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时间简史科普[3]-膨胀的宇宙

概念

恒星是由炽热的气体组成的、能够自身发光的球形的或类似球形的天体。 太阳是离地球最近的恒星。由于恒星离地球遥远,人们用肉眼觉察不到它们在天球上的位置变化,因此古代人称为“恒”星,实际上恒星在不停地运动,如太阳就以每秒250千米的速度绕银河系的中心运转。

行星是环绕恒星运行的天体之一。行星本身不发射可见光,以表面反射太阳光而发亮。在以恒星组成的各个星座的天空背景中,行星有明显的相对移动,所以被称为“行星”。行星环绕恒星公转。行星的质量要比其所环绕运行的恒星小得多。地球是太阳系中一颗普通的行星。

卫星是围绕行星运转的天体。卫星质量比其环绕的行星小。本身不发射可见光,以表面反射太阳光而发亮。月球是地球的天然卫星。除天然卫星外,人类已发射地球卫星及其天体的人造卫星。

星系的距离

远在公元 1750 年,就有些天文学家建议,如果大部分可见的恒星处在一个单独的碟状的结构中,则可以知道银河系的外观是一个慢慢旋转的螺旋的恒星群。几十年之后,天文学家威廉·赫歇尔(1738年11月15日-1822年8月25日)爵士才非常精心地对大量的恒星的位置和距离进行编目分类,从而证实了自己的观念。即便如此,这个思想在本世纪初才完全被人们接受。

银河系

1924 年,我们现代的宇宙图象才被奠定。那是因为美国天文学家埃得温·哈勃证明了,我们的星系不是唯一的星系。事实上,还存在许多其他的星系,在它们之间是巨大的空虚的太空。为了证明这些,他必须确定这些星系的距离。这些星系是如此之遥远,不像邻近的恒星那样,它们看起来是固定不动的,哈勃被迫用间接的手段去测量这些星系的距离。

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时间简史科普[2]-空间和时间

引言

我们现在关于物体运动的观念来自于伽利略和牛顿。在他们之前,人们相信亚里士多德,他说物体的自然状态是静止的,并且只在受到力或冲击作用时才运动。这样,重的物体比轻的物体下落得更快,因为它受到更大的力将其拉向地球。

伽利略从比萨斜塔上将重物落下

据说,伽利略从比萨斜塔上将重物落下,从而证明了亚里士多德的信念是错的。这故事几乎不可能是真的,但是伽利略的确做了一些等同的事——将不同 重量的球从光滑的斜面上滚下。这情况类似于重物的垂直下落,只是因为速度小而更容易观察而已。伽利略的测量指出,不管物体的重量是多少,其速度增加的速率是一样的

当然,一个铅锤比一片羽毛下落得更快,那是因为空气对羽毛的阻力引起的。如果一个人释放两个不遭受任何空气阻力的物体,例如两个不同的铅锤,它们则以同样速度下降。航天员大卫·斯各特在月亮上进行了羽毛和铅锤下落实验。因为月球上没有空气阻力,证明了伽利略是对的。

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时间简史科普[1]-宇宙图像

本系列说明

本系列博客开始之前我在犹豫要不要写,后来再三思考还是决定花一些时间在上面,整理《时间简史》这本书的内容,尽量让自己理解并通俗的解释出来,如果有什么问题请指正,如果您有什么建议也可以提出来,我希望这个系列能融入一些自己的思想并和大家展开激烈的讨论。

斯蒂芬威廉霍金

斯蒂芬威廉霍金(1942年1月8日-2018年3月14日)是剑桥大学前卢卡斯数学教授,也是《时间简史》的作者,这是一本国际畅销书。他是Dennis Stanton Avery和Sally Tsui Wong-Avery应用数学和理论物理系研究主任,也是剑桥理论宇宙学中心的创始人,斯蒂芬霍金被认为是爱因斯坦以来最杰出的理论物理学家之一。

斯蒂芬威廉霍金

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