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140亿年宇宙演化全史

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本书作者:(美) 尼尔·德格拉斯·泰森 ,(美)唐纳德·戈德史密斯

 Origins:fourteen billion years of cosmic evolution

较新的宇宙起源和演化史,语言比较通俗,但也有不少地方我看不大懂,因为有数学、化学和物理学的符号。书从宇宙大爆炸开始讲解了诸如反物质暗物质、多重宇宙理论,恒星和行星的起源等,一直讲到我们所居的太阳系,最后探讨了地外生命。书没有噱头,也没有故作通俗,就是平实的描述,讲解。书末有一些天文照片及解释。

以上是读后感,我的学习笔记如下

在这几十万年里,宇宙的温度依然很高,足以允许电子在光子之间自由运动,互相碰撞。 P15

所以,生活中的道理也同样适用于宇宙:明白我们从哪里来,这件事情的重要性绝不亚于知道我们要往哪里去。 P16

作为科幻故事里的常客,反物质真实地存在于我们的宇宙中。 P17

但无论最后得到什么样的结果,数学模型总能确保你得出的结论既拥有逻辑上的合理性又具备内在的一致性。 P18

决定这些微小粒子如何运动的主要因素不是引力,而是电磁力与核力,因为这两者都比引力强得多。 P19

140亿年宇宙演化全史 科学与自然电子书 第1张

暴胀理论为何如此诱人?因为暴胀时期的存在很好地解释了宇宙为什么是各向同性的:我们能看到的所有东西(以及其他很多东西)都由一小块空间膨胀生成,这块原生空间的固有特性也因此变成了全宇宙共同的特征。 P35

一般来说,巨型恒星燃烧殆尽,无法通过任何形式的核聚变继续产生能量的时候,恒星核就会坍缩,制造出超新星。 P36

遗憾的是,他们只能争取到哈勃望远镜的一小部分观测时间。 P37

要理解这个问题,我们就得讲点儿高深的东西了。 P38

我们可以再举一个更贴近物理的例子,想象一下,你站在一座完美的圆锥形山峰峰顶,这座山峰是天地间的唯一物体,那么在这个点上,无论你望向哪边,眼前的地球总是一模一样。 P55

不过,当然,在更小的尺度上,物质只会自顾自地聚集成团,根本不管什么均匀或者各向同性。 P56

恰恰相反,随着物质被拆分成一团团不断消失然后重生的颤抖的粒子,每一刻都有不同数量的粒子消失或重现,物质的分布也将出现随机的涨落。 P57

透过双筒望远镜或者后院里的天文望远镜仔细观察,你会发现银河中那些黑暗无趣的区域的确漆黑一片,没什么可看的,但若是将镜头转向那些明亮的区域,你会发现乳白色的光晕化作了数不清的恒星和星云。 P66

直到20世纪60年代,天体物理学家才算有了称手的微波望远镜,而精密的红外望远镜直到20世纪70年代才出现。 P67

更困难的地方在于,初始云团的尺寸比我们试图创造的恒星大几十亿倍,反过来说,最终诞生的恒星平均密度是初始云团的千万兆倍。 P68

140亿年宇宙演化全史 科学与自然电子书 第2张周期表的存在证明了人类科学事业是一项国际性的探险之旅,我们绝不会躲在实验室里故步自封,科学家探索的脚步必将踏遍宇宙,从粒子加速器到时空的边疆。 P75

由于恒星内部的热核氢聚变还在继续制造额外的氦,所以宇宙中某些区域的氦含量会高于最初的8%,但是,正如大爆炸模型所预测的,截至目前,我们还没有在银河系或者其他任何星系中发现氦含量低于8%的地方。 P76

尤其是考虑到,硅和氧的化合物是坚硬的岩石,所以硅基复杂分子缺乏碳基分子的韧性,难以承担演化带来的生存压力。 P77

从另一个方面来说,如果你想让铁原子核融合在一起(这个过程叫作“聚变”),它们也得吸收能量。 P78

看星系如何形成, 观察别处的行星如何围绕别的太阳旋转, 每颗恒星如何哺育自己的子民, 或许这将告诉我们, 上帝为何将我们塑造成今天的模样。 P93

幸运的是,这方面的工作正在进行中,尤其是寻找火星生命的工作。 P94

如果运动速度远小于光速,那么光波波长变化的百分比(我们称之为“多普勒效应”)等于光源与观察者的相对速度与光速之比。 P95

天体物理学家通过观察恒星的舞步寻找系外行星,他们知道,如果那颗系外行星的质量或者公转半径和我们的木星差不多,那么要找到它的踪迹,我们测量速度差的精确度至少要达到12.2米/秒。 P96

除了推算行星的公转周期、轨道半径和质量下限以外,利用多普勒效应研究恒星舞步的天体物理学家还完成了另一个任务:他们确定了行星公转轨道的形状。 P97