第9講--膨脹的宇宙-蟲洞與時(shí)間機(jī)器.ppt_第1頁
第9講--膨脹的宇宙-蟲洞與時(shí)間機(jī)器.ppt_第2頁
第9講--膨脹的宇宙-蟲洞與時(shí)間機(jī)器.ppt_第3頁
第9講--膨脹的宇宙-蟲洞與時(shí)間機(jī)器.ppt_第4頁
第9講--膨脹的宇宙-蟲洞與時(shí)間機(jī)器.ppt_第5頁
已閱讀5頁,還剩69頁未讀, 繼續(xù)免費(fèi)閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡(jiǎn)介

1、第九屆膨脹宇宙,蟲洞和時(shí)間機(jī)器,趙島北京師范大學(xué)物理系,一,膨脹宇宙二,有關(guān)大爆炸的錯(cuò)誤觀念三,蟲洞時(shí)空隧道四,時(shí)間機(jī)器,一,膨脹宇宙,愛因斯坦說,廣義相對(duì)論不應(yīng)用于原子現(xiàn)象的研究,而應(yīng)用于對(duì)宇宙的研究(強(qiáng)作用)電磁作用(弱作用)萬有引力電磁作用比引力作用強(qiáng)約倍。 宇宙是什么? 四方上下稱宇,自古稱宙。 淮南子原道訓(xùn),宇:空間宇宙是時(shí)間、空間和物質(zhì)的總稱,1、宇宙學(xué)的原理,宇宙的構(gòu)造太陽系:光年銀河:光年(10萬光年)銀河團(tuán):光年觀測(cè):比光年大的尺度,宇宙均勻各向同性。 宇宙學(xué)原理:按宇宙觀尺度,物質(zhì)分布總是均勻各向同性的,望遠(yuǎn)鏡不僅看到遠(yuǎn)方的歷史,2、愛因斯坦的無限宇宙,愛因斯坦:有限的、有

2、限的、無限的靜態(tài)宇宙模型是宇宙項(xiàng),(宇宙項(xiàng)),3、膨脹的宇宙,弗里德曼勒默特和加莫夫是宇宙進(jìn)化的思想,哈勃定律,火球模型的支持,銀河紅移(哈勃定律)氦豐度3K微波背景放射(1964年,彭齊斯,威爾遜),膨脹的宇宙(意象),膨脹的宇宙意象,4,宇宙的未來臨界密度個(gè)氫原子/梅暗物質(zhì)膨脹減速暗能量使膨脹加速暗物質(zhì)團(tuán)結(jié)分布,吸引效果使暗能量均勻分布,排斥效果、暗物質(zhì)和暗能量、物質(zhì)、亮星、暗物質(zhì)、暗能量、重子、熱黑物質(zhì)(中微子)、冷黑廣義相對(duì)論在宇宙觀尺度下失效的暗能量的最大可能性是宇宙學(xué)常數(shù)的效果,愛因斯坦認(rèn)為自己一生所犯的最大錯(cuò)誤可能是錯(cuò)的,自然科學(xué)從哥白尼開始已經(jīng)500年了,但對(duì)宇宙,特別是初期宇

3、宙的理解還不夠充分。 的確,雖然我們的宇宙是均勻無邊地膨脹進(jìn)化著的,但是關(guān)于宇宙進(jìn)化的詳細(xì)描述往往基礎(chǔ)不牢固,隨著觀測(cè)資料的更新和科學(xué)水平的提高,不斷變化,新的宇宙學(xué)理論不斷產(chǎn)生。 不要追求公共汽車、女人和宇宙學(xué)的新理論。 因?yàn)椴荒荞R上等到下一個(gè)理論。 二、關(guān)于“大爆炸”的錯(cuò)誤觀念,一、“大爆炸”是什么種類的膨脹? 不是在空間膨脹,而是空間本身膨脹,是因?yàn)橄扔袝r(shí)空,然后在空間的某一點(diǎn)上不是發(fā)生大爆炸,而是時(shí)空和物質(zhì)同時(shí)從大爆炸發(fā)生。 膨脹沒有中心或所有點(diǎn)膨脹的中心膨脹物質(zhì)沒有邊界各點(diǎn)的密度、壓力相同,沒有壓差,2、宇宙學(xué)紅移是多普勒效應(yīng)嗎? 宇宙紅移不是多普勒效應(yīng),而是空間膨脹效應(yīng),其紅移量多

4、普勒效應(yīng)是由光源在空間上的移動(dòng)引起的,而宇宙紅移是由空間本身的膨脹引起的。 在多普勒效應(yīng)中,在光源發(fā)出的光的各向異性空間膨脹效應(yīng)中,在光源發(fā)出的光各向同性多普勒效應(yīng)中,在遠(yuǎn)離光源時(shí)波長(zhǎng)發(fā)生變化,在傳播中波長(zhǎng)不發(fā)生變化的空間膨脹效應(yīng)中,光在遠(yuǎn)離光源時(shí)波長(zhǎng)不發(fā)生變化,在傳播中波長(zhǎng)因空間膨脹而逐漸延長(zhǎng)3、河外銀河退行速度能超過光速嗎? 退行速度可隨超光速的退行速度隨距離的增大而增加,退行速度達(dá)到光速的距離稱為“哈勃距離”(140億光年) d=c/H哈勃距離以外,退行速度超過光速這一狹義相對(duì)論的退行速度既不是物體在空間中的運(yùn)動(dòng)速度,也不是信號(hào)傳播速度,而是由空間膨脹引起的。 4、能看到退行速度比光速還

5、要快的銀河嗎?退行速度比光速還要快的銀河哈伯距離d=c/H取決于哈伯殘奧儀表(哈伯殘奧儀表隨時(shí)間減少,哈伯距離隨時(shí)間增加)。 v=Hd哈勃定律,哈勃距離d=c/H )當(dāng)原本看不見的光子哈勃距離增加到包含該光子時(shí),該光子接近到達(dá)我們這里,5,能觀測(cè)宇宙的大小嗎? “將宇宙壽命乘以光速”比宇宙壽命約140億年還要大,可觀測(cè)距離比140億光年還要大,恐怕140億光年(約460億光年)的3倍是光子旅行的140億年之間空間在膨脹,所以觀測(cè)距離比140億光年還要大,6、宇宙的物體本身也在膨脹各銀河原本分離為膨脹的空間,但各銀河間的相互引力逐漸壓倒膨脹,形成“塊”結(jié)構(gòu),逐漸穩(wěn)定到平衡的大小。 三、蟲洞時(shí)空隧

6、道,1、什么是蟲洞? 蟲洞是連接不同宇宙的“管道”,或者是連接同一宇宙的不同部分的“把手”,有蟲洞的時(shí)空、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)復(fù)雜單連,連接兩種蟲洞的洛倫茲蟲洞朝向其他宇宙(可通過的時(shí)空隧道)本宇宙遠(yuǎn)方的捷徑歐幾里得蟲洞1957年,斯特納和惠勒小姐首次提出了“蟲洞”這個(gè)名稱,1985年薩根的小說通過時(shí)空隧道到織女星旅行,薩根認(rèn)為首先把黑洞作為“時(shí)空隧道”使用,索恩認(rèn)為不行,提出了向“蟲洞”轉(zhuǎn)移的建議真正的科學(xué)研究始于1988年:索恩、莫里斯、Yurtsever時(shí)空的蟲洞及其在星際旅行中的用途americanjournalofphysics 56 (1988 ) 395,3,制造蟲洞的霍金:制造蟲洞,時(shí)空的

7、拓?fù)鋾r(shí)空波動(dòng)和時(shí)空泡沫的時(shí)空像海面一樣,從遠(yuǎn)處看是平坦的,從近處看是波浪,再從近處看是泡沫和波浪,宇宙誕生初期:有劇烈的時(shí)空波動(dòng),拓?fù)淇赡苄纬蓮?fù)雜的時(shí)空構(gòu)造泡沫和波浪,形成蟲洞,并繼續(xù)擴(kuò)大至今望遠(yuǎn)鏡所涉及的空間只不過是球體的小斑點(diǎn)。 我們的宇宙很可能也來自同樣的混沌狀態(tài)。 宇宙一誕生就急劇膨脹,膨脹之間孕育了無數(shù)宇宙,可以稱為子宇宙、孫宇宙。 我們宇宙以外的可能性也很高,4、可能維持蠕蟲洞的可能性負(fù)能量困難球?qū)ΨQ蠕蟲洞:出、入口球?qū)ΨQ,中間“喉”維持蠕蟲洞需要負(fù)能量,負(fù)能量物質(zhì)的加速方向與力的方向相反,F(xiàn)=ma (a0)是現(xiàn)在宏觀的雷頓實(shí)驗(yàn)室證明板間有吸引力,相當(dāng)于板間負(fù)能量密度=10-44k

8、g/m3=1個(gè)基本粒子/10億m3(板間距離為1m時(shí)),黑洞附近也有負(fù)能量,同樣弱。 擴(kuò)大蟲洞所必需的負(fù)能量物質(zhì)。半徑為1cm的蠕蟲孔地球質(zhì)量的負(fù)能量物質(zhì)半徑為1km的蠕蟲孔太陽質(zhì)量的負(fù)能量物質(zhì)半徑為1光年的蠕蟲孔大于銀河系發(fā)光物質(zhì)總質(zhì)量的100倍的負(fù)能量物質(zhì),5 .通過蠕蟲孔的可能張力困難張力與蠕蟲孔半徑的平方成反比,半徑小于1光年的蠕蟲孔也就是說,維持半徑r1光年的蟲洞(有可能成為旅行路線),必要的負(fù)能量物質(zhì),6,有趣的想法只傳達(dá)信息,不傳達(dá)物質(zhì)。 像這樣,雖然可以避免張力困難等許多困難,但是(1)不復(fù)制生命(2)不僅要包含肉體,還要包含記憶、意識(shí)、感情、智慧等。 復(fù)制必須是“全息”! 四、時(shí)光機(jī),1895年威爾士:時(shí)光機(jī)H.G.Wells The Time Machine,1 .在蠕蟲大廳制造時(shí)光機(jī)的要點(diǎn): (1)有洛倫茲蠕蟲大廳,2個(gè)大廳a和b的大廳形成時(shí)間機(jī)器并制造時(shí)間機(jī)器的時(shí)空具有以下特征: (1)因果上有正常的時(shí)空區(qū)域(時(shí)間機(jī)器制造前) (2)有封閉類時(shí)間線存在的時(shí)空區(qū)域(存在時(shí)間機(jī)器) (3)在這兩個(gè)時(shí)空區(qū)域之間存在柯西視野能否運(yùn)用于破壞“過去”或“過去”這一因果性霍金的“時(shí)序保護(hù)”:物理法則不允許封閉類的時(shí)線物理法則向過去的諾威科夫的“自接觸性原理”傳達(dá)信息,有什么物理法則呢霍金先生,閉合時(shí)線是真

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

最新文檔

評(píng)論

0/150

提交評(píng)論