宇宙中有哪些不為人所知的冷知識?


一、恆星的個頭差異有多大。

看看這顆白矮星天狼星B,長得白白矮矮的,直徑2萬公里左右。它是目前觀測到的最大質量的白矮星,但個頭只比地球稍大,還沒有海王星和天王星大。但是這個奇葩的質量是地球的35W倍。
看看我們的太陽,139萬公里

天津四,3.1億公里

天津四(天鵝座主星,夏季大三角之一),把它放在太陽的位置,我們美麗的地球要被被吞了。我們如果有這樣一個太陽,正午的時候,整片天空都是太陽。
但是,這些在超級恆星面前依然是個侏儒,,,,,劍魚座S 7.7億公里

大犬座VY 30億公里

看到大犬座VY沒,半徑已經超過土星軌道半徑。直徑達三四十億公里(原來那些星星點點其實都是巨無霸),直徑是天狼星B的幾十萬倍。
恆星和恆星的差別怎麼這麼大nia。
【視頻】《了解宇宙如何運行》(一):恆星
二、50條關於月球的冷知識(轉自如果你懷疑人類登月,最好離阿姆斯特朗的搭檔遠點兒)

月球,俗稱月亮,古時又稱太陰、玄兔,是地球唯一的天然衛星,並且是太陽系中第五大的衛星。月球的直徑是地球的四分之一,質量是地球的1/81,相對於所環繞的行星,它是質量最大的衛星,也是太陽系內密度第二高的衛星,僅次於艾奧。

一般認為月亮形成於約45億年前,地球出現後的不長時間。有關它的起源有幾種假說,最被普遍認可的解釋是,它形成於地球與火星般大小 的天體之間的一次巨大撞擊所產生的碎片。——維基百科

四、太陽系有多少顆星球?(本段內容非原創轉載自牧夫天文論壇)信息圖選自JPL

1顆恆星,8顆行星,5顆矮行星,178顆天然衛星,3319顆彗星,670452顆小行星。via JPL

四. 地球含水量

左是木星衛星「木衛二」(Europa)上頭的水量,右則是地球上的水量。

什麼!地球的水比想像中的還要少這麼多呀!

五. 銀河系貌似很大,但我們再來比較一下。。。

(左到右)銀河系、仙女座星系 (Andromeda)、室女A星系 (m87)、IC-1011星系。

六. 你知道太平洋其實比你想像得還要大嗎?

七、以整個地球史來看,曾活過的人類高達1150億人,其中包括現存的70億人口,你也是其中的一員。
八、人類到底可以在宇宙中走多遠?


讓我們來說說宇宙中令人驚嘆的尺度吧。

多圖慎點。

1.與最大的恆星相比,我們的太陽——幾乎可以忽略不計。

箭頭所指的天體,就是我們的地球,太陽可以容納100萬個地球,夠大了吧。

箭頭所指的天體,就是我們的太陽,與直徑4億千米的Pistol Star相比,我們的太陽,簡直就是一個極為渺小的存在。

直徑4億千米的Pistol Star被VY Canis Majoris虐成渣渣。

與最大的恆星——UY Scuti相比,我們的太陽,在它面前,需要放大無數倍,才能看得見。

2.與最大的星系相比,我們的銀河系——幾乎可以忽略不計。

這是我們的銀河系,直徑10萬光年。

我們的鄰居——仙女座星系,直徑20萬光年,銀河系成了小小弟弟。

與直徑50萬光年的Messier 87相比,銀河系和仙女座星系雙雙成為小弟弟。

目前觀測到最大的星系是IC 1101,直徑600萬光年。

3.與宇宙的年齡相比,我們人類存在的時間——幾乎可以忽略不計。
宇宙誕生於138億年前,當我們每每聽到這個數字時,難易想像這138億年,究竟有多麼遙遠。

假如自宇宙大爆炸到此時此刻的138億年,壓縮成我們熟知的12個月份,會是什麼樣的情形?

宇宙誕生之時,就是1月1號,從那時起一直到12月31號的午夜,整個年曆表,包含了宇宙誕生後所有的時間。

這個年曆和我們平時使用的年曆,在時間尺度上,有著天壤之別。

按照這個年曆,我們來看從1月1號開始,宇宙在什麼時候,會發生什麼。

1月1日:宇宙大爆炸
1月10號:第一批恆星發出光芒
1月13號:這些恆星開始聚合,形成第一批小星系
3月15號:銀河系誕生
8月31號:太陽誕生
9月21號:生命開始誕生
11月9號:生命開始呼吸、移動
12月17號:海洋生物開始登陸陸地
12月28號:第一朵花開始綻放
12月30號早上6點24分:小行星撞擊地球
12月31號最後一小時:人類出現
12月31號23點59分46秒:人類所有記載的歷史,都誕生於此

高樓、城堡、寺廟、你、我、他、草原、高山、湖泊、海洋......所有有形的還有無形的,所有物質的和精神的東西,都只是存在於這短短的14秒中。

4.黑洞是一個巨大的怪物,它雖然用肉眼觀測不見,但重量卻大的驚人。

如果我們把太陽壓縮成一個城鎮的大小,太陽就會坍塌成一個黑洞,或者把地球壓縮成一個花生的大小,地球也會坍塌成一個黑洞。

XTE J1650-500相當於一個曼哈頓的大小(已經可以算是最小的黑洞了),但卻包含了3-4個太陽的質量。

M82 X-1相當於火星的大小(黑洞的中等身材),但卻包含了1000個太陽的質量。

鳳凰星系團的中心存在一個超大型黑洞,你猜猜它包含了多少個太陽的質量?

答案是20000000000個。

人類之渺小,宇宙之洪荒,遠遠不是我們能夠想像的。

但慶幸的是,此時此刻,我們有陽光,有空氣,寒冷時有衣物禦寒,飢餓時有食物果腹。

仰望茫茫的星空,我們需要手拉著心愛的人,這樣才不會心慌。

圖片來源:國家地理頻道紀錄片:宇宙時空之旅
https://www.youtube.com/watch?v=UE8yHySiJ4A
https://www.youtube.com/watch?v=JqAJnrL27OY
https://www.youtube.com/watch?v=QgNDao7m41M


多圖預警。


宇宙探索之路,開啟:

最好應該做一個視頻來回答這個問題。但是知乎只允許圖片形式,所以我還是儘力用圖片來表達。。。


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這裡推薦Space Engine這個軟體,先講講它的優先畫質和準確性

這是一張地球的圖。可以放大到地球上任何一個城市等等很清晰。這一點並不特別。


特別的是:

1)這不只是針對地球,宇宙中任何對象都可以無限放大,可以登陸。


2)上圖:地球的黑夜跟白天完全是根據太陽的位置來模擬。其他星球的位置和移動旋轉什麼的也都是這樣模擬的。時間可以很容易控制到几几年幾月幾日甚至幾分幾秒。想看09年日食?調整好時間,就能看到當時所有星球的位置了,以及月球的影子等等。想看幾萬年以後的某個彗星的位置?也ok。時間速度可以隨便挑選,也可以暫停,後退。


3)可以完全自由用滑鼠和鍵盤移動。控制起來很順手。移動速度可以控制從(一秒一米)一直到(一秒百萬光年以上)。換任何角度都很容易。

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但是我們不是來看地球了:


看一個大家也許不知道的小星球。

這樣的小行星都在軟體裡面。我們太陽系的好幾萬個天體數據都在裡面了。每一個也可以登陸研究各種上面的山之類的。雖然有很多內容都是自然生成(猜想)的,但是有數據的細節都被加進去了。很強大的一個人的功勞。


我們看看一些太陽系比較遙遠的最近被發現的小星球。

其實目前有一個理論是說太陽系一光年外有一大層(oort cloud)全是小彗星小星球等等。都很小,而且太遠了所以看不到。但是也許有巨大的還未發現。他們認為這些小球雖有幾萬億,加起來就比木星的重量還大一些。然後大部分只是安安靜靜的走自己幾百萬年的遙遠軌道。可是每幾千萬年,太陽經過其他恆星,所以偶爾會有一部分小球被影響到了。然後其中一些小球開始飛往太陽系內部了,這才成為彗星了。每兩三億年,太陽會經過銀河系恆星特別密集的地方,所以會有一段時間彗星較多。然後地球每過兩三億年又莫名其妙很規律的物種大滅絕事件--是巧合嗎?其實都滿有道理的。

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我們這裡提到的一光年其實在SE裡面是一個很小很小的單位了。所以我們搜索一些十光年以內離我們比較近的恆星吧:

意思就是:就算從這些鄰居角度來看,太陽已經是小小忽略不計的。

這些其他星系也都可以模擬的。各種具體數據會顯示在邊上的一個筐裡面。

也有很強大的搜索功能。


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給自己一個比較大的挑戰怎麼樣:


能否找到一個超級大的黑洞?

我感覺這已經足以證明SE的強大。這是一個很自由探索的軟體。隨便想找什麼都行。到銀河系任何一個位置,一般都能搜到附近的小黑洞。有時候還能找到幾個黑洞在一起。


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繼續做另外一種小探索:


我們銀河系應該至少有幾千萬個星球和地球差不多。目前被找到的太陽系外的星球只有幾千個,也能在SE裡面搜到。可是更好玩的是引擎會自動添加許多根據科學的內容。每一顆恆星放大都可以看到它邊上隨機的幾個各種各樣的行星,小星球,月球,彗星等等。


而且你會發現大部分恆星是一雙一雙的。有時候還會有三四個恆星在一個系裡面。像我們這樣的很孤獨的太陽真的不是那麼多的。


我們去找一些有趣的:

好吧,這有點失敗。而且這個星球看上去很無聊。在上面登陸後也沒發現植物什麼的,一大片沙漠。可是之前有找到過非常綠化的(很久以前很碰巧找到的)。每次探索都能找到自己的星球,所以每個人每次的體驗都不一樣了。


但是還好;這次我們找到了三體!


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最後,想表示這SE還做到更高的境界了。我們還可以離開銀河系,更自由。

修改:剛剛腦子進水了;一個星系平均會有幾千億恆星和星球(圖片里不小心寫少了100倍)。而且平均每五十個恆星就有一個類似地球的(和地球氣候和大小差不多的)。所以一個星系適合人類居h或支持生命的星球也至少有好幾個億。一個星系啊!再想像宇宙目前星系幾萬個億。。。

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總之:通過這個有趣的軟體,可以學到很多冷知識,而且很好玩。自由控制的這種角度,遠遠超過任何圖片和視頻所能提供的角度。最重要是有立體感!


這Space Engine是一位俄羅斯太空行業的人自己一個人做出來的,花了十年。這個人才很理解宇宙各種物理規律,又懂計算機編程到絕對無敵的那種境界,又非常有藝術感。


無論從哪個角度去講,這個模擬引擎完爆任何宇宙遊戲、google sky,等等。那些與SE對比,就像對比鯊魚和薩丁魚一樣。或許必須親自試一下才能真正感觸。

SE的音樂和其他功能也都很不錯;但是哦不認為這是一種遊戲。裡面有太多太多的科學內容。一個無敵強大的掌握知識感觸科學和宇宙的工具。


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發現圖片裡面很多術語可能用錯了吧。


星球=planet=行星?

星星=star=恆星?

星系=galaxy?

solar system呢 - 好像完全沒概念


不好意思,不知道中文裡具體的這些天文術語怎麼表達。

希望知友們可以告訴我。


20/05/2016 更新,增加了一部分內容。


1. 夜空中比月亮大的天體

月球看上去是夜空中最大的天體。實際上,還有其他的天體從地球上觀察視角大於月球,只是它們的亮度不夠,肉眼只能看到它們的一部分。所以看上去,它們比月球小得多,甚至和普通的星星一樣。下面來看看它們的真實面目吧。

1.1 獵戶座星雲

圖片來自Orion Nebula

獵戶座星雲位於獵戶的腰帶下面,是這位獵戶的佩劍。它距離地球1300多光年,長度約24光年。從地球上觀察,它的視角大小是65 x 60角分,月球在我們眼中的視角大約是30角分。如果把獵戶座星雲和月球放在一起,它們的大小比例應該是這樣的:

圖片來自Orion Nebula

1.2 仙女座星系

仙女座星系距離我們250萬光年,直徑是銀河系的兩倍,所以,雖然離我們距離遙遠,但是從地球上觀察,它的視角仍然很大——3.167 x 1度。從視覺上看,它的長度是月球直徑的6倍。如果把仙女座星系和月球放在一起,它們的大小比例是這樣的:

圖片來自 Andromeda Galaxy

2. 馬蹄形軌道

當大行星和小行星在同一公轉軌道運行的時候,小行星會受到大行星的引力干擾,軌道周期性的發生變化。這個變化總體來看非常小,但是從大行星的角度來看,小行星的軌道卻會變得十分奇怪。

圖片來自 Horseshoe orbit

  1. 開始,小行星的軌道低於地球,也就是說它運行在地球和太陽之間。這時候它的公轉角速度速度高於地球。從地球的角度來看,它不斷向地球靠攏。
  2. 當它趕上地球,到達A點的時候,地球的引力把它拉向遠離太陽的軌道。
  3. 這樣小行星經過B點,到達C點。這時候,它的軌道高於地球(比地球離太陽遠)。根據開普勒第三定律,它的公轉角速度低於地球。從地球的角度來看,它開始後退。
  4. 幾百年以後,當小行星到達D點時,地球的引力把它拉向太陽的方向,到達E點,進入第軌道,它的角速度高於地球。從地球上看,它在地球的前方逐漸遠離。直到幾百年後,回到A點。

從地球的角度觀察,這顆小行星的軌道就是上面圖中的馬蹄形。當然,從太陽的角度來看,小行星始終沿著同樣的方向公轉,只是在靠近地球時,軌道高度和速度有微小的變化。

地球軌道上有不少小行星都在這樣的馬蹄形軌道上運行,包括54509 YORP, 2002 AA29, 2010 SO16和2015 SO2。


當我們習慣了光彩奪目的城市夜生活之後,也許我們很難對真實的光學美景側目。
這是呆利的人造夜空亮度(artificial night sky brightness map)圖:

圖片來自The night sky in the World- Pierantonio Cinzano Web pages
上世紀90年代,一場突如其來的大停電襲擊了舊金山市,當地警方在短時間內接連收到N起報案,報案人不約而同的提到「夜空中盤踞的怪異雲團」,經過專家取證調查之後,發現那是珍貴的肉眼可見的「銀河系」:

圖片來自https://www.google.ca/search?q=los+angeles+power+outagetbm=ischtbs=simg:CAQSlgEJpuX8RnaitMEaigELEKjU2AQaBAgACAMMCxCwjKcIGmEKXwgDEieVC-gV5xXDFYwLwQw3mATXAYIYozfhIek53iKlN6Q3qjesN-QonzcaMPFF-z7y3PIrF-OuQpkCBYDM5Ta_1Qxn4Ligx-yClT7XhFYSkuCCwntxkVROEG_1c_1vSADDAsQjq7-CBoKCggIARIED9XjQgwsa=Xved=0ahUKEwjp-K6mmebMAhWj64MKHVlnBTYQwg4IGSgAbiw=1366bih=623#imgrc=slpqZrRPm8H2sM%3A
上面這段報道不實我自己杜撰的,原文地址:Seeing in the Dark . Astronomy Topics . Light Pollution
下面開始正事:
不知道各位聽說過星際運輸網路系統沒有?或者再科幻一些,星際高速通道(Interplanetary Transport Network)

圖片來自Interplanetary Transport Network
這個設想的提出,其實跟錢有很大的關係。因為工質燃料太貴,且佔據大量空間。
之前的NASA很多空間任務,包括火星探針的霍夫曼軌道轉移:

圖片來自https://www.quora.com/Is-it-true-that-travel-to-Mars-can-occur-only-once-in-every-two-years-If-so-why-is-that-so
更早之前的利用旅行者1號和2號,利用的是行星連珠的重力助推(引力跳板,)作用輕易地使日心速度達到逃離太陽系速度:

圖片來自https://www.google.ca/search?q=voyager+1+gravitational+boostespv=2biw=1366bih=623source=lnmstbm=ischsa=Xved=0ahUKEwjUsLbtjObMAhVrwYMKHQQRA3UQ_AUIBigB#imgrc=nRkYjCiHZL3IrM%3A

圖片來自https://www.quora.com/Why-did-NASA-limit-Voyagers-speed-to-17-04-Km-s-Why-not-any-higher-so-that-it-covers-longer-distances-in-a-short-span
這兩者都是利用不同方案來省錢的例子,相比較而言,星際高速通道可能會更加節約成本,它實際利用的是拉格朗日點進行加速和變向,在地球——太陽系統中,L1、L2和L3都屬於不太穩定的拉格朗日點(可以想像成引力山峰的頂點),所以你只需要輕輕的推一把,物體(飛船)就可能輕鬆的進行滑坡(旅行):

圖片來自https://www.quora.com/What-are-five-odd-or-generally-unknown-facts-about-outer-space
那麼在太陽系內,是否遍布著這樣的峰點呢?如果能否精確地選擇「踩點」,那麼極有可能通過這些「加速偷懶點」進行愉悅而又物美價廉的實惠星際旅遊,下面是計算機模擬的一張星際高速通道地圖:

圖片來自https://www.quora.com/What-are-five-odd-or-generally-unknown-facts-about-outer-space
單擊放大查看!
再一次的,這個不是胡扯,人家有正經文章:http://www2.esm.vt.edu/~sdross/papers/AmericanScientist2006.pdf
說到山峰,不得不提量子隧穿(Quantum tunnelling)。
有一個漂亮的大長坡在你的另一側,如果你只站在一個較低的位置拋球,那麼球是不可能翻越山峰的:

而在量子隧穿中,你有幾率(雖然很小)發現球在山的另一側:

甚至有可能在山峰的中間:

為什麼說這個,這跟宇宙冷知識有什麼關係?——跟太陽有關!
我們知道,太陽就像天空中的核反應潛艇,起原理就是讓氫原子發生聚合反應生成氦原子或者更重的元素:

不過,核反應不是那麼簡單,在地球上我們要使氫氣產生核反應的熱度,是太陽所需熱度的100倍!!!

那麼太陽是怎麼做到的呢?就是量子遂穿效應:在很小的幾率里,即使氫氣沒有達到一定的熱度,它們也會自然地產生聚合,正是因為太陽足夠強、足夠大、足夠熱、足夠猛,所以就算是小概率,那些氫氣們隨時都在進行核融合反應,換句話說,在太陽那裡進行大海撈針,你撈的是滿是大海的針!

以上截圖均來自:https://www.youtube.com/watch?v=cTodS8hkSDg和https://www.youtube.com/watch?v=gS1dpowPlE8
再一次,MinutePhysics在油管上市有名的物理科普頻道,你可以至少保證他們不扯謊!

說道幾率和幸運,宇宙中遍布都是,我們來看看幸運的你:
麻麻遇見八八的幾率是:1/20000
他們穩定交往、感情保質生育小孩的幾率是:1/2000
合起來就是:1/40000000
這還沒完,興奮、脫穎而出的精子遇上完美的卵子的幾率是:1/400000000000000000 (400萬億分之一)
結合一下,就是:1/(1.6*10^24)
這個幾率基本上等於零,然而我們都在這裡,難道不是宇宙中的幸運嗎?
哦,對了,這個計算的來源:https://www.quora.com/Who-is-the-luckiest-person-on-Earth-2

參考資料:
Seeing in the Dark . Astronomy Topics . Light Pollution
Quantum tunnelling
https://www.youtube.com/watch?v=gS1dpowPlE8
https://www.youtube.com/watch?v=cTodS8hkSDg
http://www2.esm.vt.edu/~sdross/papers/AmericanScientist2006.pdf
https://www.quora.com/What-are-five-odd-or-generally-unknown-facts-about-outer-space
Lagrangian point
https://en.wikipedia.org/wiki/Interplanetary_Transport_Network

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以下是我翻譯的或者撰寫的關於宇宙的一些答案,只希望這些知識能引起您的興趣,去閱讀我答案里給的參考資料:
宇宙已經140億歲了,多少文明存在又消亡過,為何沒有文明進化到可以星際旅行,通過蟲洞找到我們? - 土豆泥的回答
太陽是什麼顏色? - 土豆泥的回答
為什麼宇宙的年齡是 130 億年,而我們卻能看到 470 億光年遠的東西? - 土豆泥的回答
為什麼星星那麼多卻照不亮地球? - 土豆泥的回答


我說一個超級冷的知識,宇宙中很多星星的編號是字母加數字

然後百度搜索一個星星的時候,不小心打開了新世界的大門·····

比如超新星SN-1054,百度的時候剛打完sn然後不小心多打了一個i然後後邊自動出現了s和一堆數字····

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防不勝防

我一個叫淡淡的朋友,就是有一次給女朋友寫生日賀詞,寫完love後想後邊跟一點啥單詞好呢?

就百度了下love···接著後邊出現的數字讓他驚呆了,於是他開始研究白矮星,·然後打開了蘿莉控的大門·····後來幾任朋友就沒有身高超過一米六的···


我說一個日常生活中有用的,但很多人不太熟悉的冷知識。

  • 每一年的4月4日,6月6日,8月8日,10月10日,12月12日以及2月的最後一天,星期幾都是相同的。如,2016年的4月4日是周一,那麼2月29日,6月6日啊,12月12日啊,都是周一。

據此,如果想知道某個日期是星期幾,就可以簡單的算出來了。如,2016年10月1日是星期幾呢?我想據此安排一下出行。我知道10月10日是周一,那麼減去9天就是10月1,所以10月1日是周六。
2016年聖誕節是周幾呢?12月12日再過13天,即兩個禮拜少一天,所以聖誕節是周日。
其實,完整的敘述是:每一年的5月9日,9月5日,7月11日,11月7日,4月4日,6月6日,8月8日,10月10日,12月12日以及2月的最後一天星期幾都是相同的。


說一些天文的常識吧,雖然很多人知道但是應該也挺有意思

1,1582年的10月沒有5號(其實不止5號,這年10月只有21天)

2,銀河系在哈勃星系分類中的分類是SB

3,黑洞有質量,但是是沒有體積的。是真正數學意義上的「點」,不過這個點是無法被直接觀測到的

4,以前的電視,沒有台的時候產生的「雪花」,其中一小部分來源是接收到了宇宙大爆炸138億年以來逐漸冷卻,剩餘的溫度產生電磁波。當然現在數字電視不行了

5,宇宙是沒有邊界的,但是宇宙的卻不是無限的

6,宇宙中真的有M78星雲存在的

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居然有沒看懂拒贊的(╯‵□′)╯︵┻━┻ 。。。。好吧(悲傷的故事.jpg)
那我就解釋╮(╯▽╰)╭

1,1582年之前西方採用的曆法,即現在公曆的前身,是羅馬共和國的凱撒下令制定的,叫做儒略曆。由於儒略曆和回歸年每128年就會產生一日誤差,到1582年,儒略曆的春分日和地球實際到達春分點的時間已相差10天。於是時任羅馬教皇額我略十三世下令1582年10月4日的次日為10月15日,即刪除了10日,讓曆法和回歸年重新對應。
此外,還修改了置閏規則,實行現在的400年97閏,使曆法與回歸年的誤差減小到3300年一天,這個改良的曆法就是今天的公曆——格里曆。

2,目前天文學對星系的分類最常用的是哈勃分類法。在這個分類方案中,銀河系是棒旋星系,縮寫SB

3,天體的物質之所以會聚集在一起,是由於物質本身的引力作用將天體自身的物質向中心吸引(所以多數有一定質量的天體才是球形)。然而我們知道,要想維持靜止,必須要保持力的平衡。那麼一般的天體都會有一個力與引力平衡,使天體保持形態。在不同的天體,有不同的力與引力平衡,比如固體應力、簡併壓力等。而當天體質量到一定程度,即引力超過一定的限度後,沒有任何力能夠與引力平衡了,想想會怎麼樣?物質會在引力作用下全部向中心運動,最後集於一個點,就是黑洞的奇點。奇點沒有體積,因為如果有體積的話,無論多小,都會在引力的作用下繼續向中心聚集。

4,電視信號是電磁波輻射,大爆炸殘留的宇宙背景輻射也是電磁波輻射,電視如果接收特定的頻段,收到一些微小的宇宙背景輻射也是不足為奇的。而且最初宇宙背景輻射就是被射電望遠鏡在無意間接收到才被發現的。

5,想像一個球面,是一個面積有限,卻沒有邊界的面。而宇宙,就類似於這樣,是一個有限無界的空間。因為我們本身是在四維時空(三維空間)中的生物,所以無法直接想像到三維的有限無界是什麼樣的。試想,假如球面上有二維的生物,它們同樣無法想像球面在三維中是什麼樣的。它們感受不到二維的面在三維空間的彎曲,同樣,我們也感受不到三維空間的彎曲。

6,寫這個完全是答主作為奧迷的私心啊(見答主頭像),看過奧特曼的應該都知道M78星雲,這個星雲是真是存在在宇宙的。那你問我奧特曼好不好,是不是真實存在的?我說吼啊,當然啦!至於你信不信,我反正信了╮(╯▽╰)╭


我們都是上一代恆星的渣渣(元首臉)


人類的文明。
文明不會通過基因遺傳,而是後天教育。
縱然現在大腦比人猿進化了點,如果新生兒出生後沒有後天教育,沒有社會環境,和孤島的野人沒有區別。只會咿呀亂叫像猴子一樣亂跳。

教育!教育!教育!(師範生們,你們不是園丁,是上帝啊 )


太祖也是師範生哦,是不是馬上動力滿滿了!


1. 宇宙的嬰兒照:

有線電視插頭拔掉的時候,打開電視看到這樣一幅畫面:

這其中的一大部分,就是宇宙背景輻射的信號。
*重要更正
來源:NASA
NASA -
Background on the Background Explorer and the Science of John Mather

拾起大爆炸信號的並不是今天的有線電視,而是很久以前的碟子電視。根據NASA的描述,比例是sizeable。並沒有可靠的來源給出具體的比例,原文中「一大部分」用詞不妥。
*更正結束

大爆炸之後大約400,000年的時間內,宇宙都是高溫稠密的。這個時候宇宙是一鍋等離子濃湯----這個時候太熱了,電子、中子、質子都在遊離狀態,不能穩定得形成原子。當宇宙逐漸膨脹的時候,溫度逐漸降低。當到達3000K的臨界的點的時候,電中性的原子得以形成。遊離的電子安靜了下來,不再跳來跳去和光子撞擊,宇宙一瞬間變得透明了。如果你能穿越回去,彷彿宇宙中布滿的燈泡瞬間全部熄滅。

而那些等離子在宇宙變得透明前最後一刻形成的橘紅色的燈光,永恆的、均勻得穿行在空間中。這便是背景輻射。

由於宇宙處於不斷的膨脹之中,這些光芒的波長在140億年間被不斷的拉長,早已不再是橘紅色了。現在已經是微波了。

當你打開電視,看見白雪花的時候,你看見的是,宇宙嬰兒時期的照片呀!

另外,在電離時期,聲波的性質和現在聲波的性質很不一樣,它可以接近光速傳遞。

聲波速度計算:

效應是溫度波動的調和波:

在宇宙的物質「冷卻」下來之後,原子開始形成。這種聲波性質就改變了,但是早期的聲波在宇宙中留下了永久的「痕迹」。具體體現在,宇宙中有這樣一個環,直徑4.8億光年(按照宇宙冷卻時間、宇宙膨脹速度推算),這個環附近在宇宙早期更加容易形成星系,所以我們今天觀察到這個「環」附近的星系就會更加密集一些。

聲音視界:

那既然我們知道了環的絕對直徑,我們只需要測算環在我們視野中的幾何信息,結合他們的紅移信息,就可以對早期的宇宙進行建模。

如果宇宙是閉合的,那麼「熱點」會看起來比真實尺寸大;如果宇宙是平的,那麼「熱點」看起來和真實尺寸一樣;如果宇宙是開放的,那麼「熱點」尺寸看起來比真實的小。

目前的數據表明:宇宙很有可能是平的

參考資料:
http://astro.uchicago.edu/~frieman/Courses/A411/Lecture8/Lecture8-2010.pdf

2. 我們能走多遠?
搬運Kurzgesagt in a nut shell新一期節目,
https://www.youtube.com/watch?v=ZL4yYHdDSWs
推薦大家自己去看,並成為他們的Patreon!這裡僅提供中心思想:

我們知道宇宙在膨脹。雖然宇宙處在永恆的膨脹之中,但是比較小的範圍內,還是引力起主導作用。引力會把這個範圍內的物質拉倒一起

造成的結果就是,宇宙稠密的地方會變得更加稠密,稀疏的地方會變得更加稀疏:

而且,宇宙的膨脹是在加速的。我們的小島和別人的小島中間的虛空不僅僅在逐漸增加,而且在加速增加,最終會超過所有科技所能希望達到的距離。我們被永久的困在這個小島上了。
而我們的小島中所有的星系會在引力的影響下最終形成一個巨大的星系:Milkdromeda

期初,僅僅是訪問其它小島的希望被滅絕了。最後,我們將無法探測到他們的信息:因為遠離我們的宇宙發射的光子的波長由於宇宙空間的膨脹,波長在被不斷拉長,最終將無法被探測到。

在遙遠的未來,如果人類還存在。當他們仰望星空,將再也看不到我們今天看到的景象,只有無盡的虛空 Legacy of the viod。
同時,1中提到的嬰兒照片,聲波痕迹,他們也永遠無法觀測到了。如果文明的火種在中間斷裂,他們將永遠無法像我們今天一樣,學習宇宙的歷史。

說了這麼多,這個小島有多大呢?可觀測宇宙的0.00000000001%


月球和太陽的視角大小几乎一樣,都在0.5度左右,所以日食時才會有漂亮的貝利珠。

這是我2012年拍的日食,可以看出太陽和月亮的視角大小極為接近,是一個很有意思的巧合。



太陽距離地球的平均距離是:14,960萬公里,光從太陽邊緣到達地球大約需要8分鐘,因此我們見到的太陽是8分鐘以前的太陽。

但是,但是,但是,太陽發射的光子的能量來自於太陽發生核聚變的核心區域,每一個光子都需要經過無數次的碰撞,才能逃離太陽,才有機會來到地球。

根據NASA IMAGE satellite,Ask the Space Scientist Archive提供的分析:

假定太陽密度均勻的話,一個光子要來到太陽表面,至少需要4000年的時間,考慮到太陽內部的密度並不平均,這個時間至少需要4萬年,某些光子甚至需要100萬年才能到達太陽表面。

我們現在看到的太陽光線中的光子,至少是幾萬年前的,想想,那個時代,地球是什麼樣子的呢?


理論上,宇宙始於奇點的大爆炸,終於坍塌,膨脹,冷凍或熱寂。

事實上,
你不知道宇宙從何而來,又將從何而去。


太陽系有多大?

平時我們都說「太陽系是銀河系中一個不起眼的成員」,在我們的印象中,太陽系應該是很小很小的了。

然而事實果真如此嗎?

這是太陽系的示意圖,從小到大,分別是內太陽系(水星、金星、地球、火星)、柯伊伯帶、奧爾特雲。

那麼太陽系究竟有多大呢?行星系統軌道範圍大約是100AU(天文單位),奧爾特雲的半徑大約是10萬AU,而太陽引力範圍為23萬AU。

換言之,太陽系的物質分布最遠範圍是日地距離的10萬倍,而太陽引力所能控制的範圍是日地距離的23萬倍。

這是個什麼概念呢?

1AU= 149,600,000千米=0.000016光年

10萬AU=1.58光年

23萬AU=3.63光年

也就是說,太陽系物質分布在以1.58光年為半徑的範圍之內,而太陽引力控制範圍為3.63光年。

而距我們最近的恆星比鄰星,和太陽的距離不過4.22光年,也就是27萬AU。

現在,是不是覺得太陽系大的嚇人了?

然而,太陽系真的只是銀河系中不起眼的一個小角色,所以,再想一想銀河系究竟有多大、宇宙究竟有多大,是不是覺得更加嚇人了?


你枕邊人你一輩子也不能真正意義上的摸到她/他。你其實無法聽見她/他真正的聲音。你也無法看見真實的她/他的面容。你和她/他不是處於同一時間,你無法見到此時此刻的她/她。也許你們是其他宇宙的兩個投影罷了。


每次物理學有什麼大發現的時候都會對宗教界產生深遠影響
╮(╯_╰)╭


你們都跑題了,既然是不為人知的,那就應該沒有人能夠回答這個問題


組成你身體的大部分物質,其實從宇宙一誕生起就存在了,換句話說,你其實遠比你想像的要老的多,蛤蛤蛤蛤


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