宇宙傳記epub

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2020年8月24日21:02:43 評論 127

宇宙傳記 作者:約翰·格裏賓

宇宙傳記 出版社:湖南科學技術出版社

宇宙傳記 內容簡介

本書作者揭示了宇宙的奧秘,以及更顯至關重要的——我們如何才能了解這些奧秘。本書描述了宇宙是如何開始的,早期宇宙是什麽樣子,它的結構如何發展演進,以及出現了什麽物質使其結合在一起。他描述了物質從哪裏來,恒星和星係如何形成,以及在我們的太陽係中生命如何產生。此外,在介紹了到目前為止我們對宇宙的認識之後,他進一步展望未來,揭示這一旅程往後會如何繼續。宇宙的一生是否會在大收縮或大撕裂時達到高潮,亦或是在我們有機會弄清楚這個問題之前,地球就將受到來自宇宙空間的撞擊?

宇宙傳記 目錄

致謝

前言——為何要為宇宙作傳?

1 如何認識我們自以為已經知曉的事物?

2 是否存在萬物至理?

3 宇宙從何而來?

4 早期宇宙是如何演進的?

5 可觀測宇宙的結構是如何發展演化的?

6 什麽使宇宙結合在一起?

7 化學元素從何而來?

8 太陽係從何而來?

9 生命起源自何處?

10 一切將如何結束?

術語表

宇宙傳記 精彩文摘

20世紀之初,科學家們已然知曉地球萬物皆由原子構成,每種原子構成各自的化學元素——氧原子、金原子、氫原子,如此等等。他們還知曉原子也並非如先前所認為的那樣是不可分割的,在適當的環境下,其中稱為電子的部分是可以被分離出來的。那時,人們傾向於將電子模型表述為微小粒子,而且實驗也顯示,電子的確表現得像微小粒子。玻爾解開的謎題是,光是以何種方式被個別不同種類的原子所放射(吸收)的。相比於普朗克對不同原子所構成的發光體發出的光所進行的研究,他的研究更加精細了。可見光的光譜涵蓋了彩虹的所有顏色(彩虹實際上就是一種光譜)。然而,如果將一種純淨的化學元素在火焰中加熱,它便會輻射出非常準確的波長(或稱之為色彩),在光譜中產生一條光帶。以鈉為例,其輻射的色彩就是彩虹中處於橘黃色的部分。而且,每種化學元素(即每種原子)各自產生出與眾不同的光帶,像指紋和條碼一樣獨一無二。彩虹的多姿多彩正是因為陽光是由不同種類原子所放射出的不同波長色光組成的緣故。通常,各種色光混雜在一起會呈現出白色光,但是,正如牛頓用棱鏡片所做的研究那樣,當陽光經過雨滴的折射,這些顏色便被分離出來。

因為光是能量的一種形式,所以由原子放出的光中的能量必須來源於原子(能量不可能憑空生成,這是物理學最基本的定律,盡管我們以後將會看到,即便是這條定律也存在其局限性)。玻爾意識到,能量來源於原子外部電子的重排。電子攜帶負電荷,而原子核攜帶正電荷,因而電子受到原子核的吸引,正如地球上的物體被引力吸引一樣。假如你搬動一件重物上樓,你就必須做功(加入能量)才能移動這一重物遠離地心。假如你將其從樓上窗戶拋下,能量就被釋放了,先是轉化為下落物體的動能,然後落地時化為熱能,使撞擊點的地表輕微升溫,因為原子和分子會因撞擊而輕微地震蕩四散。玻爾提出,如果原子外部的電子朝向原子核運動,靠近原子核,就會釋放出能量(比如光)。如果較接近原子核的電子吸收了能量(或許是從光中,或者因為原子受熱),它會向原子核外圍躍動。但是,能量為何總要以某種確定的波長,以確定的量釋放或者吸收呢?

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