宇宙中的名詞解釋

1、宇宙中的名詞解釋宇宙四方上下為之“宇”指的是空間；古往今來(lái)為之“宙”指的是時(shí)間。 那么“宇宙”指的就是我們說(shuō)的時(shí)空。也可以說(shuō)是“天地萬(wàn)物總稱”1、宇宙是時(shí)間和空間的總和，是由各種形態(tài)的物質(zhì)構(gòu)成的，是在 不斷運(yùn)動(dòng)變化的。就是天地萬(wàn)物的總稱。2、宇宙是無(wú)限的，但是人類所能認(rèn)識(shí)到的宇宙卻是有限的。目 前，人類所能觀測(cè)到的最大宇宙范圍為150億光年，這樣的宇 宙，在空間上有邊界，時(shí)間上有起源。天體1、天體是宇宙間物質(zhì)存在的形式，宇宙間的天體都在運(yùn)動(dòng)著，運(yùn) 動(dòng)著的天體因互相吸引和互相繞轉(zhuǎn)，從而形成天體系統(tǒng)。萬(wàn)有引力和 天體的永恒運(yùn)動(dòng)維系著它們之間的關(guān)系，組成了多層次的天體系統(tǒng)天體系：總星系（指的是我們利

2、用現(xiàn)在的設(shè)備，所能觀測(cè)到的 空間尺度，大約在150億一200億光年）一一超星系團(tuán)（若干星系團(tuán) 集聚在一起構(gòu)成的更高一級(jí)的天體系統(tǒng)，通常在一個(gè)超星系團(tuán)內(nèi)只含 有23個(gè)星系團(tuán)。）一一星系團(tuán)或星系群（通過(guò)大望遠(yuǎn)鏡已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了 上千億個(gè)星系，它們并不是孤立地分散在宇宙之中，而是聚集起來(lái)形 成一個(gè)個(gè)集團(tuán)，由星系、氣體和大量的暗物質(zhì)在引力的作用下聚集而 形成的龐大的大體系統(tǒng)就是星系團(tuán)）。一一，恒星系（銀河系和河外星 系，由無(wú)數(shù)本身能發(fā)光發(fā)熱的大體（及恒星）所組成的集合體。恒星系或恒星系稱星系，是宇宙中龐大的星星的“島嶼”，它也是宇宙中最大、最美 麗的天體系統(tǒng)之一。到目前為止，人們已在宇宙觀測(cè)到了約十億個(gè)星系

3、。銀河系 也只是一個(gè)普通的星系。人們估計(jì)恒星系的總數(shù)在千億個(gè)以上，它們?nèi)缤|闊海 洋中星羅棋布的島嶼，故也被稱為宇宙島。它們中有的離我們較近，可以清楚 地觀測(cè)到它們的結(jié)構(gòu)；有的非常遙遠(yuǎn)，目前所知最遠(yuǎn)的星系離我們有132億光 年，）一一行星系（太陽(yáng)系等）一一衛(wèi)星系（地月系等）。天體類型比較表天體概念其它恒星由熾熱氣體組成，自已能發(fā)可見(jiàn)光的球狀天體，其主要成分是氫和氮溫度高，自已能發(fā)光，距地球非常遙遠(yuǎn)行星沿橢圓軌道上繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)的球狀天體本身不發(fā)光，反射太陽(yáng)光而發(fā)亮衛(wèi)星繞行星運(yùn)轉(zhuǎn)的質(zhì)量很小的球狀天體月球是地球唯一衛(wèi)星星云由氣體和塵埃物質(zhì)組成的呈云霧狀外表的天體。其主要成分是氫與恒星相比具有體積大、質(zhì)

4、量大、密度小的 特點(diǎn)慧星在扁長(zhǎng)軌道上繞太陽(yáng)運(yùn)行的一種質(zhì)量哈雷慧星，其公轉(zhuǎn)周期較小的天體，呈云霧狀的外貌為76年流星體是行星際空間數(shù)量眾多的塵粒和固體小塊數(shù)量眾多，大小不一宇宙的認(rèn)識(shí)和組成：美國(guó)匹茲堡大學(xué)斯克蘭頓博士領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)多 國(guó)科學(xué)家小組宣布，他們借助美國(guó)“威爾金森微波各向異性探測(cè)器” 簡(jiǎn)稱WMAP）的觀測(cè)數(shù)據(jù)（觀測(cè)宇宙微波背景輻射的微小變化），發(fā) 現(xiàn)了暗能量存在的直接證據(jù)。作為“大爆炸”的“余燼”，宇宙微波背景 輻射大約在“大爆炸”后38萬(wàn)年產(chǎn)生，其中的光子在宇宙中穿行時(shí)會(huì) 經(jīng)歷一系列物理過(guò)程，特別是在經(jīng)過(guò)質(zhì)量較大的星系時(shí)，這些光子將 遭遇“引力陷阱”。探測(cè)結(jié)果顯示，宇宙年齡約為137億年

5、，宇宙由23% 的暗物質(zhì)，73%的暗能量，4%的普通物質(zhì)組成。宇宙中所占比例最 多的東西反而是人類最遲也是最難了解的，至今僅知道它們存在著， 但還不清楚它們的性質(zhì)。暗物質(zhì)（包括暗能量）被認(rèn)為是宇宙研究中最具挑戰(zhàn)性的課題，它 代表了宇宙中90%以上的物質(zhì)含量，而我們可以看到的物質(zhì)只占宇宙 總物質(zhì)量的10%不到（約5%左右）。暗物質(zhì)無(wú)法直接觀測(cè)得到，但它 卻能干擾星體發(fā)出的光波或引力，其存在能被明顯地感受到?？茖W(xué)家 曾對(duì)暗物質(zhì)的特性提出了多種假設(shè)，但直到目前還沒(méi)有得到充分的證 明。暗物質(zhì)存在的證據(jù)一一大約65年前，第一次發(fā)現(xiàn)了暗物質(zhì)存在 的證據(jù)。當(dāng)時(shí)，弗里茲扎維奇發(fā)現(xiàn)，大型星系團(tuán)中的星系具有極高

6、的運(yùn)動(dòng)速度，除非星系團(tuán)的質(zhì)量是根據(jù)其中恒星數(shù)量計(jì)算所得到的值 的100倍以上，否則星系團(tuán)根本無(wú)法束縛住這些星系。之后幾十年的 觀測(cè)分析證實(shí)了這一點(diǎn)。盡管對(duì)暗物質(zhì)的性質(zhì)仍然一無(wú)所知，但是到 了 80年代，占宇宙能量密度大約20%的暗物質(zhì)以被廣為接受了。暗能量一一宇宙學(xué)中，暗能量是某些人的猜想，指一種充溢空間 的、具有負(fù)壓強(qiáng)的能量。按照相對(duì)論，這種負(fù)壓強(qiáng)在長(zhǎng)距離類似于一 種反引力。如今，這個(gè)猜想是解釋宇宙加速膨脹和宇宙中失落物質(zhì)等 問(wèn)題的一個(gè)最流行的方案。暗能量的作用一一暗能量它是一種不可見(jiàn)的、能推動(dòng)宇宙運(yùn)動(dòng)的 能量，宇宙中所有的恒星和行星的運(yùn)動(dòng)皆是由暗能量來(lái)推動(dòng)的。之所 以暗能量具有如此大的力量

7、，是因?yàn)樗谟钪娴慕Y(jié)構(gòu)中約占73%，占 絕對(duì)統(tǒng)治地位。暗能量是近年宇宙學(xué)研究一個(gè)里程碑性的重大成果。當(dāng)前研究一一三大試驗(yàn)揭示暗能量神秘面紗“三駕馬車”朝暗能量進(jìn)發(fā)新實(shí)驗(yàn)中最先進(jìn)的設(shè)備是重達(dá)5噸、分辨率高達(dá)570兆(百萬(wàn)) 像素的暗能量照相機(jī)，其2012年被科學(xué)家們安放在位于智利托洛洛 山的美國(guó)洲際天文臺(tái)。托洛洛山海拔2200米，是一座既與縱貫?zāi)厦?大陸的安第斯山脈相連又孤零零的山峰，山區(qū)一年四季天氣晴朗，很 少有云霧，每年約有300天可以觀察天體，是世界上少有的觀察天 體的好地方。據(jù)息，這一照相機(jī)已經(jīng)準(zhǔn)備好開(kāi)始工作，每晚可為天空 拍攝400張10億字節(jié)的圖像，5年時(shí)間總共將拍攝525個(gè)晚上。這

8、 一照相馬拉松活動(dòng)是“暗能量調(diào)查(DES) ”項(xiàng)目的一部分，這一項(xiàng)目由 美國(guó)芝加哥大學(xué)的喬舒亞弗里曼領(lǐng)導(dǎo)。弗里曼計(jì)劃對(duì)天空八分之一 的范圍進(jìn)行掃描，對(duì)10萬(wàn)個(gè)星系團(tuán)進(jìn)行調(diào)查，測(cè)量這些星系團(tuán)內(nèi)的 3億個(gè)星系與地球的距離。DES項(xiàng)目的最終目標(biāo)是追蹤星系團(tuán)的大小和形狀隨時(shí)間如何發(fā)生變 化，從而為科學(xué)家們提供重力和暗能量之間如何角力的詳情。重力會(huì) 讓宇宙的膨脹減速，導(dǎo)致星系團(tuán)變得更加緊密;而暗能量則會(huì)讓宇宙 的膨脹加速，導(dǎo)致星系團(tuán)分崩離析。因此，星系團(tuán)收縮或膨脹的速度 就彰顯了重力和暗能量之間的相對(duì)強(qiáng)度。以前的觀察已經(jīng)表明，在宇 宙長(zhǎng)達(dá)137億年的生命中，有一大半時(shí)間里，重力占據(jù)了主動(dòng)，但 在大約60

9、億年前，暗能量開(kāi)始掌權(quán)。DES項(xiàng)目尤其希望能對(duì)這一過(guò) 渡時(shí)期進(jìn)行研究，他們的想法是通過(guò)研究大約100億光年遠(yuǎn)的星系 團(tuán)這一簡(jiǎn)單的辦法來(lái)獲得100億年前宇宙的情況。第二個(gè)新實(shí)驗(yàn)是由日本東京大學(xué)科維理宇宙物理學(xué)與數(shù)學(xué)研究所的 理論物理學(xué)家村山齊(音譯)領(lǐng)導(dǎo)的“圖像和紅移的斯巴魯測(cè)量 (SuMIRe)”，這一項(xiàng)目在美國(guó)夏威夷進(jìn)行。它將2014年開(kāi)始收集數(shù) 據(jù)，其數(shù)據(jù)收集方式與DES類似，但其方法更好。盡管這一項(xiàng)目只 對(duì)宇宙十分之一而非八分之一的范圍進(jìn)行掃描，但其能看得更遠(yuǎn)：遠(yuǎn) 至130億光年而非100億光年。另外，與DES項(xiàng)目相比，SuMIRe 項(xiàng)目的裝備也更精良，尤其是其擁有一個(gè)能對(duì)紅移進(jìn)行調(diào)查和

10、分析的 積分光譜儀。紅移是宇宙學(xué)家們獲得信息最重要的渠道之一，紅移會(huì) 告訴科學(xué)家們星系與我們的距離。紅移由多普勒效應(yīng)造成，由于多普 勒效應(yīng)，從離開(kāi)我們而去的恒星發(fā)出的光線光譜會(huì)向紅光光譜方向移 動(dòng)。美國(guó)天文學(xué)家埃德溫哈勃于1929年確認(rèn)，遙遠(yuǎn)的星系均遠(yuǎn)離我 們地球所在的銀河系而去，同時(shí)，它們的紅移隨著它們的距離增大而 成正比地增加。這一普遍規(guī)律稱為哈勃定律，它成為星系退行速度及 其和地球的距離之間的相關(guān)基礎(chǔ)。這就是說(shuō)，一個(gè)天體發(fā)射的光所顯 示的紅移越大，該天體的距離越遠(yuǎn)，它的退行速度也越大。DES項(xiàng) 目缺乏光譜儀，因此，其必須依靠其他望遠(yuǎn)鏡來(lái)測(cè)量紅移。擁有積分 光譜儀是SuMIRe項(xiàng)目的一個(gè)巨

11、大優(yōu)勢(shì)。第三個(gè)實(shí)驗(yàn)是位于智利阿塔卡瑪天文望遠(yuǎn)鏡偏振靈敏接收器 (ACTPol)，這一實(shí)驗(yàn)由美國(guó)普林斯頓大學(xué)的萊曼佩吉所領(lǐng)導(dǎo)，這一 實(shí)驗(yàn)與上述兩個(gè)實(shí)驗(yàn)都不相同。它主要研究宇宙微波背景(CMB)發(fā)出 的微波，而非從星系那兒傳來(lái)的光?？茖W(xué)家們認(rèn)為，在誕生早期，宇 宙溫度極高，隨后開(kāi)始冷卻，在宇宙大爆炸后38萬(wàn)年，形成被稱為 微波背景輻射的“余燼”，因此，其保存了早期宇宙“模樣”的印記。當(dāng) 代宇宙學(xué)理論同時(shí)還有一項(xiàng)重要預(yù)言，即微波背景輻射具有偏振性。 在“大爆炸”之初，宇宙中尚未形成物質(zhì)，質(zhì)子、中子和光子相互碰撞， 使宇宙之光產(chǎn)生偏振。光本身可以看作是由一些微小的波構(gòu)成，這些 波通?？梢栽谌魏我粋€(gè)平面

12、上振動(dòng)，均勻分布于各個(gè)方向。但是，光 在受到折射或散射后有時(shí)會(huì)產(chǎn)生偏振，使光波的振動(dòng)方向集中到特定 平面上。據(jù)理論推算，在宇宙“大爆炸”之后約40萬(wàn)年，帶電粒子開(kāi)始形 成最初的物質(zhì)，宇宙中的光與物質(zhì)出現(xiàn)分離，但其偏振卻依然在微波 背景輻射中得到保存。這一偏振是古老的光線與宇宙最初誕生的物質(zhì) 最后接觸的“印記”，因此，探測(cè)它可以為研究宇宙早期狀況提供重要 “指南”。ACTPol項(xiàng)目也將在智利的托洛洛山山頂進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)已于今年7月19 日開(kāi)始，目的是查找宇宙微波輻射的偏振。如果這三大實(shí)驗(yàn)?zāi)軌虺晒?，而且研究結(jié)論能相互印證的話，那么，這 預(yù)示著我們朝著理解宇宙如何從一個(gè)比電子還小的物體擴(kuò)展為現(xiàn)在 我們所

13、看到的一個(gè)無(wú)限大的物體更近了一步。理論學(xué)家們可以將新數(shù) 據(jù)納入其暗能量模型中，看看會(huì)出現(xiàn)什么結(jié)果。其他人也能使用這些 數(shù)據(jù)，或許會(huì)得出不同的結(jié)論。黑洞（black hole） 由一個(gè)只允許外部物質(zhì)和輻射進(jìn)入而 不允許物質(zhì)和輻射從中逃離的邊界即視界所規(guī)定的時(shí)空區(qū)域。指時(shí)空 曲率大到光都無(wú)法從其視界逃脫的天體。黑洞是現(xiàn)代廣義相對(duì)論中，宇宙空間內(nèi)存在的一種超高質(zhì)量天 體，由于類似熱力學(xué)上完全不反射光線的黑體，故名為黑洞。黑洞是 由質(zhì)量足夠大的恒星在核聚變反應(yīng)的燃料耗盡而“死亡”后，發(fā)生引 力坍縮產(chǎn)生的。黑洞的質(zhì)量極其巨大，而體積卻十分微小，它產(chǎn)生的 引力場(chǎng)極為強(qiáng)勁，以致于任何物質(zhì)和輻射在進(jìn)入到黑洞的

14、一個(gè)事件視 界（臨界點(diǎn)）內(nèi)，便再無(wú)力逃脫，就連傳播速度最快的光（電磁波） 也逃逸不出。1970年，美國(guó)的“自由”號(hào)人造衛(wèi)星發(fā)現(xiàn)了與其他射線源不同 的天鵝座X-1，位于天鵝座X-1上的是一個(gè)比太陽(yáng)重30多倍的巨大 藍(lán)色星球，該星球被一個(gè)重約10個(gè)太陽(yáng)的看不見(jiàn)的物體牽引著。天 文學(xué)家一致認(rèn)為這個(gè)物體就是黑洞，它就是人類發(fā)現(xiàn)的第一個(gè)黑洞吸 積一一黑洞通常是因?yàn)樗鼈兙蹟n周圍的氣體產(chǎn)生輻射而被發(fā) 現(xiàn)的，這一過(guò)程被稱為吸積。天體物理學(xué)家會(huì)用“吸積”這個(gè)詞來(lái) 描述物質(zhì)向中央引力體或者是中央延展物質(zhì)系統(tǒng)的流動(dòng)。吸積是天體 物理中最普遍的過(guò)程之一，而且也正是因?yàn)槲e才形成了我們周圍許 多常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)。吸積盤(pán):是一

15、個(gè)受恒星或黑洞引力作用的物質(zhì)盤(pán)，最終將落到中 心的恒星或黑洞中去。事界:黑洞周圍物質(zhì)有去無(wú)回的邊界，在邊界以外觀測(cè)不到邊界 以內(nèi)的任何事件。毀滅：黑洞會(huì)發(fā)出耀眼的光芒，體積會(huì)縮小，甚至?xí)ā．?dāng)英 國(guó)物理學(xué)家史蒂芬霍金于1974年做此預(yù)言時(shí)，整個(gè)科學(xué)界為之震 動(dòng)。人造黑洞美國(guó)人制造人造黑洞：2005年3月18日英國(guó)衛(wèi)報(bào)報(bào)道，美 國(guó)布朗大學(xué)物理教授霍拉蒂納斯塔西在地球上制造出了第一 個(gè)“人造黑洞“。美國(guó)紐約布魯克海文實(shí)驗(yàn)室七年前建造了當(dāng)時(shí)全球最大的粒子 加速器，將金離子以接近光速對(duì)撞而制造出高密度物質(zhì)。雖然這個(gè)黑 洞體積很小，卻具備真正黑洞的許多特點(diǎn)。歐洲“人造黑洞”：2008年9月10日，隨著

16、第一束質(zhì)子束流貫 穿整個(gè)對(duì)撞機(jī)，歐洲大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)正式啟動(dòng)。曾有人擔(dān)心建于歐洲 日內(nèi)瓦的世界最大大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)會(huì)制造出黑洞吞噬地球生物。 盡管歐洲的科學(xué)家一再解釋這個(gè)不會(huì)對(duì)地球造成威脅，但大型強(qiáng)子對(duì) 撞機(jī)就相當(dāng)于一個(gè)人造黑洞制造機(jī)器。中國(guó)的人造電磁黑洞：它有著“黑洞”之名，雖然尺寸“迷 你”，但任何經(jīng)過(guò)的電磁波或光，都不可能逃離它的引力。2009年 10月15日，科學(xué)雜志宣布，世界上第一個(gè)“可吸收電磁波的微 波人造黑洞”在中國(guó)東南大學(xué)實(shí)驗(yàn)室里誕生。它可以幫助人們更好地 吸收太陽(yáng)能白洞白洞是廣義相對(duì)論所預(yù)言的一種與黑洞相反的特殊天體。和黑洞 類似，白洞也有一個(gè)封閉的邊界，聚集在白洞內(nèi)部的物質(zhì)，只

17、能經(jīng)邊 界向外運(yùn)動(dòng)，而不能反向運(yùn)動(dòng)，就是說(shuō)白洞只向外部輸出物質(zhì)和能量。 白洞是一個(gè)強(qiáng)引力源，能把它周圍的物質(zhì)吸積到邊界上形成物質(zhì)層。 但白洞目前還是一種理論模型，尚未被觀測(cè)所證實(shí)。光年長(zhǎng)度單位，指光在一年時(shí)間中行走的距離，即約九萬(wàn)四千六百億 公里。更正式的定義為：在一儒略年的時(shí)間中（即365.25日，而每 日相等于86400秒），在自由空間以及距離任何引力場(chǎng)或磁場(chǎng)無(wú)限遠(yuǎn) 的地方，一光子所行走的距離。因?yàn)檎婵罩械墓馑偈敲棵?99,792,458 米（準(zhǔn)確），所以一光年就等于9,460,730,47天文單位是長(zhǎng)度的單位，歷史上約等于地球跟太陽(yáng)的平均距離。天文常數(shù)之一。地球到太陽(yáng)的平均距離為一個(gè)天文

18、單位。小行星(Asteroids):繞太陽(yáng)運(yùn)行的小的石質(zhì)天體，主要在火星和 木星軌道之間。物理雙星(Binary star):兩個(gè)互相環(huán)繞運(yùn)行的恒星。造父變星(Cepheid variable):這是一類變星，其代表是仙王座 6星，它們的亮度呈脈動(dòng)變化。造父變星越亮，它的脈動(dòng)就越緩慢。星座(Constellation):人們?cè)谔炜罩卸ǔ?8個(gè)由恒星組成的形 象，每個(gè)稱為一個(gè)星座，現(xiàn)在也指由這些星座圈定的天區(qū)。暗物質(zhì)(Darkmatter):既看不見(jiàn)又不發(fā)出輻射的物質(zhì)，占宇宙的 90%。它們不可見(jiàn)，但通過(guò)它們對(duì)星系和銀河星團(tuán)的引力作用結(jié)果可 以推斷它們確實(shí)存在。矮星(Dwarf star):像太陽(yáng)一樣的小主序星，如果是白矮星，就 是像太陽(yáng)一樣的一顆恒星的遺核。褐矮星沒(méi)有足夠的物質(zhì)進(jìn)行熔化反 應(yīng)。銀盤(pán)(Galactic disk):在旋渦星系中，由恒星、塵埃