[理化生]現(xiàn)代宇宙學(xué)進(jìn)展-趙超先-文庫吧資料
2025-02-27 22:42本頁面
【正文】 尺度，非常高的能量（相對而言），非常短的時(shí)間，是微觀物理。 暗物質(zhì)和暗能量問題是現(xiàn)代物理科學(xué)中兩朵新的烏云 , 對它們的研究將極有可能孕育出新的物理學(xué)和天文學(xué)重大發(fā)現(xiàn)乃至科學(xué)上的革命 , 對于未來的科學(xué)發(fā)展具有難以估量的重要作用 . 三。迄今所知的物質(zhì) (包括暗物質(zhì) )都產(chǎn)生正壓強(qiáng) (p0)，所以物理學(xué)家稱 ∧ 代表的是一種 ? 暗能量 ? ，而這種負(fù)壓強(qiáng)會(huì)在物質(zhì)間產(chǎn)生? 反引力 ? 即斥力。 p = p 8 π G8 π G宇宙常數(shù)和暗能量？ 可見 ∧ 與物質(zhì)密度的作用相似，都能使時(shí)空彎曲。但是不能解釋宇宙空間 — 時(shí)間平坦性這一事實(shí) ,宇宙平坦性要求 Ω =1，還有 處去找？ 2）為此弗里德曼在愛因斯坦場方程中引入了宇宙常數(shù) ∧，可以得到 Ω =1，解釋宇宙的平坦性。 ρ 真的這么小嗎 ?實(shí)際要大得多。 (3) ρ ＜ ρ c Ω m＜ 1,宇宙將加速膨脹，它將是一個(gè)具有負(fù)曲率的開放宇宙。先定義一個(gè)臨界密度 再定義一個(gè)量 Ω m=ρ / ρ c (1) ρ ＞ ρ c Ω m＞ 1,宇宙半徑先膨脹，后收縮為零，表明宇宙是封閉的，時(shí)空曲面有正曲率。由于其亮度特別髙，相對亮度即視亮度可測得特別準(zhǔn)。 Ia 型超新星沒有宇宙中最豐富的氫的譜線，光譜以有615 nm硅（ Si）的吸收譜線為主要特征另外爆發(fā)時(shí)光度衰減的快慢與峰值光度相關(guān)，越亮衰減越慢。 對超新星爆發(fā)這一結(jié)果的研究表明，宇宙在某種未知的排斥力量的推動(dòng)下正在加速膨脹 , 這和我們從萬有引力理論中預(yù)期的減速膨脹背道而馳 , 人們將這種未知的排斥力量稱為暗能量。 （ 3）當(dāng)恒星開始形成時(shí)質(zhì)量大于 25M⊙ ，且 Mcore超過3M⊙ ，此核心將是一個(gè)黑洞。 （ 2）當(dāng) Mcore超過 ⊙ 而小于 3M⊙ 時(shí) ，它 是一顆中子星。 質(zhì)量比 核心的性質(zhì) M初 /M⊙ Mcore/M⊙ 白矮星 1~8 ~ 中子星 8~25 ~3 黑洞 ＞ 25 ＞ 3 （ 1）當(dāng) 恒星開始時(shí) M初 ＜ 8M⊙ (太陽質(zhì)量 )時(shí)，爆發(fā)后留下一個(gè) ? 白矮星 ? ，其核心質(zhì)量 Mcore的上限為 ⊙ 。 超新星爆發(fā)時(shí)， 可 達(dá)十億亇太陽的峰值光度。 超新星爆發(fā)后留下一個(gè) ? 殘骸 ? ，即一個(gè)核心。主序星的擴(kuò)張斥力即輻射壓來自熱核反應(yīng)，且輻射壓恰好與收縮的引力壓平衡（如太陽）；白矮星的外向斥力主要來源于高密度電子間的泡利斥力；而中子星的斥力來自中子間的泡利斥力（簡并壓）；至于黑洞內(nèi)部的情況，目前還不得而知。前者來自萬有引力；后者則來自構(gòu)成它的物質(zhì)粒子間的斥力。直到上世紀(jì)末一直是這么認(rèn)為的。 (1) 宇宙年齡約 109年 (2) 宇宙的空間 — 時(shí)間性質(zhì)是平坦的 (3) 哈勃常數(shù)等于 71km〃s 1〃Mpc 1 (4) 宇宙成分中，普通物質(zhì)只占 4%，另有 23%的 ?暗 物質(zhì)? ， 73%的 ?暗能量? (5)在大爆炸后約 2億年，就出現(xiàn)了最早的恒星。 (4) 第四個(gè)論據(jù)是關(guān)于恒星和星系的演化 ， 1990年升空至今的哈勃空間望遠(yuǎn)鏡已能看到 100億光年外的天體，觀測發(fā)現(xiàn)那些遙遠(yuǎn)的星很少有重元素，正符合大爆炸理論的預(yù)言。 視頻：大爆炸使氫和氦質(zhì)量的豐度比約為 75： 25 與大爆炸理論作出的定量的結(jié)論正好符合。 哈勃紅移給人們描繪了一幅宇宙膨脹的圖像，是對宇宙大爆炸假設(shè)的第一個(gè)支持論據(jù)，哈勃發(fā)現(xiàn)紅移量 Z與恒星離地球距離 R成正比，有哈勃紅移公式： Z=HR=(H0/C)R 其中 H0為哈勃常數(shù)。根據(jù)多普勒效應(yīng)，光源遠(yuǎn)離地球時(shí)，地球上的觀察者測得的表現(xiàn)頻率將減小，即波長增大，成為紅移。 ee= ( )Z ??? 遙遠(yuǎn)恒星發(fā)出的光譜線普遍存在一種?紅移?現(xiàn)象，稱哈勃紅移。 約在距今 137億年前，爆炸從一個(gè)密度無限大的奇點(diǎn)開始→ 約 1035s后，一個(gè)特別快速的膨脹過程 (稱暴脹 )，當(dāng)膨脹變慢后，宇宙充滿了夸克和電子等基本粒子 → 到 106s時(shí)，夸克結(jié)合成中子和質(zhì)子等強(qiáng)子，他們約
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1