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那些我能讀懂的霍金的理論(下)

 靖風(fēng) 2022-12-10 發(fā)布于河北

宇宙為什么是膨脹且運(yùn)動的?

當(dāng)星體距離較近,大星對引力就比較大,就會抵制膨脹力;當(dāng)距離較遠(yuǎn),膨脹力就會較大。宇宙無限大,星體有的足夠近,變成一個星體,有的不遠(yuǎn)不近,維持著平衡旋轉(zhuǎn),就像地球圍繞太陽,但是,更多的星體其實(shí)離得遠(yuǎn),離得遠(yuǎn)就會讓引力小于膨脹力,這會導(dǎo)致他們的距離會越來越遠(yuǎn)。而宇宙是沒有盡頭的,所以宇宙是一直膨脹的狀態(tài)。

宇宙會永遠(yuǎn)膨脹下去嗎?

宇宙是否膨脹取決于星體的質(zhì)量和密度能否產(chǎn)生足夠大的引力,以抵消宇宙的膨脹力。事實(shí)是我們能看到的恒星的總質(zhì)量還不到阻止膨脹的百分之一,即使加上影響恒星軌道的暗物質(zhì)(我們看不見的強(qiáng)大的引起恒星軌道運(yùn)轉(zhuǎn)的物質(zhì))其密度也不會超過停止膨脹所需要數(shù)值的四分之一。除非發(fā)現(xiàn)宇宙中還存在更多的未知的物質(zhì),否則以現(xiàn)在所知的物質(zhì)的質(zhì)量和密度,無法與膨脹力抗衡,宇宙是非常有可能永遠(yuǎn)膨脹下去。

為什么星星不會墜落?

因?yàn)榭臻g是無限的,星星也是無限的,所以宇宙沒有中心點(diǎn),也沒有盡頭,所以不存在墜落。每一個角度都是中心也都是邊緣,星星現(xiàn)在的活動也只是引力導(dǎo)致的。

如何區(qū)分恒星的種類?

我們不能實(shí)地到達(dá)任何一個恒星,包括探測器,我們只能憑借它們射出來的光進(jìn)行分析。

對于光,我們可以分析它的顏色,就像我們用三棱鏡能得出彩虹,那就是光譜。我們用現(xiàn)代高級的天文望遠(yuǎn)鏡,可以測出遠(yuǎn)處恒星的光譜。

通過對光譜的分析,又可以推算出熱譜,這顆恒星的熱度因此也就得到了。

通過這些光譜,還可以算出該恒星的化學(xué)元素。不同的化學(xué)元素會吸收不同的光,所以觀察這顆橫恒星的光譜中缺失的顏色,找到對應(yīng)這個顏色所被吸收的化學(xué)元素,可以推定該恒星表面具備的化學(xué)元素(光譜中缺失的顏色是被那種元素“吃”掉了)。

所以,一臺高科技望遠(yuǎn)鏡對一顆恒星觀察到的光可以讓我們知道該恒星的光譜,熱度,和化學(xué)元素。這幾個元素,就可以讓科學(xué)家們解開一部分宇宙的面紗。

宇宙中有什么力?

引力,每一個粒子都有這種力,是最弱的力。它的特點(diǎn)是作用距離更遠(yuǎn),并且一直存在著,就像地球和月亮是無數(shù)微小粒子引力疊加變成這么大的引力。別的力是短程且不持續(xù),時(shí)而吸引時(shí)而排斥,他們的特征是經(jīng)?;ハ嗟窒?。

電磁力,作用于帶電荷粒子之間,如夸克和電子,不與不帶電荷粒子(引力子)相互作用,大于引力好多億億億億倍。這種帶電荷粒子分為正電荷和負(fù)電荷,同種相斥、異種相吸。大物體內(nèi)的正負(fù)電荷幾乎相等,所以大物體之間不會出現(xiàn)因?yàn)殡姾蓪?dǎo)致的吸引或排斥,大物體之間的電磁力是很小的。電磁力主要是在分子以下尺度發(fā)揮作用。所以,我們看不到物體的磁力,因?yàn)樗饕l(fā)揮在物體內(nèi)部。是物體堅(jiān)固的一個原因。

弱核力,負(fù)責(zé)放射性現(xiàn)象,與磁力結(jié)合。

強(qiáng)核力,將質(zhì)子和中子中的夸克束縛在一起,并將原子核中的質(zhì)子和中子束縛在一起,這是我們們看到的物體整體性的主要原因。

歐洲的粒子加速器的作用就是把那些粒子撞開,沖破那些力的束縛。

但是,這些力中最弱的力,在宏觀上來講是影響最大的力,它是宇宙演化的主要力量。因?yàn)橐﹄m然若小,但是它是長程的,不會因?yàn)榫嚯x的增加而消失(對比的是磁力和核力),是持續(xù)的吸引,且效應(yīng)是疊加的,物質(zhì)因?yàn)橐奂迷蕉啵σ苍酱?,這份凝聚力達(dá)到極致,成為恒星,甚至成為密度最高的黑洞。

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