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；古往今來為之“宙”指的是時間。 那么“宇宙”指的就是我們說的時空。也可以說是“天地萬物總稱”1、宇宙是時間和空間的總和，是由各種形態(tài)的物質(zhì)構(gòu)成的，是在 不斷運動變化的。就是天地萬物的總稱。2、宇宙是無限的，但是人類所能認識到的宇宙卻是有限的。目 前，人類所能觀測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動著，運 動著的天體因互相吸引和互相繞轉(zhuǎn)，從而形成天體系統(tǒng)。萬有引力和 天體的永恒運動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，所能觀測到的 空間尺度，大約在150億一200億光年）一一超星系團（若干星系團 集聚在一起構(gòu)成的更高一級的天體系統(tǒng)，通常在一個超星系團內(nèi)只含 有23個星系團。）一一星系團或星系群（通過大望遠鏡已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了 上千億個星系，它們并不是孤立地分散在宇宙之中，而是聚集起來形 成一個個集團，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）。一一，恒星系（銀河系和河外星 系，由無數(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，人們已在宇宙觀測到了約十億個星系

3、。銀河系 也只是一個普通的星系。人們估計恒星系的總數(shù)在千億個以上，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 地觀測到它們的結(jié)構(gòu)；有的非常遙遠，目前所知最遠的星系離我們有132億光 年，）一一行星系（太陽系等）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，距地球非常遙遠行星沿橢圓軌道上繞太陽運轉(zhuǎn)的球狀天體本身不發(fā)光，反射太陽光而發(fā)亮衛(wèi)星繞行星運轉(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 特點慧星在扁長軌道上繞太陽運行的一種質(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，大小不一宇宙的認識和組成：美國匹茲堡大學(xué)斯克蘭頓博士領(lǐng)導(dǎo)的一個多 國科學(xué)家小組宣布，他們借助美國“威爾金森微波各向異性探測器” 簡稱WMAP）的觀測數(shù)據(jù)（觀測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38萬年產(chǎn)生，其中的光子在宇宙中穿行時會 經(jīng)歷一系列物理過程，特別是在經(jīng)過質(zhì)量較大的星系時，這些光子將 遭遇“引力陷阱”。探測結(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)無法直接觀測得到，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 曾對暗物質(zhì)的特性提出了多種假設(shè)，但直到目前還沒有得到充分的證 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)。當時，弗里茲扎維奇發(fā)現(xiàn)，大型星系團中的星系具有極高

6、的運動速度，除非星系團的質(zhì)量是根據(jù)其中恒星數(shù)量計算所得到的值 的100倍以上，否則星系團根本無法束縛住這些星系。之后幾十年的 觀測分析證實了這一點。盡管對暗物質(zhì)的性質(zhì)仍然一無所知，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、具有負壓強的能量。按照相對論，這種負壓強在長距離類似于一 種反引力。如今，這個猜想是解釋宇宙加速膨脹和宇宙中失落物質(zhì)等 問題的一個最流行的方案。暗能量的作用一一暗能量它是一種不可見的、能推動宇宙運動的 能量，宇宙中所有的恒星和行星的運動皆是由暗能量來推動的。之所 以暗能量具有如此大的力量

7、，是因為它在宇宙的結(jié)構(gòu)中約占73%，占 絕對統(tǒng)治地位。暗能量是近年宇宙學(xué)研究一個里程碑性的重大成果。當前研究一一三大試驗揭示暗能量神秘面紗“三駕馬車”朝暗能量進發(fā)新實驗中最先進的設(shè)備是重達5噸、分辨率高達570兆(百萬) 像素的暗能量照相機，其2012年被科學(xué)家們安放在位于智利托洛洛 山的美國洲際天文臺。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，這一照相機已經(jīng)準備好開始工作，每晚可為天空 拍攝400張10億字節(jié)的圖像，5年時間總共將拍攝525個晚上。這

8、 一照相馬拉松活動是“暗能量調(diào)查(DES) ”項目的一部分，這一項目由 美國芝加哥大學(xué)的喬舒亞弗里曼領(lǐng)導(dǎo)。弗里曼計劃對天空八分之一 的范圍進行掃描，對10萬個星系團進行調(diào)查，測量這些星系團內(nèi)的 3億個星系與地球的距離。DES項目的最終目標是追蹤星系團的大小和形狀隨時間如何發(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 讓宇宙的膨脹減速，導(dǎo)致星系團變得更加緊密;而暗能量則會讓宇宙 的膨脹加速，導(dǎo)致星系團分崩離析。因此，星系團收縮或膨脹的速度 就彰顯了重力和暗能量之間的相對強度。以前的觀察已經(jīng)表明，在宇 宙長達137億年的生命中，有一大半時間里，重力占據(jù)了主動，但 在大約60

9、億年前，暗能量開始掌權(quán)。DES項目尤其希望能對這一過 渡時期進行研究，他們的想法是通過研究大約100億光年遠的星系 團這一簡單的辦法來獲得100億年前宇宙的情況。第二個新實驗是由日本東京大學(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量 (SuMIRe)”，這一項目在美國夏威夷進行。它將2014年開始收集數(shù) 據(jù)，其數(shù)據(jù)收集方式與DES類似，但其方法更好。盡管這一項目只 對宇宙十分之一而非八分之一的范圍進行掃描，但其能看得更遠：遠 至130億光年而非100億光年。另外，與DES項目相比，SuMIRe 項目的裝備也更精良，尤其是其擁有一個能對紅移進行調(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 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)，從離開我們而去的恒星發(fā)出的光線光譜會向紅光光譜方向移 動。美國天文學(xué)家埃德溫哈勃于1929年確認，遙遠的星系均遠離我 們地球所在的銀河系而去，同時，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，一個天體發(fā)射的光所顯 示的紅移越大，該天體的距離越遠，它的退行速度也越大。DES項 目缺乏光譜儀，因此，其必須依靠其他望遠鏡來測量紅移。擁有積分 光譜儀是SuMIRe項目的一個巨

11、大優(yōu)勢。第三個實驗是位于智利阿塔卡瑪天文望遠鏡偏振靈敏接收器 (ACTPol)，這一實驗由美國普林斯頓大學(xué)的萊曼佩吉所領(lǐng)導(dǎo)，這一 實驗與上述兩個實驗都不相同。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的光?？茖W(xué)家們認為，在誕生早期，宇 宙溫度極高，隨后開始冷卻，在宇宙大爆炸后38萬年，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 代宇宙學(xué)理論同時還有一項重要預(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 波通常可以在任何一個平面

12、上振動，均勻分布于各個方向。但是，光 在受到折射或散射后有時會產(chǎn)生偏振，使光波的振動方向集中到特定 平面上。據(jù)理論推算，在宇宙“大爆炸”之后約40萬年，帶電粒子開始形 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，探測它可以為研究宇宙早期狀況提供重要 “指南”。ACTPol項目也將在智利的托洛洛山山頂進行，實驗已于今年7月19 日開始，目的是查找宇宙微波輻射的偏振。如果這三大實驗?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比電子還小的物體擴展為現(xiàn)在 我們所

13、看到的一個無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，看看會出現(xiàn)什么結(jié)果。其他人也能使用這些 數(shù)據(jù)，或許會得出不同的結(jié)論。黑洞（black hole） 由一個只允許外部物質(zhì)和輻射進入而 不允許物質(zhì)和輻射從中逃離的邊界即視界所規(guī)定的時空區(qū)域。指時空 曲率大到光都無法從其視界逃脫的天體。黑洞是現(xiàn)代廣義相對論中，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 引力場極為強勁，以致于任何物質(zhì)和輻射在進入到黑洞的

14、一個事件視 界（臨界點）內(nèi)，便再無力逃脫，就連傳播速度最快的光（電磁波） 也逃逸不出。1970年，美國的“自由”號人造衛(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上的是一個比太陽重30多倍的巨大 藍色星球，該星球被一個重約10個太陽的看不見的物體牽引著。天 文學(xué)家一致認為這個物體就是黑洞，它就是人類發(fā)現(xiàn)的第一個黑洞吸 積一一黑洞通常是因為它們聚攏周圍的氣體產(chǎn)生輻射而被發(fā) 現(xiàn)的，這一過程被稱為吸積。天體物理學(xué)家會用“吸積”這個詞來 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。吸積是天體 物理中最普遍的過程之一，而且也正是因為吸積才形成了我們周圍許 多常見的結(jié)構(gòu)。吸積盤:是一

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

16、第一束質(zhì)子束流貫 穿整個對撞機，歐洲大型強子對撞機正式啟動。曾有人擔心建于歐洲 日內(nèi)瓦的世界最大大型強子對撞機會制造出黑洞吞噬地球生物。 盡管歐洲的科學(xué)家一再解釋這個不會對地球造成威脅，但大型強子對 撞機就相當于一個人造黑洞制造機器。中國的人造電磁黑洞：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“可吸收電磁波的微 波人造黑洞”在中國東南大學(xué)實驗室里誕生。它可以幫助人們更好地 吸收太陽能白洞白洞是廣義相對論所預(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 界向外運動，而不能反向運動，就是說白洞只向外部輸出物質(zhì)和能量。 白洞是一個強引力源，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，尚未被觀測所證實。光年長度單位，指光在一年時間中行走的距離，即約九萬四千六百億 公里。更正式的定義為：在一儒略年的時間中（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或磁場無限遠 的地方，一光子所行走的距離。因為真空中的光速是每秒299,792,458 米（準確），所以一光年就等于9,460,730,47天文單位是長度的單位，歷史上約等于地球跟太陽的平均距離。天文常數(shù)之一。地球到太陽的平均距離為一個天文

18、單位。小行星(Asteroids):繞太陽運行的小的石質(zhì)天體，主要在火星和 木星軌道之間。物理雙星(Binary star):兩個互相環(huán)繞運行的恒星。造父變星(Cepheid variable):這是一類變星，其代表是仙王座 6星，它們的亮度呈脈動變化。造父變星越亮，它的脈動就越緩慢。星座(Constellation):人們在天空中定出88個由恒星組成的形 象，每個稱為一個星座，現(xiàn)在也指由這些星座圈定的天區(qū)。暗物質(zhì)(Darkmatter):既看不見又不發(fā)出輻射的物質(zhì)，占宇宙的 90%。它們不可見，但通過它們對星系和銀河星團的引力作用結(jié)果可 以推斷它們確實存在。矮星(Dwarf star):像太陽一樣的小主序星，如果是白矮星，就 是像太陽一樣的一顆恒星的遺核。褐矮星沒有足夠的物質(zhì)進行熔化反 應(yīng)。銀盤(Galactic disk):在旋渦星系中，由恒星、塵埃