的宇航员可以漂浮,并不是因为太空的零重力所致,而是因为微重力。国际空间站的轨道位置处于地表以上320千米的高空,这也意味着在那里地球的引力仍然可以达到地表处的90%。因为地球引力的影响,航天器、机组人员以及舱内的所有物体都坠向地球,但是因为地球本身在这个高度上以28000 kph的线速度移动,所以航天器始终保持下落的状态,而这就被称作微重力。

这种下落的视效在汤姆汉克斯的大片《阿波罗13号》中体现的淋漓尽致。失重的场景是在美国国家航空航天局专门改良的飞机——KC-135中拍摄的,这架飞机在冲入10000米高空后便以大角度俯冲向地面——这一切的设计都是为了打造出25秒的零重力幻觉。整个电影剧组在这种航行模式下历练了多达612次最终完成了4个小时的连续镜头。

编辑于 2017-02-20 · 著作权归作者所有
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2020-04-25
知道答主
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“宇宙到底是什么样子?”目前尚无定论。值得一提的是史蒂芬·霍金的观点比较让人容易接受:宇宙有限而无界,只不过比地球多了几维。比如,我们的地球就是有限而无界的。在地球上,无论从南极走到北极,还是从北极走到南极,你始终不可能找到地球的边界,但你不能由此认为地球是无限的。实际上,我们都知道地球是有限的。地球如此,宇宙亦是如此。

怎么理解宇宙比地球多了几维呢?举个例子:一个小球沿地面滚动并掉进了一个小洞中,在我们看来,小球是存在的,它还在洞里面,因为我们人类是“三维”的;而对于一个动物来说,它得出的结论就会是:小球已经不存在了!它消失了。为什么会得出这样的结论呢?因为它生活在“二维”世界里,对“三维”事件是无法清楚理解的。同样的道理,我们人类生活在“三维”世界里,对于比我们多几维的宇宙,也是很难理解清楚的。这也正是对于“宇宙是什么样子”这个问题无法解释清楚的原因。

1、均匀的宇宙

长期以来,人们相信地球是宇宙的中心。哥白尼把这个观点颠倒了过来,他认为太阳才是宇宙的中心。地球和其他行星都围绕着太阳转动,恒星则镶嵌在天球的最外层上。布鲁诺进一步认为,宇宙没有中心,恒星都是遥远的太阳。

无论是托勒密的地心说还是哥白尼的日心说,都认为宇宙是有限的。教会支持宇宙有限的论点。但是,布鲁诺居然敢说宇宙.是无限的,从而挑起了宇宙究竟有限还是无限的长期论战。这场论战并没有因为教会烧死布鲁诺而停止下来。主张宇宙有限的人说:“宇宙怎么可能是无限的呢?”这个问题确实不容易说清楚。主张宇宙无限的人则反问:“宇宙怎么可能是有限的呢?”这个问题同样也不好回答。

随着天文观测技术的发展,人们看到,确实像布鲁诺所说的那样,恒星是遥远的太阳。人们还进一步认识到,银河是由无数个太阳系组成的大星系,我们的太阳系处在银河系的边缘,围绕着银河系的中心旋转,转速大约每秒250千米,围绕银心转一圈约需2.5亿年。太阳系的直径充其量约1光年,而银河系的直径则高达10万光年。银河系由1000多亿颗恒星组成,太阳系在银河系中的地位,真像一粒砂子处在北京城中。后来又发现,我们的银河系还与其他银河系组成更大的星系团,星系团的直径约为107光年(1000万光年)。目前,望远镜观测距离已达100亿光年以上,在所见的范围内,有无数的星系团存在,这些星系团不再组成更大的团,而是均匀各向同性地分布着。这就是说,在10的7次方光年的尺度以下,物质是成团分布的。卫星绕着行星转动,行星、彗星则绕着恒星转动,形成一个个太阳系。这些太阳系分别由一个、两个、三个或更多个太阳以及它们的行星组成。有两个太阳的称为双星系,有三个以上太阳的称为聚星系。成千亿个太阳系聚集在一起,形成银河系,组成银河系的恒星(太阳系)都围绕着共同的重心——银心转动。无数的银河系组成星系团,团中的各银河系同样也围绕它们共同的重心转动。但是,星系团之间,不再有成团结构。各个星系团均匀地分布着,无规则地运动着。从我们地球上往四面八方看,情况都差不多。粗略地说,星系固有点像容器中的气体分子,均匀分布着,做着无规则运动。这就是说,在10的8次方光年(一亿光年)的尺度以上,宇宙中物质的分布不再是成团的,而是均匀分布的。由于光的传播需要时间,我们看到的距离我们一亿光年的星系,实际上是那个星系一亿年以前的样子。所以,我们用望远镜看到的,不仅是空间距离遥远的星系,而且是它们的过去。从望远镜看来,不管多远距离的星系团,都均匀各向同性地分布着。

因而我们可以认为,宇观尺度上(10的5次方光年以上)物质分布的均匀状态,不是现在才有的,而是早已如此。

于是,天体物理学家提出一条规律,即所谓宇宙学原理。这条原理说,在宇观尺度上,三维空间在任何时刻都是均匀各向同性的。现在看来,宇宙学原理是对的。所有的星系都差不多,都有相似的演化历程。因此我们用望远镜看到的遥远星系,既是它们过去的形象,也是我们星系过去的形象。望远镜不仅在看空间,而且在看时间,在看我们的历史。

2、有限而无边的宇宙

爱因斯坦发表广义相对论后,考虑到万有引力比电磁力弱得多,不可能在分子、原子、原子核等研究中产生重要的影响,因而他把注意力放在了天体物理上。他认为,宇宙才是广义相对论大有用武之地的领域。

爱因斯坦1915年发表广义相对论,1917年就提出一个建立在广义相对论基础上的宇宙模型。这是一个人们完全意想不到的模型。在这个模型中,宇宙的三维空间是有限无边的,而且不随时e799bee5baa6e79fa5e98193e58685e5aeb931333231383964间变化。以往人们认为,有限就是有边,无限就是无边。爱因斯坦把有限和有边这两个概念区分开来。

一个长方形的桌面,有确定的长和宽,也有确定的面积,因而大小是有限的。同时它有明显的四条边,因此是有边的。如果有一个小甲虫在它上面爬,无论朝哪个方向爬,都会很快到达桌面的边缘。所以桌面是有限有边的二维空间。如果桌面向四面八方无限伸展,成为欧氏几何中的平面,那么,这个欧氏平面是无限无边的二维空间。

我们再看一个篮球的表面,如果篮球的半径为r,那么球面的面积是4πr的2次方,大小是有限的。但是,这个二维球面是无边的。假如有一个小甲虫在它上面爬,永远也不会走到尽头。所以,篮球面是一个有限无边的二维空间。
按照宇宙学原理,在宇观尺度上,三维空间是均匀各向同性的。爱因斯坦认为,这样的三维空间必定是常曲率空间,也就是说空间各点的弯曲程度应该相同,即应该有相同的曲率。由于有物质存在,四维时空应该是弯曲的。三维空间也应是弯的而不应是平的。爱因斯坦觉得,这样的宇宙很可能是三维超球面。三维超球面不是通常的球体,而是二维球面的推广。通常的球体是有限有边的,体积是4/3πr的3次方,它的边就是二维球面。三维超球面是有限无边的,生活在其中的三维生物(例如我们人类就是有长、宽、高的三维生物),无论朝哪个方向前进均碰不到边。假如它一直朝北走,最终会从南边走回来。

宇宙学原理还认为,三维空间的均匀各向同性是在任何时刻都保持的。爱因斯坦觉得其中最简单阶情况就是静态宇宙,也就是说,不随时间变化的宇宙。这样的宇宙只要在某一时刻均匀各向同性,就永远保持均匀各向同性。

爱因斯坦试图在三维空间均匀各向同性、且不随时间变化的假定下,救解广义相对论的场方程。场方程非常复杂,而且需要知道初始条件(宇宙最初的情况)和边界条件(宇宙边缘处的情况)才能求解。本来,解这样的方程是十分困难的事情,但是爱因斯坦非常聪明,他设想宇宙是有限无边的,没有边自然就不需要边界条件。他又设想宇宙是静态的,现在和过去都一样,初始条件也就不需要了。再加上对称性的限制(要求三维空间均匀各向同性),场方程就变得好解多了。但还是得不出结果。反复思考后,爱因斯坦终于明白了求不出解的原因:广义相对论可以看作万有引力定律的推广,只包含“吸引效应”不包含“排斥效应”。而维持一个不随时间变化的宇宙,必须有排斥效应与吸引效应相平衡才行。这就是说,从广义相对论场方程不可能得出“静态”宇宙。要想得出静态宇宙,必须修改场方程。于是他在方程中增加了一个“排斥项”,叫做宇宙项。这样,爱因斯坦终于计算出了一个静态的、均匀各向同性的、有限无边的宇宙模型。一时间大家非常兴奋,科学终于告诉我们,宇宙是不随时间变化的、是有限无边的。看来,关于宇宙有限还是无限的争论似乎可以画上一个句号了。
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可爱的凤凤小公举
2020-03-10
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1.宇宙是万物的总称,是时间和空间的统一。宇宙处于不断运动和发展中,在时间上没有开始没有结束,在空间上没有边界没有尽头。
2.宇宙是多样又统一的;多样在物质表现状态的多样性;统一在于其物质性。宇宙是由空间、时间、物质和能量,所构成的统一体。
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