宇宙的最后三分钟

• 智慧狗兔

  2022-11-26
  类似的原理也适用于真空，它可能有一个或多个激发态。这些真空中存在着不同的能量，尽管它们看起来是相同的，也就是说，是空的。最低能级或者基态有时又被称为真真空，这表明它处于稳定的状态，与目前可见宇宙中的真空状态相吻合。处于激发态的真空被称为伪真空。伪真空仍然是一个纯粹的理论概念，它们的性质很大程度上取决于人们引用的特定理论。
• 智慧狗兔

  2022-11-26
  宇宙中可能存在多种真空状态。存在多种可能的“量子态”是量子物理学的一个常见特征，最广为人知的是原子的各种能级。一个绕原子核运行的电子可以以一定的能量且定义明确的状态存在。最低的能级被称为基态，是稳定的；较高的能级被称为激发态，是不稳定的。如果一个电子被激发到一个更高的状态，它会做一个或多个向下的跃迁回到基态，这种激发态有很明确的半衰期。
• 智慧狗兔

  2022-11-26
  量子物体的所有属性都不具有明确定义的值。比如，电子不可能同时具有确定的位置和确定的动量。在确定的时间，它的能量也没有确定的值
• 智慧狗兔

  2022-11-26
  反引力效应是一种不稳定的失控过程，可以使宇宙的大小呈指数级增长。从数学上来讲，这意味着给定空间区域的大小在固定的时间段内会成倍增大。
• 智慧狗兔

  2022-11-26
  爆炸发生后一秒钟的温度约为100亿摄氏度，对现有的原子核的合成来说，这个温度太高了。那时，物质被分解成最基本的成分，形成一个由质子、中子和电子等基本粒子组成的粒子汤。然而，随着粒子汤的冷却，核聚变反应成为可能，特别是中子和质子可以自由、成对地黏在一起，而它们又结合在一起形成了氦元素的原子核。
• 智慧狗兔

  2022-11-26
  1965年发现了宇宙微波背景辐射之后，该理论又有了一个重要证据。在整个宇宙中，宇宙微波背景辐射以相同的强度从天空的各个方向射向地球，自大爆炸发生后不久，它一直不受干扰地传播着。因此，宇宙微波背景辐射提供了原始宇宙状态的快照。这种辐射的光谱与存在于炉内达到了热动平衡状态的光完全匹配，这是物理学家称为黑体辐射的一种辐射形式。我们可以据此得出结论，早期宇宙处于这样一种平衡状态：所有区域都处于同一温度。
• 智慧狗兔

  2022-11-26
  如果宇宙在膨胀，那么它在过去一定是被压缩了
• 智慧狗兔

  2022-11-26
  这个缺陷与引力的性质有关：每一颗恒星都用引力吸引着其他恒星，因此，在这种由巨大的恒星群组成的宇宙中，所有恒星都倾向于向引力中心跌落并聚集。如果宇宙有一个明确的中心和边界，它一定会自行坍缩。一个无支撑的、有限的、静态的单向体是不稳定的，很容易发生引力坍缩（gravitational collapse）。…这里只需要注意牛顿试图回避这个问题的巧妙方法。牛顿推断，只有当宇宙有中心时，它才能坍缩到中心。如果宇宙的范围是无限的，其中均匀地分布着恒星，那么它就没有所谓的中心和边界。一颗特定的恒星将会被它的许多邻居向多个方向牵引，就像一场巨大的拔河比赛，牵引的绳索向四面八方延伸。平均开来，所有的引力会相互抵消，因此恒星并不会移动。
• 智慧狗兔

  2022-11-26
  个物体达到相同的温度。当达到这种状态时，就不会再发生热能传递现象。容器内的系统将达到均匀的温度，即包含最多熵的稳定状态，这种现象被称为热动平衡（thermodynamicequilibrium）。只要系统保持隔离，就不会有进一步的变化
• 圆圆

  2022-08-31
  冯·亥姆霍兹、鲁道夫·克劳修斯（Rudolf Clausius）和威廉汤姆森（William Thomson，又称开尔文勋爵）的研究向人们普及了热力学中一个描述不可逆转的变化的重要物理量一一熵。在简单的热冷物体相接触的情境中，熵等于熵增过程中流入物质的热量除以物质的温度。假定少量热量从热物体流入冷物体，热物体将失去一些熵，那么冷物体将获得一些熵。由于这个过程中转移的热量相同，但温度不同，因此，冷物体获得的熵将大于热物体损失的熵，整个系统的总熵值（热物体的熵加上冷物体的熵）也就增加了。由此可得出热力学第二定律的一个原则：一个系统的熵永远不可能减少，因为减少就意味着一些热量自发地从低温物体流向了高温物体，而这种现象显然是不可能发生的。熵永远不会下降。这个定律适用于所有的封闭系统。
• 圆圆

  2022-08-31
  能量的不确定性导致一些奇怪的效应，比如粒子会突然从无到有，然后又很快消失，比如光子。这些粒子依靠借来的能量生存，因此也借着时间生存。我们看不到它们，因为它们如闪电一般转瞬即逝，我们通常认为空无一物的空间实际上成群地聚集着这种暂时存在的粒子，包括光子、电子、质子以及其他粒子。为了区分这些暂时存在的粒子和永久的粒子，前者被称为“虚粒子”，后者被称为“实粒子”
• 大椿山

  2017-12-30
  例如，10个太阳质量的恒星在1千万年这么短的时间内就会把它的大部分氢消耗殆尽。让我们来观察一下这样一颗大质量恒星的命运。大多数恒星最初主要由氢组成。氢“燃烧”使氢核（质子）聚变成氦核，……氢“燃烧”是最为有效的核能源但却不是唯一的核能源。如果核心温度足够高，氦核可以聚变成碳，并通过进一步的核聚变生成氧、氖以及其他一些元素。一颗大质量恒星可以产生必要的内部温度——可达10亿开以上，从而使上面的一系列核反应得以进行，但产能率随着每一种新元素但出现而下降。核燃料消耗得越来越快，恒星的组成开始逐月变化，然后逐日变化，最后每小时都在变化。它的内部就像一个洋葱，越往里走，每一层的化学元素以越来越疯狂但速度依次合成。从外部看来，恒星像气球那样膨胀，体积变得十分巨大，甚至比整个太阳系还大。这时天文学家称之为红超巨星。这条核燃烧链条终止于元素铁，因为铁有特别稳定的核结构。合成比铁更重元素的核聚变实际上要消耗能量而不是释放能量。因此，当恒星合成了一个铁核，它的末日便来临了。恒星中心区一旦不能再产生热能，引力必然会占尽上风。恒星摇摇晃晃地行走在灾变不稳定性的边缘，最后终究跌进它自己的引力深渊之中。
• 冰冰小生

  2016-04-12
  所有恒星都是些靠引力维持在一起的气体球。一种令人感兴趣的观点认为，组成我们身体的原材料归根结底来自早就死亡了的恒星的核灰烬。
• 沐沅步步

  2014-03-23
  如果质子确实在经过一段极其漫长的时间后会发生衰变，那么这个结果对宇宙遥远 的未来有着深远的影响。所有的物质都将是不稳定的，它们最终都会消失。像行星那样 的固态天体，即使未遭落入黑洞之劫，也不会永恒存在。相反，它会慢慢地逐渐蒸发掉。 质子的寿命，譬如说取 10^32 年，那就意味着地球每秒钟失去 1 万亿个质子。按照这 一速率，大约在 10^33 年以后，我们的行星假如还没有被其他某种东西毁掉的话，实际上到那时也已完全消失殆尽了。 湮没不是突如其来发生的。相反，电 子和正电子首先自行组合而形成一种微原子，称为偶电子素。它们相互间在电吸引力束缚下，环绕它们的公共质心作轨道运动，跳起一场死亡之舞。然后，两个粒子作旋涡式 运动，并碰到一起而发生湮没。它们旋到一起所需要的时间取决于偶电子素“原子”形成 时的大小。在实验室里，偶电子素发生衰变所经历的时间远远小于 1 秒。但在外部空 间，由于几乎不受任何干扰，电子和正电子可以在巨大的轨道上束缚在一起。