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你好,欢迎来到宇宙吧,我是你的朋友奔雷兔。
如果我们在这里是第一次相遇,我想把以下这一句话送给你:
“我们人类和地球在宇宙中一点都不特殊。”
事实上这一句话来头并不小它被誉为宇宙学原理。
一切都从相信这个原理开始,它并不是一种信仰,它只是一个方向,指导着我们观测,研究,证伪由人类定义出的各种宇宙规律。在浩瀚的宇宙中,人类是渺小的。我们可以去了解宇宙,这是作为一个人类个体的权利,但这并不是一件容易的事情。对人类总体而言这是一件尚未完成的事情,我估计离完成这件事情的日子还了了无期,所以它是一件至少值得所有人期待它能完成的事情。
在了解宇宙这件事情上,目前我们有一些方法,也试着用这些方法走过了一段岁月。在这里我会向大家粗浅地介绍一下这些方法,和告诉大家一些我们已经有把握确定在宇宙中所发生的事情。


来自Android客户端1楼2019-09-24 01:39回复
    宇宙学原理包括一种逻辑,我们以及我们的地球不特殊,也就是说远方也不会太不可思议。在遥远的星系中也会有我们熟悉的规律,除非一开始我们就搞错了,我们确实是特例,很明显这种搞错比起承认自身的不特殊更难让人接受。(通常认为自己很特殊的个体,遇到最多的问题大概就是“你咋不上天呀?”诸如此类的)
    所以相信宇宙学原理的一小撮人群搬出他们的望远镜开始仰望星空,看看那些遥远的地方都是些什么?但是你可能不知道的是哪些人不止用望远镜,他们还会用他们的“显微镜”。这种“显微镜”我们称作――光谱分析。
    光谱分析是可以通过不同颜色的光分析出物质拥有的不同元素,这有赖于我们在地球上的化学研究。通过光谱分析我们就可以分析出遥远恒星都有哪些元素。
    不止能分析出发光的恒星,就连不发光的行星也能分析,因为元素是会吸收光的,发射什么光就吸收什么光。只需要看看经过它们的光都被吸收了哪些频段就能分析出来。(不同颜色的光其频率都有所不同)
    这种方法可以确定上亿光年远的物体都有哪些元素。
    你说这有什么用?当然是四面八方都看看呀,在化学里每种元素在自然中诞生所需要的时间都不同,较重的元素其自然诞生所需要的时间更久,这样我们可以看看宇宙中哪些星系比较年轻,哪些又比较老嘛。虽然我们不特殊,但至少在宇宙中通过这样的观测还是能大概地猜一下我们自己究竟是“前辈”还是“学妹”嘛!就目前的观测数据来看,我们人类很有可能是“前辈”这一角色。
    光谱分析中还包括一个有趣的现象――红移与蓝移。不熟悉这个现象的朋友可以去了解一下“多普勒效应”没错,就是哪个最开始用声波来做的实验,而光也有这样的特性。
    如果光一边向我们传来一边被拉长,那么原本的光的频率就被拉长了,颜色因为频率被拉长也发生了改变,这就是红移现象。(在光谱中可见光的波长较长的一端是红色,波短的一端是紫色)那么光所划过的空间就被拉长了,如今我们大概会说这是宇宙的膨胀所导致的。通过分析光的波长被拉长的程度我们还可以计算光源距离我们有多远。(“哈勃常数”大家可以去了解一下,这是一个通过大量观测所得到的常数)
    而蓝移与红移正好相反,光的波长被缩短了。哪是因为引力的作用在一个能战胜膨胀的区域内诞生的,它预示着光源正在向我们靠近。


    来自Android客户端2楼2019-09-24 01:40
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      上面已经介绍过如何计算在宇宙中遥远的被观测物的距离以及元素,那么它们的大小又是通过怎样的信息传递给我们的呢?
      还是光。以恒星为例,我们把光源的亮度分成了一些等级,在计算出光源距离后就能通过光度去计算一颗恒星的大小了。其逻辑很简单,与恒星的表面积有关,试想一下一个小电灯泡,和10个困在一起的小电灯泡哪个亮?这就很明显了。
      这里补充一点小知识吧,光源距离增加一倍,亮度就会减少到原来的1/4通过计算把光源还原到距离为0的光度时,大小比例通过其它观测数据作对比答案就很直观了。


      来自Android客户端3楼2019-09-24 01:40
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        在这里你能看到的一切数据都只是大概。
        来到这里的人大部分都是理性的,他们几乎都抱有对真相的追求,对真实的执着。难免他们便会下意识地去寻找和记录下一些数据。但我想给初来乍到的你一个忠肯的建议,别把数据太当回事。
        原因在于,对于宇宙这样宏大尺度的观测,有各式各样导致出现误差率的因素,所以观测数据都只是作为一个参考,帮助你对实在的想象。反之亦然,在观测很小的尺度上也是这样,但在这方面我们的成果较为卓越,详情可追究“海森堡不确定原理”。
        特别是一些预言性的数据,例如太阳年龄和寿命,宇宙尺度和宇宙年龄之类的数据其误差率可以大到让人难以置信。即使你再去别处找寻这样的数据都会发现众口不一。
        在这里必须保持一种泰然的态度,那就是“要承认我们并不知道。”目前为止,宇宙对于人类仍然保持着它的神秘,它绝大部分秉性人类是不知道的,甚至是不知道自己不知道,这是无知中最糟糕的情况。同时也是最好的情况,它预示着我们还有很多很多可以知道的。


        来自Android客户端4楼2019-09-24 01:41
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          关于宇宙的尺度就有多个版本的模型下的不同数据。
          如果用我们目前的观测极限来说事,它大约有461亿光年,这是个最低限度的数据,也就是说宇宙的尺度至少大于这个尺度。
          这里用其中一个比较完备的模型给出一些大概的数据。根据哪个大部分人可接受的大爆炸模型,宇宙在诞生之初的38万年后开始发出一种光。而这种光通过分析后结果换成距离单位的话,可以说它来自461亿光年那么远的地方。那种光我们现在把它称作――宇宙微波背景辐射。
          在大爆炸模型下微波背景辐射加上宇宙诞生初哪38万年的膨胀保守估计我们现在的最大可观测距离达到了465亿光年。目前这个尺度被我们称作――可观测宇宙。


          来自Android客户端5楼2019-09-24 01:42
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            为什么上面要跟大家讲讲退行速度呢?原因在于许多人都找到一些关于宇宙年龄的数据,如宇宙诞生自138亿年前(误差上下不会超过4000万年,这是大爆炸模型结合微波背景辐射而得的数据)。但为什么138亿年就形成了直径至少922亿光年以上的宇宙呢?那么超光速事件在宇宙中不就是非常普遍的事情吗?
            其答案就在于退行速度上,如果宇宙中不存在退行速度,那么如今的宇宙确实只有半径138亿光年。关于退行速度还关付一个叫“暗能量”的概念,由于我们目前并不清楚那是什么,就不在此贴展开讨论了。


            来自Android客户端7楼2019-09-24 01:43
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              宇宙的形状是怎样的?
              同样这个问题目前来说还是无解的。通过前文的阅读你大概也了解到我们无法到达宇宙外面去一看究竟了。
              聪明的你大概会想到,就从里面去观测吧!大概可以利用一下哪个哈勃常数……
              说实在的,可能吧里也有相当一部分老朋友也不知道哈勃常数不是一个真正意义上的常数。
              哈勃常数会随着时间变化。以后你们接触到广义相对论,和弗里德曼关于简化相对论的工作时就会发现哈勃常数事实上伴随着一个时间参数的。
              那么为什么会有“宇宙是平坦的。”这一种经常碰到的论调呢?
              原因出于三角形的内角和。我们都知道三角形的内角和是180°但那只是在2维空间里的情况,就例如三角形画在一张平直的纸张上它是这样的。如果你把三角形画在一个网球上再测量一下你便会发现这个三角形的内角和会大于180°;如果你把它画在马鞍上,它的内角和便会小于180°
              那么只要我们在空间中画出三角形,然后测量其内角和,便能得知宇宙大概的形状了。只要它画得足够大。
              那么我们可以用光在空间中画一个巨大的三角形,然后对它测量。目前这样测量的结果数据都指向空间中的三角形的内角和是等于180°的。所以就有人说到“宇宙是平坦的。”
              这已经足够可信,但我也想提醒大家,如果在纸筒上,或者甜甜圈上画三角形,其内角和也是180°的哟!


              来自Android客户端8楼2019-09-24 01:44
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                最后,感恩你的到来,成为我们这些对真相有期待的一员。


                来自Android客户端9楼2019-09-24 01:44
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                  IP属地:甘肃来自Android客户端11楼2019-09-24 09:33
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                    IP属地:贵州来自Android客户端12楼2019-09-25 11:58
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                      IP属地:广东来自Android客户端13楼2019-09-27 01:25
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                        新人入坑,承蒙不弃


                        16楼2019-10-06 22:36
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                          我来了,签到!打卡!


                          IP属地:江西17楼2019-10-15 16:26
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