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宇宙12個有趣事實:太陽是綠色的 宇宙沒有開始

浩翰宇宙充滿著無盡的神秘,至今一些宇宙現象和物質仍讓科學家們無法解釋。 這裡有關於宇宙的十個有趣事實,不知你是否都了解?

宇宙年輕的時候是熾熱的

人們接受最為普遍的宇宙學模型是所謂的“宇宙大爆炸”。 宇宙微波背景輻射(CMBR)的發現已經對此加以了證明。 但是嚴​​格地說沒有人知道究竟是什麼發生了“爆炸”,我們只是通過推論得知宇宙在誕生時候是無限熾熱的,並會隨著膨脹逐漸冷卻。

宇宙在膨脹剛開始幾分鐘的時候溫度大約是 10 億 K,1 秒鐘的時候溫度是 100 億 K。 與之相比今天宇宙的平均溫度只有 2.725 K。

隨著年齡的增長,宇宙會變得越來越寒冷

對遙遠星系的觀測表明,宇宙的膨脹在加速。 這顯示宇宙會逐漸冷卻,並很有可能難逃“大凍結”的命運。

導致“大凍結”的原因是缺乏熱源(能量),也被稱為“熱寂”。 威爾金森微波各向異性探測器(WMAP)對當前宇宙的幾何結構和密度所作的精確探測傾向這個結果。

宇宙的直徑超過 1500 億光年

當前對整個宇宙寬度的估計大約是 1500 億光年。 雖然不同年齡段的宇宙這一數值極為不一致,但是假如你考慮到宇宙在加速膨脹,就比較好理解。

宇宙誕生已有 137 億年

同樣值得注意的是這一數字的精確度已經高於 1%。 它是由研究小組從 WMAP 採集到的所有必需信息中得出的,而這些信息的來源是對宇宙微波背景輻射的探測。

傳統方式也對此數據有貢獻,比如對特定放射性原子核豐度的測算。 球狀星團內大多含有最古老的恆星,對這些星團的觀測結果也指向相近結果。

地球不平坦,但宇宙是平坦的

基於愛因斯坦的廣義相對論,宇宙的存在形式可能會有三種:開放、閉合或平坦。 同樣是 WMAP ,它對 CMBR 的觀測結果證明——宇宙是平坦的。

這種幾何結構和其不可見的固有本性即所謂的暗能量,共同導致了宇宙的最終命運——“大凍結”。

宇宙的大尺度結構

在最大的結構上,宇宙是由纖維狀結構、巨洞、超星系團、星系群和星系團組成的。 超星系團由星系群和星系團組成。 超星系團可以是“壁”的一部分,而“壁”是纖維狀結構的一部分。

巨大而空曠的空間被稱為“巨洞”。 根據對 CMBR 的探測,在宇宙發展的極早期階段,宇宙不同方向的溫度有細微不同,這些不同最終使物質在宇宙的某些部分聚集成團,而其它部分變得相當空曠。

宇宙的很大一部分是由我們無法看到的東西構成的

通過不同波長的電磁光譜,如無線電波、紅外線、X 線以及可見光,我們可以看到看到宇宙的很大一部分。 但是不幸的是,更大部分的宇宙,無論我們用什麼頻率都無法看到。

引力透鏡、溫度分佈、星系的軌道速度和自轉速度等現像都表明可能存在著一種下落不明的物質。 明確地說,這些觀測結果都顯示有暗物質存在。 另一種不可見的實體本性是所謂的暗能量,它被認為是星系加速遠去的原因。

宇宙沒有中心

宇宙沒有中心。 星系的中心並不是宇宙的中心,因為星係並非是整個宇宙。 宇宙沒有中心。 每個星係都在互相遠離。

每個星係都在以最快的速度互相遠離

星係都在加速互相遠離。 實際上,根據最新的數據,有人相信宇宙可能會以“大撕裂”告終。 屆時每一個原子都會分崩離析。

這個理論源自觀測到的宇宙加速膨脹。 持這樣徹底大災難命運觀點的科學家相信,這種膨脹永遠都不會停止,因此一切都會四分五裂。

要更深刻地了解宇宙,我們必須對比原子還小的結構進行研究

自打宇宙學家開始用大爆炸模型在時間上追溯遠古事件,他們專注宏觀宇宙的目光便開始投向越來越小的空間。 他們知道,隨著對過去的推論不斷深入,他們越來越接近一個極熱、極密、極小,而且擁有極端高能的宇宙。

這樣的環境顯然存在於對微觀世界進行研究的粒子物理領域。 所以,在最新的研究中,宇宙學和粒子物理開始不可避免地進行合作。

太陽是綠色的

 你在夜空中所觀測到的每一顆恆星可能都比太陽更大更明亮。 在5000多顆亮度超過第六等級的恆星中,只有少數大小和亮度和太陽相等,其餘的都要更大更明亮。

在500個亮度超過第四等級的恆星中(這包括幾乎所有肉眼可見的恆星),所有恆星基本都比太陽更大更明亮。 在地球上人類肉眼可見的最明亮的50顆恆星中,明亮度最低的是半人馬座阿爾法星,但它仍比太陽明亮1.5倍,即便如此在地球北半球大部分地區觀測它都非常困難。

在黑暗的夜晚你無法看到上百萬顆恆星。 無論商業廣告、詩歌或者歌曲是如何描繪的,在地球任何地方都無法看到上百萬顆恆星。 這是因為它們距離地球不夠近,且自身亮度也不足。 在條件非常好的夜晚,既沒有月亮也遠離任何光源,視力極好的人一次也只能最多看見2000-2500顆星。

紅色代表炙熱,而藍色代表冰冷——這一概念是錯誤的!我們往往認為紅色的事物是炙熱的,而藍色則是涼爽的。 這是可以理解的,因為紅色發光的壁爐是炙熱的,而冰,尤其是在冰川和極地地區,顏色則接近藍色。

然而我們這麼說是因為日常的經歷是很有限的。 事實上,隨著溫度的改變加熱物體的顏色也會發生變化,紅色代表了加熱物體在可見光下能夠發光的最低溫度。 隨著溫度越來越高,顏色會逐漸變成白色最終變成藍色。 因此天空中紅色的恆星是“最冷的”,而藍色的才是最炙熱的

恆星是黑色天體。 黑色天體可以100%吸收落入它的電磁波輻射(包括光、無線電波等)。 一個簡單的比喻便是一個內部被刷成黑色的磚爐,唯一的開口便是一扇小窗戶。 所有透過窗戶照射進來的光都被磚爐吸收,外側沒有反射任何光,簡言之它是個完美的吸收者,這一原理也同樣適用於恆星。

然而,這只是說黑色天體會吸收所有照射在它上面的輻射能量,並不影響它再次釋放能量。 對恆星來說,它會吸收所有落入它的輻射,同時會向太空釋放比吸收的更多的輻射。

極端紫外線下的太陽呈現偽色綠色。 人眼無法看見這個波長

並沒有綠色的恆星。 儘管有謠言稱有的恆星看似綠色,包括氐宿四(Zuben Eschamali),但大多數觀測者尚未發現任何恆星是綠色的,這種顏色只可能是望遠鏡產生的光學效應,或者個人視覺和對比度 的特殊怪癖。 恆星會釋放光譜,包括綠色,但是人眼-大腦的聯繫機制會將顏色混合,從而導致很少看見綠色。

一個顏色在整個輻射中占主導地位,但在恆星的波長和密度範圍內,綠色會與其它顏色相混合,使得恆星看起來更像白色。 對恆星來說,從低溫到高溫一般的顏色順序依次為紅色、橙色、黃色、白色和藍色。 因此從人眼可以辨別的角度看,並不存在綠色的恆星。

我們的太陽是顆綠色的恆星。 太陽是一顆綠色的恆星,更準確來說,是一顆綠色-藍色恆星,它的峰值波長位於光譜綠色和藍色的過渡區。 這一事實非常重要,因為恆星的溫度與它釋放的最主要波長的顏色有關。

對太陽而言,它的表面溫度為5800k,相當於波長為500納米,也就是綠色-藍色。 然而,正如第五點所述,當周圍有其它顏色時人眼會很難看到這個顏色,因此太陽的顏色看起來像是白色甚至是黃白色。

太陽是一顆矮恆星。 我們總認為太陽是一顆“正常”恆星,從很多方面看它的確如此,但事實上它是一顆矮恆星。 你可能聽過白矮星,但它並非一顆正常恒星,而是死亡恆星的屍體。 因此,除了“正常”恆星(就是可以通過可持續的穩定氫聚變而產生自身能量的天體),還存在“矮恆星”,“巨星”和“超巨星”。 巨星和超巨星代表了恆星的終結階段(年老),而大多數恆星都處於進化的漫長的成熟期,統稱為矮恆星。 雖然它們大小各不相同,但整體來說比矮恆星要更小,因此有時候也被稱為黃矮星

 恆星並不會閃爍。 恆星看起來在閃爍,尤其是當它們靠近視平線時。 例如有一顆恆星天狼星,它閃爍和閃耀是如此頻繁以至於有些人認為它是UFO。 事實上,閃爍並不是恆星的特性,而是地球混亂大氣層的特性。 當恆星的光穿透地球大氣層時,尤其是當恆星靠近視地平線時,它必須經過很多層密度不一的大氣層。 這會對光產生輕微的影響。 光會最終到達人眼,但是光的每次偏移都會導致它的顏色和密度發生輕微的變化,從而產生恆星“閃爍”的假象。

宇宙沒有開始 有趣的彩虹引力理論

彩虹引力認為引力對宇宙的影響在不同光線波長情況下存在差異

  

 科學家指出彩虹引力理論突出了大爆炸理論存在的缺陷,後者認為宇宙誕生於大約138億年前,當時一個密度無限大的點——被稱之為“奇點”——發生爆炸

一些科學家認為如果讓時間倒流,宇宙的密度將不斷提高,接近無限大,但永遠不會達到無限大,宇宙並沒有大爆炸理論認為的奇點。 這種想法是所謂的“彩虹引力”的一種可能結果。 彩虹引力理論雖然並沒有被物理學家廣泛接受,但很多人認為它不失為一項很有趣的理論。

彩虹引力理論的名字來自於這樣一種觀點,即引力對宇宙的影響在不同光線波長情況下存在差異,而彩虹正是由不同波長光線組成。 10年前,科學家提出彩虹引力理論,試圖調和廣義相對論與量子力學理論之間的差異。

科學家指出彩虹引力理論突出了大爆炸理論存在的缺陷,後者認為宇宙誕生於大約138億年前,當時一個密度無限大的點——被稱之為“奇點”——發生爆炸。 根據愛因斯坦的廣義相對論,巨型天體能夠扭曲時空。 這也就意味著,穿過這個時空的任何物體——包括光線在內——都要沿著一條彎曲的軌跡移動。

1922年,亞歷山大-弗里德曼得出大爆炸理論的方程式。 弗里德曼從愛因斯坦的廣義相對論方程式著手,最後發現了這些方程式的解法。 廣義相對論認為宇宙開始於一種高密度和高溫狀態。 埃及澤維爾科技城理論物理學中心的埃德-阿瓦德表示:“根據彩虹引力理論,不同能量的粒子實際上會看到不同的時空,不同的引力場。”

科學家在《宇宙學與天體物理學學報》上發表文章稱,宇宙的兩種可能的演化立基於對彩虹引力影響進行解讀時存在的些許差異。 一種結果是,如果你讓時間倒流,宇宙的密度將不斷提高,接近無限大,但永遠不會達到無限大。 另一種想定中,宇宙達到極高的密度,但這種密度是有限的,隨後處於穩定狀態。 阿瓦德教授指出在這兩種想定中,在宇宙中追踪物質和光線的軌跡並不會讓我們回到無限小的原點,也就是大爆炸。 科學家計劃在未來幾年時間裡研究伽瑪射線大爆發和其他宇宙事件,尋找彩虹引力影響的跡象

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