《给忙碌者的天体物理学》经典语录
经典语录
宇宙视角使我们睁开眼睛看宇宙,它不是被设计用于抚育生命的慈爱摇篮,而是一个寒冷、孤独、充满危险的地方,迫使我们重新评估所有人对彼此的价值。
宇宙学视角的另一个重要意义,就是让我们谦卑一点。
物质告诉空间如何弯曲,空间告诉物质如何运动。
光从太空深处到达地球是需要时间的,所以你看到的天体和现象并不是它们现在的样子,而是它曾经的样子,几乎能够追溯到时间本身的开端。
我们四维宇宙的形状取决于宇宙存在的物质、能量的总量和宇宙膨胀速度之间的关系。我们用来描述宇宙形状的数学参数,是又一个牢牢把握宇宙命运的大写希腊字母:Ω。如果你把观测的物质-能量密度除以恰好勉强使宇宙停止膨胀的物质-能量密度(称为“临界密度”),你就会得到Ω。 因为质量和能量都会导致时空弯曲,所以Ω便能告诉我们宇宙的形状。如果Ω小于1,实际的质量-能量低于临界值,宇宙就会在所有方向上永远膨胀,形成马鞍形,在这个宇宙里最初的平行线将会彼此发散远离。如果Ω等于1,宇宙将永远膨胀,但仅此而已。在这种情况下,宇宙形状是平坦的,我们在高中学习的平行线几何规则将一直有效。如果Ω大于1,平行线会发生汇聚,宇宙向其自身弯曲,最终将再次坍缩成为火球,正如它形成之
这个宇宙根本没有义务让你理解。
迄今为止最精确的测量结果显示,暗能量是宇宙中最主要的东西,目前占据了所有质量-能量的68%,暗物质占了27%,一般物质斤5%。
这种普适*的概念被成功地逆向运用,而且成果丰硕。对太阳光谱的进一步分析揭示了太阳光谱中存在一种元素,其特征在地球上没有已知的对应物。作为来自太阳的物质,它被赋予了一个从希腊文helios(太阳)拼出的名字,这就是氦(Helium),后来这种元素才在实验室里被发现。因此,氦成为元素周期表里第一个也是唯一在地球以外被发现的元素。
因此,暗物质的效应是真实存在的。我们只是不知道暗物质是什么。暗物质似乎不通过强核力相互作用,所以它不能形成原子核。它还没有被发现通过弱核力进行相互作用,而甚至是难以捉摸的中微子也存在弱相互作用。它似乎并没有与电磁力相互作用,所以它不会产生分子,也不会聚集成致密的暗物质球。它既不吸收、发*光,也不反*或散*光。正如我们从一开始就知道的,暗物质确实会施加压力,而普通物质对此会产生相应。但仅此而已。经过这么多年,我们还没有发现它能做什么别的事情。
宇宙学视角意味着什么呢?最根本的一点,就是这个世界不是因为你而存在的。
在光谱中,红外光之下是什么波段呢?从光子获得自由以来到现在,宇宙尺度已经膨胀了1000倍,因此,宇宙背景也相应地冷却到当时温度的1/1000。所有可见光光子已经降至那个时代能量的1/1000。它们现在是微波,因此我们现在它取了一个名字叫作“宇宙微波背景(cosmic microwave background,简称为CMB)。它将在微波波段保持500亿年,那之后的天体物理学家们将会叫它“宇宙*电波背景(cosmic radio wave background)。
由此我们得出结论,大部分的暗物质(也就是宇宙中的大多数)并不参与核聚变,这就表明它并不具有“普通物质”资格,普通物质本质在于能够参与原子力和核力作用,从而形成我们所知道的物质。对于宇宙微波背景的详细观测能够对这个结论进行*检验,*实了这个结论3暗物质和核合成无关。
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