首页 > 地理 > 世界地理

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。

奥地利帝国:欧洲传统的五大强国之一

奥地利帝国(德语:Kaisertum ?sterreich、英语:Austrian Empire,1804年-1918年),是一个地跨中欧、南欧、东欧和东南欧部分地区的庞大帝国,国土面积约65万平方公里(1804年),人口约2120万人(1804年)。领土包括现在的奥地利、匈牙利、捷克、斯洛伐克、斯洛文尼亚、克罗地亚、北意大利、罗马尼亚的特兰西瓦尼亚和波兰的加利西亚等广大地区。 帝国的首都为奥地利皇室领地内的维也纳,奥地利皇帝世袭兼任神圣罗马帝国皇帝,1806年,勒令弗朗茨二世放弃罗马皇帝尊号,神圣罗马帝国瓦解。奥地利是德意志邦联的永久主席国和神圣同盟的三巨头之一,也是哈布斯堡-洛林皇朝统治下的奥地利和波西米亚王国等其他领地的统称。1867年2月,匈牙利获得自治,同年6月奥地利帝国正式改组为(Austria-Hungary)。奥匈帝国是奥地利帝国和匈牙利王国组成的政合国,1867年后匈牙利从法理上已经脱离奥地利帝国独立,但两国的外交立场保持一致。1918年一战战败后解体。 奥地利帝国是跨越多个民族的居住地,而在法国大革命和拿破仑推行自由主义以及民族平等的冲击下,各地反哈布斯堡王朝统治的活动日益活跃。虽然如此,奥地利帝国仍是欧洲传统的五大强国和当时世界列强之一。奥皇室向来担心革命浪潮危及自身的统治权,奥军向来积极干预欧洲他国事务,镇压革命。另一方面,奥历任皇帝笃信天主教,因此教廷给与神圣罗马皇帝在教宗选举中的否决权,被转授与奥皇,直到1914年才被枢机主教团废除。 随机文章秦始皇到底为谁建了阿房宫?西汉武帝以后外戚主掌朝正的原因是什么?土星为什么恐怖?夏季温度仅-140℃(29年公转一次)人工引爆美国黄石火山爆发后果,足以吞噬地球/毁灭性灾难怎么看出来水母死了,水母死了的样子图片(死后身体会分解成水)迷案在线 mazx.cn本站内容大多收集于互联网,内容仅供娱乐,并不代表本站观点,如果本站内容侵犯了您的权益,敬请联系网站管理员,我们将尽快回复您,谢谢合作!

欧洲教会权力究竟有多大?竟能逼着帝王下跪

亨利转身落寞地走向王座,远处断头台的刀刃闪着寒光,,加速,台上的人恐惧中还来不及惨叫,安静地,只能听到鲜血滴落的声音。 旁边的贵族眼里都闪烁着急促和不安,亨利的右手扶着王座的冰冷的把手,转过身,整个人无力地瘫坐在座位上。“这一次我输了。”他心里默默地反复地念着这句话。 一个多月后,他南下出现在教皇华丽的宫殿前,的玻璃在窗户上拼凑出精致神秘的伊甸园,墙壁上巨大的壁画在叙述留着牛奶与蜜的迦南之地。 阳光透过窗户,延伸到一个男人的手臂上,这个男人身着殷红色的袍子,一条刺着十字架的精美绶带披在双肩,他正了正戴在头上的镶着宝物的华丽王冠,这个男人此时无疑是全欧洲最有权势男人。 看到亨利四世的时候,这只老狐狸露出了轻蔑的微笑。与教堂的华丽相比,此时亨利四世的衣着实在让人心酸,虽然他是有意而为之的。 他披头散发,衣衫褴褛,光着脚踩着教堂冰冷的地板,来到教皇面前,双腿渐渐地失去力气,直至膝盖着地,的亨利四世在教皇面前跪下了。 这一跪,欧洲一千多年以来皇权建立起来的金字塔开始解体,数年后彻底倒塌;这一跪,意味着欧洲一千多年以来皇权和教权对立制衡的二元结构彻底被破坏;这一跪,极深刻地改写了欧洲的历史。 相信很多人跟我一样,从小总能通过影视作品或者游戏瞥见过西方宗教的很多神秘场景,庄严的十字架,多彩的教堂壁画,奢华的教堂灯饰以及神秘的主教,至高无上的教皇。 如果你对这些元素很好奇,很想了解基督教曾经如何走上世界之巅,那么相信这篇文章能给你带来很大的价值,因为我将带你破解这个迷思——教皇革命。 在讨论教皇革命之前,我们先谈一谈背景查理曼大帝的加洛林帝国,这个皇帝估计我们中国人都认识,就是扑克牌里面的红桃K。 光就这一点而言,你就能知道人家有多伟大了,这可是跟大卫,,亚历山大齐名的皇帝,他是欧洲现代之父,为什么? 因为人家建立的加洛林帝国基本上就是现代欧洲的版图,而建国之前的西方正处在欧洲中世纪那的前500年,要在这种废墟上建立一个统一的帝国,没有过人的文治武功是不可能建立起来的。 掌权之后,他励精图治,其中比较重要的一点是:巩固与教会的同盟关系。 因为在那个时代,教会是一个巨大的知识精英集团,无论是熟练高超的管理能力,还是成熟精辟的法律系统,乃至深不可测的神学哲学,一并被教会垄断,那世俗世界里面的人都是笨蛋吗。 在那个时代,一句话,都是没文化的人。 查理曼要巩固自己的统治,必须借助来自教会的高级人力资源,所以很多教会的高层纷纷进入世俗权力的系统。 这样的话就会出现一个问题:教会成立的初衷是什么,上帝爱任何一个人,教会的责职就是帮助弱者,指导世人向善,让世人皈依上帝,忠于上帝,从而在彼岸永生。 那么现在教会的上层谄媚政治,直接架空了教会存在的基础,会发生什么? 基督教会被世俗直接消化从此消失,为此,教会底层的宗教纯洁派开始批评教会上层,掀起了克吕尼运动,结果就是老狐狸格里高利七世登上教皇的宝座,在宗教纯洁性的幌子下,发起了教皇革命。 他直接宣布教权凌驾于皇权之上,教皇有权利直接任免和罢黜皇帝,革除教籍,解除忠诚,只有他有权利召开大公会议,而任何人不准撤销他的裁决等等。 这简直就是赤裸裸地给皇帝下的战书啊,当时加洛林帝国已经分裂为三个国家,其中的神圣罗马帝国继承了加洛林皇室的合法性,在位的就是亨利四世。 那如果你是亨利你会怎么想,我是世俗政权,我掌握了sword(武力),而你教会作为人们的精神寄托,仅仅掌握了“word”(言论),我直接带兵过去把你教皇干掉不就完事了吗? 事实上亨利四世真的这么干了,结果就是教皇废除了皇帝,亨利带兵还没翻越阿尔卑斯山,后院诸侯纷纷宣布亨利四世不再是合法的皇帝,发兵皇室夺取帝位,亨利四世只能赶紧掉头救火 所以就发生了第一段落那个故事,亨利四世对诸侯该抓的抓,该砍头的砍头,平定内乱后,披头散发在教皇面前跪下。 这一跪也成了德国在此之后500年的宿影,当法国和英国纷纷崛起后,德国还在分裂中苦苦寻求政治整合的途径。 现在回过头来复复盘,为什么掌握了“word”的教皇能够战胜掌握“sword”的皇帝,是因为他的两种权力,一种是正宗的教权,废黜皇帝、革除教籍、解除忠诚; 另外一种是隐匿的政治权力,勾心斗角,合纵连横,封建政治是高度分散的,能整合的军事力量有限,而教权对西方全覆盖,整合出数倍于皇帝的军事力量。 所以,即便手里没有兵,把两种权力结合起来,威力就能远远超过皇帝所拥有的硬实力。 教会是怎么崛起的,而皇权又是怎么衰落的?这个过程其实只是一个硬邦邦的道理:没文化真可怕。 随机文章诸葛亮为什么会娶一个丑女?背后原因可能比你想像的还不单纯美国惊爆3000年木乃伊怀孕,小报纸编出的眼球故事(谣言终结)未来的中国600吨重型运输机,超越美俄成空中巨无霸薛定谔把妹法方程详解,成功率超55%的科学追女生法鲨鱼为什么一直游动,鲨鱼一直游不累吗(不游动会窒息死亡)迷案在线 mazx.cn本站内容大多收集于互联网,内容仅供娱乐,并不代表本站观点,如果本站内容侵犯了您的权益,敬请联系网站管理员,我们将尽快回复您,谢谢合作!
>推荐阅读 >特别推荐 >火热推荐