物理宇宙学百科

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行家:宇宙与道时间:2012年03月09日 1984年,因为两个明显的原因,人们对弦理论的兴趣突然复活。一个原因是,在证明超引力是有限的,以及解释我们观察到的粒子的种类方面,人们未能真正取得进展。另一个原因是,约翰·施瓦兹和伦敦玛丽皇后学院的麦克·格林发表的一篇论文指出,弦理论可以解释内禀的左旋性的粒子存在,正如我们观察到的一些粒子那样。不管是什么原因,大量的人很快开始作弦理论的研究,而且发展了称之为异形弦的新形式,这种形式似乎能够解释我们…[详细]

行家:宇宙与道时间:2012年03月09日 物理学的统一…[详细]

行家:宇宙与道时间:2012年03月09日 时间箭头…[详细]

行家:宇宙与道时间:2012年03月09日 固斯提出,宇宙是以一个非常热而且相当紊乱的状态从大爆炸开始的。这些高温表明宇宙中的粒子运动得非常快并具有高能量。正如早先我们讨论的,人们预料在这么高的温度下,强和弱核力及电磁力都被统一成一个单独的力。当宇宙膨胀时它会变冷,粒子能量下降。最后出现了所谓的相变,并且力之间的对称性被破坏了:强力变得和弱力以及电磁力不同。相变的一个普通的例子是,当水降温时会冻结成冰。液态水是对称的,它在任何一点和任何方向…[详细]

行家:宇宙与道时间:2012年03月09日 宇宙的起源和命运…[详细]

行家:宇宙与道时间:2012年03月09日 黑洞不是这么黑的…[详细]

行家:宇宙与道时间:2012年03月09日 1970年,我在剑桥的一位同事和研究生同学布兰登·卡特为证明此猜测跨出了第一步。他指出,假定一个稳态的旋转黑洞,正如一个自旋的陀螺那样,有一个对称轴,则它的大小和形状,只由它的质量和旋转速度所决定。然后我在1971年证明了,任何稳态旋转黑洞确实有这样的一个对称轴。最后,在国王学院任教的大卫·罗宾逊利用卡特和我的结果证明了这猜测是对的:这样的黑洞确实必须是克尔解。所以在引力坍缩之后,一个黑洞必须最终…[详细]

行家:宇宙与道时间:2012年03月09日 对电磁和弱力统一的成功,使许多人试图将这两种力和强核力合并在所谓的大统一理论(或GUT)之中。这名字相当夸张,所得到的理论并不那么辉煌,也没能将全部力都统一进去,因为它并不包含引力。它们也不是真正完整的理论,因为它们包含了许多不能从这理论中预言而必须人为选择去适合实验的参数。尽管如此,它们可能是朝着完全的统一理论推进的一步。GUT的基本思想是这样:正如前面提到的,在高能量时强核力变弱了;另一方面,…[详细]

行家:宇宙与道时间:2012年03月09日 基本粒子和自然的力…[详细]

行家:宇宙与道时间:2012年03月09日 不确定性原理…[详细]

行家:宇宙与道时间:2012年03月09日 一个人绕宇宙一周最终可回到出发点的思想是科学幻想的好题材,但实际上它并没有多大意义。因为可以指出,一个人还没来得及绕回一圈,宇宙已经坍缩到了零尺度。你必须旅行得比光波还快,才能在宇宙终结之前绕回到你的出发点——而这是不允许的!在第一类弗利德曼模型中,宇宙膨胀后又坍缩,空间如同地球表面那样,弯曲后又折回到自己。在第二类永远膨胀的模型中,空间以另外的方式弯曲,如同一个马鞍面。所以,在这种情形下空间是无…[详细]

行家:宇宙与道时间:2012年03月09日 膨胀的宇宙…[详细]

行家:宇宙与道时间:2012年03月09日 正如我们已经看到的,马克斯韦方程预言,不管光源的速度如何,光速应该是一样的,这已被精密的测量所证实。这样,如果有一个光脉冲从一特定的空间的点在一特定的时刻发出,在时间的进程中,它就会以光球面的形式发散开来,而光球面的形状和大小与源的速度无关。在百万分之一秒后,光就散开成一个半径为300米的球面;百万分之二秒后,半径变成600米;等等。这正如同将一块石头扔到池塘里,水表面的涟漪向四周散开一样,涟漪以…[详细]

行家:宇宙与道时间:2012年03月09日 第02章空间和时间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。亚里士多德的传统观点还以为,人们用纯粹思维可以找出制约宇宙的定律:不必要用观测去检验它。所以,伽利略是第一个想看看不同重量的物体是否确实以不同速度下落的人。据说,伽利略从比萨…[详细]

行家:宇宙与道时间:2012年03月09日 我们的宇宙图象…[详细]

行家:宇宙与道时间:2012年03月09日 黑洞…[详细]