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我们如何获得宇宙正在膨胀的证据?

时间:2023-08-12来源:网络作者:小白

天体物理学家曾经相信宇宙是静态的,只包含银河系,但后来的科学研究明确表明,事实并非如此。


天体物理学家曾经相信宇宙是静态的,只包含银河系,但后来的科学研究明确表明,事实并非如此。


帆叶网据新浪科技:不到一百年前,天文学家还认为银河系是宇宙中唯一的星系,望远镜捕捉到的模糊星云则都是银河系范围内的气体云。各种结果表明,宇宙是静态的,并没有随时间推移而变化。一个例外是美国天文学家维斯托·斯里弗的发现。


宇宙为什么会膨胀?科学家找到原因,熵增才是宇宙的动力


早在1912年,他就注意到仙女座星云正以每秒300公里的速度向太阳移动。为了确定这一点,他利用了多普勒效应,即由于波源(或观测者)的运动而引起的波动频率变化。在听到救护车或喇叭移向或远离我们的时候,我们都会感受到多普勒效应。如果移向我们,声波会被压缩,音调也会更高;如果远离我们,声波会被拉长,音调也会降低。光波也是如此。斯里弗推测,仙女座星云正在向我们移动,因为它的光移到了光谱的蓝端。


斯里弗是对的。我们现在知道,仙女座星系不仅在向我们移动,而且将在大约四五十亿年后与银河系碰撞——形成“银河仙女座”(Milkdromeda)星系。


到1917年,斯里弗测量了其他几个星云的径向速度(物体向观察者方向移动的速度分量),得出结论称,它们正在红移,即远离我们。在欧洲,几乎没有科学家听说过斯里弗的研究结果。即使在美国,他的观点也存在争议。1917年,爱因斯坦用全新的广义相对论提出了现代的第一个宇宙模型,他假设宇宙是静态的。


1920年的大辩论


1920年4月20日,在美国国家科学院的赞助下,威尔逊山天文台的哈洛·沙普利与匹兹堡阿勒格尼天文台的希伯·柯蒂斯展开了一场辩论,探讨星系的本质。星云究竟是不是银河系外的“岛屿宇宙”?银河系是不是唯一的星系,被浩瀚的真空所包围?这次辩论被称为“沙普利-柯蒂斯之争”,也被称为“世纪天文大辩论”(Great Debate)。这是一个有力的例子,说明了初步数据可以用各种不同的方式进行解释,而所有这些方式似乎都是合理的。另一方面,这也说明了为什么更好的数据对于健全的科学研究是至关重要的。


沙普利认为,银河系比大多数人想象的要大得多,因此有足够的空间容纳所有的星云。柯蒂斯提出了相反的观点,认为星云是银河系之外的其他星系。尽管沙普利似乎在这场辩论中占了上风,但最终的结果并不是决定性的。


哈勃的标准烛光


埃德温·哈勃正是在这时候介入了,他想要彻底结束这场争论。


哈勃利用威尔逊山天文台的2.54米胡克望远镜,在其他星云中发现了天文学家所说的“标准烛光”,也就是具有已知亮度的光源。想象一下,在一个黑暗的夜晚,你把相同的手电筒放在空旷场地的不同距离上,通过测量它们的相对亮度,就可以利用平方反比定律(光的强度与光源距离的平方成反比)来确定它们与你的距离。


哈勃在许多星系中都发现了标准烛光:一类被称为“造父变星”的恒星具有非常典型的脉动周期。哈佛大学天文台的亨丽爱塔·勒维特在造父变星方面做出了杰出的贡献,发现了这类恒星的周光关系,使得后来的天文学家能够计算地球与遥远星系间的距离。从邻近的光源开始,哈勃构建了一个“宇宙距离阶梯”,用他确定的标准烛光测量更遥远的星系距离。


1924年初,哈勃写信给沙普利,表示自己在仙女座星云中发现了造父变星。沙普利立刻明白,他对宇宙的观点已经过时。到1924年底,哈勃已经在仙女座星云和其他22个螺旋星云中发现了几十个造父变星,它们之间的距离达数百万光年。大辩论结束了:宇宙是由“岛屿宇宙”组成的,这些星系相距遥远。不过,此时的宇宙仍然是静态的。


从静态宇宙到哈勃定律


同时,一些宇宙理论模型提出了与爱因斯坦相反的观点。宇宙会随着时间而改变。如果是这样的话,星系应该会在空间的拉伸下彼此原理,就像漂浮在河流中的软木塞一样。


1917年,荷兰天文学家、物理学家威廉·德西特提出,一个拥有“宇宙学常数”的空宇宙将以指数级速度膨胀。(爱因斯坦在1917年提出了一个宇宙学常数,用来抵消引力场的影响,使他的方程能有静态宇宙的解。除去此项,宇宙就会快速增长。)


1922年,俄罗斯宇宙学家亚历山大·弗里德曼提出,即使没有宇宙学常数,宇宙也可以膨胀和收缩,这取决于宇宙中含有多少物质。几年后,比利时神父兼天体物理学家乔治·勒梅特提出了一个原始原子模型,在这个模型中,宇宙从一个巨大的放射性中子球的衰变中诞生,并继续膨胀,产生星系和恒星。


这些理论或许很令人兴奋,但只有数据才能给理论注入生命。经过细致的研究,1929年,哈勃和他的助手米尔顿·赫马森宣布,他们的观测结果支持了宇宙正在膨胀的观点。哈勃确定了他所需要的标准烛光——在46个星系中那些非常明亮的恒星,甚至比造父变星还要亮。他得出结论,星系彼此远离的速度与它们的距离成正比。这种关系原先被称为哈勃定律,现在被改为哈勃-勒梅特定律,是描述宇宙如何膨胀的理论基础。


宇宙膨胀并不像炸弹爆炸


人们常常把宇宙的膨胀与炸弹的爆炸相混淆,但二者毫无相似之处。炸弹有一个爆炸中心,弹片会从这个中心点飞离,周围空间则作为背景保持固定。相比之下,宇宙的膨胀就是空间本身的膨胀,就好比你脚下的地面开始向两个方向伸展(因为地面是二维的),连同地面上的一切也开始互相远离。就像一个摆着许多课桌的教室,当地面延伸时,课桌也会移开距离。如果每张课桌都是一个星系,那么随着空间的膨胀,所有星系都会彼此远离。没有哪个比另一个更重要。


在膨胀的宇宙中,没有哪一点比其他任何一点更重要。回溯宇宙的历史,所有的点最终都汇聚在一起;那是大爆炸的时刻,发生在大约138亿年前,标志着宇宙膨胀的开始。

属兔人,你真的了解自己吗?揭开十二生肖兔的神秘面纱!

你身边有属兔的朋友吗?或者你自己就是兔年出生的那一位?在中国传统文化中,兔子是温和、机智的象征,人们常用兔来形容温柔可爱的人。但你知道吗?属兔人的性格、命运、以及生活中的一些独特之处,远不止于此!今天,就让我们一起深入探讨一下那些关于属兔人的有趣真相。 属兔人的基本特征 首先,属兔的人通常被认为是温文尔雅的代表。他们性格柔和,待人友善,容易与他人建立良好的关系。每当聚会时,属兔的人总能用他们的幽默感和亲切的态度,让周围的人感到轻松愉快。 而且,属兔人还给人一种很聪明的感觉。他们具备敏锐的洞察力,对于身边事物的观察细致入微。无论是在学习还是工作中,他们总能快速抓住关键点,并且灵活应对各种情况。 聪明的决策者 属兔人尤其擅长做出理性的选择。在面对重大决策时,他们会仔细分析所有可能的结果,而不是冲动行事。这种性格使得属兔的人常常在职场上表现出色,能够稳扎稳打,取得令人艳羡的成就。 即使在感情方面,属兔的人也显得更加谨慎。他们在选择伴侣时,通常会考虑双方的性格合适度和未来发展,因此在恋爱中表现得相对成熟。 温馨的家庭观念 属兔人非常重视家庭,他们渴望营造一个和谐美满的家庭生活。在和伴侣相处时,他们总是愿意倾听对方的想法,尽量避免争吵。 对于父母亲来说,属兔人会努力做好一个好儿女,他们关心家人的健康和幸福,也喜欢为家人准备惊喜,以增进感情。这种细腻的关怀让家人感到温暖,也让他们在家中倍感安心。 属兔人的职业优势 在职业选择上,属兔人倾向于选择那些需要较高智商、创造力和沟通能力的领域。例如,很多属兔的人在艺术、设计、教育等行业中都能充分发挥自己的特长。 此外,属兔人喜欢团队合作,能够与同事们建立良好的协作关系。在团队项目中,他们常常会成为推动者,鼓励大家共同前进。因此,在职场上,属兔人往往能赢得同事和上司的认可。 遇到挑战时的应对方式 当然,属兔人的性格也有一定的弱点。在面对外部压力或严峻的挑战时,他们可能会显得过于敏感,容易受到情绪的影响。有时,属兔人为了避免冲突,会选择隐忍退让,但这并不意味着他们没有意见或情绪。 因此,属兔的人需要学会更有效地管理自己的情绪,把握自己的主动权。适当表达自己的看法,才能获得他人的理解和支持。 属兔人的财运解析 在财务方面,属兔人通常比较节俭,有一个良好的消费观。他们不会轻易做出大笔消费的决定,而是会理性规划,控制开支,这使得他们在理财方面往往能够保持稳定的状态。 不过,属兔人在投资方面的表现则不如其他生肖那么积极。有时候,他们由于过于谨慎而错过了一些优秀的投资机会。因此,属兔人可以适量尝试一些合理的风险投资,拓宽自己的财源。 2024年的运势展望 进入2024年,属兔人的运势将迎来新的机遇。在事业上,他们可能会得到升职加薪的机会。同时,感情方面也会有所改善,单身的属兔人有机会遇到心仪的对象,而已婚的属兔人则能够通过沟通增进双方的感情。 不过,属兔人也需要注意保持心理平衡,积极应对生活中的各种挑战。保持乐观的心态,珍惜身边的亲友,将会使属兔人的生活更加美好。 总结:属兔人,你是特别的存在! 通过以上分析,我们可以看到,属兔人不仅拥有温柔善良的一面,还有聪明果断的内在。无论是在生活、工作,还是感情中,属兔人都有着独特的魅力和优势。而当属兔人能够充分认识到自己的价值,勇敢应对生活的挑战时,他们的未来定会更加辉煌。 所以,无论你是属兔人,还是身边有属兔的朋友,都要好好珍惜这份独特的个性和魅力。期待你们在未来的日子里,能够继续发光发热,创造属于自己的精彩人生!

默克尔:当初若不是我阻止乌克兰加入北约,俄乌冲突早就爆发了

【文/观察者网 刘程辉】“如果默克尔没有阻止乌克兰加入北约,俄乌冲突还会爆发吗?”英国广播公司(BBC)11月25日发表了对德国前总理默克尔的专访报道。默克尔在采访中说,她任内与俄罗斯达成的天然气协议是为了帮助德国公司,并维护与俄罗斯的和平。默克尔坚称,如果她没有在2008年阻止乌克兰加入北约,俄罗斯与乌克兰的冲突早就爆发了。 “我们早就预见了军事冲突。我完全清楚,俄罗斯总统普京不会袖手旁观,放任乌克兰加入北约。”默克尔说,“在那个时候,乌克兰这个国家肯定不会像2022年2月那样做好(战争)准备。” 乌克兰总统泽连斯基曾抨击默克尔阻止乌克兰加入北约是明显的“误判”,他抱怨这一决定促使俄罗斯更加“大胆”。 默克尔接受BBC采访画面 值得一提的是,默克尔2022年12月在德媒《时代周报》发表的采访文章中坦言,德国和法国在2014年推动明斯克协议谈判是为了“争取时间”,让乌克兰得以“增强军事力量”,“所有人都清楚,冲突已暂时冻结,问题还没有得到解决,但这给了乌克兰宝贵的时间。” 对于默克尔的这一说法,普京后来回应说,默克尔关于明斯克协议的评价表明,俄方对乌克兰发起特别军事行动的决定是正确的。他称,对乌克兰的特别军事行动本可以更早开始,但俄罗斯曾希望在明斯克协议的框架内解决问题,“事实证明,没有人会执行明斯克协议”。 谈及俄罗斯可能在战场上使用核武器的猜测,默克尔在专访中说:“我们必须尽一切可能阻止使用核武器。”“我们不应该因为恐惧而束手无策,我们也必须承认,俄罗斯是与美国并列的世界上最大的两个核大国。” 尽管已退出政坛,默克尔的对俄政策仍饱受批评,其中包括德国对廉价俄罗斯天然气的依赖,特别是与俄罗斯直接相连的“北溪”天然气管道。2022年,她拒绝了道歉的呼吁,坚持认为自己的决定是基于当时的实际情况。 意大利前总理马泰奥·伦齐曾表示,作为欧洲最大经济体德国的掌舵人,默克尔是欧洲事实上的领导者——“欧盟的老板”。 “人们不能因为与俄罗斯的关系而攻击默克尔。”伦齐说,“2005年和2006年,(发展对俄关系)是欧洲每个人的目标,而不仅仅是安格拉·默克尔的目标。” 2019年12月,泽连斯基、默克尔、马克龙和普京在巴黎举行会晤。路透社 默克尔对BBC说,她在任内尽其所能确保与俄罗斯的和平合作。 至于为何要修建天然气管道,默克尔给出了两个原因:一是为了德国的商业利益,二是为了与俄罗斯保持和平。 默克尔坚称,她试图通过外交和谈判遏制俄罗斯对乌克兰的袭击,但最终失败了。她说,在乌克兰遭到俄罗斯的全面进攻后,欧洲与俄罗斯关系进入了“令人遗憾”的新时代。 对于特朗普的第二任期,默克尔给现任德国政府提了个建议。 “搞清楚你的优先事项是什么,然后清楚地表达出来,别害怕,这真的很重要,因为特朗普就是个非常直言不讳的人。”默克尔说,“他会把话说得很清楚。因此如果你也是这么做的,那么你们就会建立一定的相互尊重。” “无论如何,这就是我的经验。”她说。 返回搜狐,查看更多 责任编辑:
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