91~120天體物理學(xué)學(xué)術(shù)名詞
91麥克斯韋方程(Maxwell'sequation)? 92膜(membrane)??
93微波背景輻射(microwavebackgroundradiation)? ?94磁單極子(monopole)
? 95M理論(M-theory)? ? 96多連通空間(multiplyconnectedspace)
97多元宇宙(multiverse)? ? 98μ介子(muon)? 99負(fù)能量(negativeenergy)
100中微子(neutrino)? 101中子(neutron)? ?102中子星(neutronstar)
103核合成(nucleosynethesis)? ?104核子(nucleus)??
105奧爾貝斯悖論(Olbers’paradox)? ? ? 106微擾理論(perturbationtheory)
107光子(photon)? 108普朗克能量(Planckenergy)? 109普朗克長度(Plancklength)
? ?110十(10)的冪(powersoften)? ? ? 111質(zhì)子(proton)? ?112脈沖星(pulsar)
113量子漲落(quantumfluctuation)? ?114量子泡沫(quantumfoam)
? ?115量子引力(quantumgravity)? ?116量子躍遷(quantumleap)
117量子力學(xué)(quantummechanics)? 118量子理論(quantumtheory)
119夸克(quark)? ?120脈沖星(quasar)
91麥克斯韋方程(Maxwell'sequation)
這是有關(guān)光的基本方程,由詹姆斯·克拉克·麥克斯韋于1860年首次寫出。這些方程顯示,電場和磁場可以互相轉(zhuǎn)換。麥克斯韋證明,這些場以一種波樣運(yùn)動(dòng)互相轉(zhuǎn)換,產(chǎn)生出以光速傳播的電磁場。麥克斯韋進(jìn)而大膽猜測,這就是光。
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92膜(membrane)
以各種維度存在的延展表面。零位膜是個(gè)點(diǎn)狀粒子。一位膜是一根弦。二位膜是一片膜。膜的概念是M理論中的關(guān)鍵特點(diǎn)。可以把弦視為一片有一個(gè)維度被壓縮了的膜。
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93微波背景輻射(microwavebackgroundradiation)
大爆炸最初輻射的遺跡,溫度大約為絕對零度之上2.7度(K)。這種背景輻射中的細(xì)微差異為科學(xué)家提供了寶貴的數(shù)據(jù),可以用來對多種宇宙學(xué)理論進(jìn)行驗(yàn)證或排除。
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94磁單極子(monopole)
磁場的單獨(dú)一個(gè)極。磁體通常都有不可分開的北極和南極,因此從來未能在實(shí)驗(yàn)室中確切看到過磁單極子。大爆炸之時(shí)按理說應(yīng)產(chǎn)生了大量的磁單極子,但我們今天一個(gè)也看不到,也許在膨脹過程中它們的數(shù)量被稀釋了。
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95M理論(M-theory)
弦理論中的最先進(jìn)版本。M理論存在于11個(gè)維度的超空間中,那里可以有二位膜和五位膜??梢杂?種方法把M理論降解為10個(gè)維度,從而帶給我們5種已知的超弦理論,現(xiàn)在知道它們其實(shí)就是同一種理論。M理論的全套方程迄今完全無人知曉。
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96多連通空間(multiplyconnectedspace)
在這種空間中,套索或活套無法被連續(xù)收縮為一個(gè)點(diǎn)。舉例來說,環(huán)繞在面包圈表面的活套不能被收縮為一個(gè)點(diǎn),因此面包圈就是多連通的。蟲洞就是典型的多連通空間,所以繞在蟲洞脖子上的套索不能被抽緊。
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97多元宇宙(multiverse)
許多宇宙。這一概念一度被認(rèn)為帶有高度的猜測性,如今被看做是理解早期宇宙的關(guān)鍵概念。有若干形式的多元宇宙,都密切相關(guān)。任一量子理論都有一個(gè)多元宇宙的各種量子態(tài)。應(yīng)用到宇宙上,這就意味著存在著無窮數(shù)量的平行宇宙,互相分離。膨脹理論引入多元宇宙說,用以解釋膨脹的過程是如何開始并結(jié)束的。弦理論引入多元宇宙說,因?yàn)樗峁┝舜罅康目赡艿慕狻T贛理論中,這些宇宙實(shí)際可以互相碰撞。還有一些人出于哲學(xué)上的需要,引入多元宇宙說,來解釋人擇原理。
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98μ介子(muon)
繆介子,一種與電子完全相同的亞原子粒子,但質(zhì)量要大得多。它屬于標(biāo)準(zhǔn)模型中的第二種冗余代。
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99負(fù)能量(negativeenergy)
這種能量小于零。物質(zhì)有正能量,引力有負(fù)能量,這二者在許多宇宙模型中都可以互相抵消。在量子理論中,由于有卡西米爾效應(yīng)和其他一些效應(yīng),則允許有一種不同的負(fù)能量,可以用做一種驅(qū)動(dòng)力,使蟲洞穩(wěn)定。負(fù)能量在創(chuàng)造和穩(wěn)定蟲洞過程中有用。
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100中微子(neutrino)
這是一種飄忽不定的、幾乎沒有質(zhì)量的亞原子粒子。它們對其他粒子的反應(yīng)非常弱,可以穿透若干光年厚的鉛而不與任何東西發(fā)生相互作用。它們是從超新星中大量釋放出來的。中微子的數(shù)量大到把圍繞坍縮中的恒星周圍的氣體加熱的程度,從而導(dǎo)致超新星的爆發(fā)。
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101中子(neutron)
這是一種中性的亞原子粒子,與質(zhì)子一起構(gòu)成原子核。
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102中子星(neutronstar)
這是指坍塌的恒星,由致密的中子構(gòu)成。它的直徑通常為10~15英里(16~24千米)。當(dāng)它自轉(zhuǎn)的時(shí)候,它以不規(guī)則方式釋放出能量,造成脈沖星。它是超新星的遺骸。如果中子星相當(dāng)大,大約如3個(gè)太陽質(zhì)量那樣大,那么它就有可能坍塌為一個(gè)黑洞。
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103核合成(nucleosynethesis)
從大爆炸時(shí)開始的以氫創(chuàng)造高等級核子的過程。這樣,人們就可以獲得比較豐富的各種可以在大自然中找到的元素。這是大爆炸的三個(gè)“證據(jù)”之一。高等元素是在恒星中心形成的。超過鐵以上的元素都是在超新星爆發(fā)中炮制成的。
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104核子(nucleus)
原子中微小的核心,由質(zhì)子和中子構(gòu)成,直徑大約10-13厘米。核子中質(zhì)子的數(shù)量決定了圍繞著核子的殼層中有多少電子,這又進(jìn)而決定了原子的化學(xué)特性。
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105奧爾貝斯悖論(Olbers’paradox)
這個(gè)悖論提出的問題是,夜空為什么是黑色的。如果宇宙是無窮大的,而且是均勻的,那么我們肯定會(huì)接收到無窮數(shù)量的恒星發(fā)出的光,因此天空應(yīng)該是白的,這與我們觀察到的實(shí)際情況不相符。大爆炸和恒星的有限壽命解釋了這個(gè)悖論。大爆炸使從宇宙深空到達(dá)我們眼睛的光線截?cái)嗔恕?/span>
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106微擾理論(perturbationtheory)
物理學(xué)家利用微擾理論,通過求出無窮數(shù)量的小修正之和的方式,解決量子理論問題。弦理論中幾乎所有的工作都是通過弦微擾理論完成的,但有一些最為有趣的問題則超出了微擾理論的能力,例如超對稱性破缺。于是,我們就需要有非微擾方式來解弦理論,但目前這種方式還沒有以任何系統(tǒng)的方式真正出現(xiàn)。
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107光子(photon)
光的粒子或量子。光子是愛因斯坦首次提出的,用以解釋光電效應(yīng),即,把光照射到金屬上時(shí)會(huì)彈射出電子。
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108普朗克能量(Planckenergy)
10019億電子伏特。這是大爆炸的能量,此時(shí)所有的力都統(tǒng)一為單獨(dú)一個(gè)超力。
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109普朗克長度(Plancklength)
10-33厘米。這是在大爆炸時(shí)期的尺度,那時(shí)引力與其他力的強(qiáng)度一樣。在這個(gè)尺度上,空間時(shí)間變成“泡泡狀”,真空中有微小的泡泡和蟲洞出現(xiàn)并消失。
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110
10的冪(powersoften)
科學(xué)家用來標(biāo)示極大或極小數(shù)字的一種簡便寫法。例如,10n就等于1之后跟著n個(gè)零。1000就是103。同樣,10-n就等于10n的倒數(shù),即,0.000…001,有n-1個(gè)零。同樣,千分之一就是10-3或0.001。
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111質(zhì)子(proton)
這是一種有正電荷的亞原子粒子,與中子一起構(gòu)成原子核。它們很穩(wěn)定,但大統(tǒng)一理論預(yù)言,在經(jīng)過很長時(shí)期以后,它們有可能衰變。
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112脈沖星(pulsar)
這是旋轉(zhuǎn)中的中子星。由于它不規(guī)則,所以它就像一座旋轉(zhuǎn)著的燈塔,看起來像是一顆眨眼睛的恒星。
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113量子漲落(quantumfluctuation)
相對牛頓或愛因斯坦經(jīng)典理論的一些微小變化,是由測不準(zhǔn)原理造成的。宇宙本身可能就是從子虛烏有中的量子漲落(超空間)演化出來的。大爆炸中的量子漲落造就了今天的星系團(tuán)。幾十年來一直阻礙形成統(tǒng)一場理論的量子引力問題,在于引力理論的量子漲落具有無窮性,而這是無法解釋的。迄今為止,只有弦理論能消除這些無窮的引力量子漲落。
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114量子泡沫(quantumfoam)
這是指在普朗克長度的層面上,空間時(shí)間產(chǎn)生的微小的像泡沫一樣的扭曲。如果我們能夠窺探到普朗克長度上的時(shí)空結(jié)構(gòu),那么我們就會(huì)看到那里有許多極小的泡泡和蟲洞,看起來像泡沫一樣。
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115量子引力(quantumgravity)
一種遵循量子原理的引力形式。把引力量化的時(shí)候,我們會(huì)看到一個(gè)引力包,稱為引力子。把引力量化的時(shí)候,我們通常發(fā)現(xiàn)它的量子漲落是無窮的,從而使這個(gè)理論變得毫無用處。目前,弦理論是唯一能夠消除這些超位數(shù)的。
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116量子躍遷(quantumleap)
這是指物體狀態(tài)發(fā)生突然變化,是經(jīng)典物理學(xué)所不允許的。原子內(nèi)部的電子在軌道之間進(jìn)行量子躍遷,在此過程中或釋放光或吸收光。宇宙有可能是從子虛烏有中發(fā)生了一次量子躍遷,從而產(chǎn)生了我們今天的宇宙。
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117量子力學(xué)(quantummechanics)
這是指1925年提出的完整的量子理論,取代了普朗克和愛因斯坦的“老的量子理論”。舊的量子理論匯集了各種舊的經(jīng)典概念和較新的量子概念。與此不同,量子力學(xué)以波動(dòng)方程和測不準(zhǔn)原理為基礎(chǔ),代表了與經(jīng)典物理學(xué)的重大決裂。實(shí)驗(yàn)室中還從來沒有發(fā)現(xiàn)不符合量子力學(xué)的現(xiàn)象。該理論在今天的最新版本稱為量子場論,它把狹義相對論和量子力學(xué)結(jié)合在一起。然而,要為引力建立一個(gè)完整的量子力學(xué)理論是超乎尋常地困難。
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118量子理論(quantumtheory)
這是亞原子物理的理論。它是有史以來最成功的理論之一。量子理論加上相對論構(gòu)成基礎(chǔ)層面上全部物理學(xué)知識的總和。粗略而言,量子理論是建立在三項(xiàng)原則之上的:(a)能量以稱做量子的離散包形式存在;(b)物質(zhì)是以點(diǎn)狀粒子為基礎(chǔ)的,但找到它們的概率則是由波來顯示的,而波則遵循薛定諤的波動(dòng)方程;(c)要使波坍塌并確定一個(gè)物體的最終狀態(tài),需要進(jìn)行觀測。量子理論的基本原理與廣義相對論的基本原理是倒轉(zhuǎn)過來的,廣義相對論有確定性,并且是建立在光滑表面上的。如何將相對論與量子理論結(jié)合起來,是今天物理學(xué)面臨的最大難題之一。
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119夸克(quark)
一種構(gòu)成質(zhì)子和中子的亞原子粒子。三個(gè)夸克構(gòu)成一個(gè)質(zhì)子或中子,一個(gè)夸克和一個(gè)反夸克組成的一對構(gòu)成一個(gè)介子??淇吮旧硎菢?biāo)準(zhǔn)模型的組成部分。
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120脈沖星(quasar)
這是準(zhǔn)恒星天體。它們是在大爆炸之前不久形成的巨大星系。在它們的中心有巨大的黑洞。我們今天看不到脈沖星,正好推翻了穩(wěn)恒態(tài)理論,該理論聲稱,今天的宇宙與幾十億年以前沒有什么不同。