太阳50亿年后的样子
来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/11/14 06:06:59 体裁作文
篇一:宇宙50亿年后灭亡????
新浪环球地理讯 北京时间11月1日消息,据美国国家地理网报道,宇宙已经存在了近140亿年,大多数人认为,宇宙还应该会继续存在数十亿年。不过,据最新一项研究,一种涉及宇宙起源的理论预测,时间本身会在50亿年内结束,而巧合的是,太阳大概也会在相同的时间段内走向灭亡。
宇宙之外还有宇宙
这一预测源于“永久膨胀”(eternal inflation)理论。该理论宣称我们的宇宙属于“平行宇宙”(亦称多重宇宙论)体系的一部分。这个体系由无数个宇宙构成,每一个又包含无数个更小的宇宙。平行宇宙理论的问题在于,可以发生的一切事件都会在无限的时间内发生,这使得计算事件的概率(如类地行星常见的概率)看似不可能。
美国塔夫斯大学科学家肯·奥卢姆(Ken Olum)说:“正常的概率概念是,事件A发生两次,事件B发生四次,所以,事件B发生的频率可能是事件A的两倍,但是,这种概念如今不起作用了,因为不是两个和四个,而是无限个。”奥卢姆没有参加最新研究。计算平行宇宙的概率不仅仅是宇宙学家面临的问题。 美国加州大学伯克利分校理论物理学家拉法尔·布索(Raphael Bousso)和同事在最新的研究报告中写道:“如果整个宇宙的许多观测者无数次中过彩票,仍然有人说中彩票是不可能的事情,那么他们的依据又是什么呢?”物理学家多年来一直通过一种名为“几何截点”(geometric cutoff)的数学方法来尽量回避这个问题。
所谓“几何截点”是指,以平行宇宙的有限区域为例,计算基于那种有限样本的概率。不过,在9月份发表于康奈尔大学网站arXiv.org上的新论文中,布索的研究团队指出,这种方法是无意识的,在此之前总是忽视后果。布索说:“你不能将截点作为不留任何痕迹的数学工具,给予你这些满意、可能正确的预测的相同截点,也可以预测时间的尽头。”
“换言之,如果你采用截点法去计算永远膨胀的概率,截点本身以及时间的
尽头就成了一个可以发生的事件。”虽然这种理论十分奇怪,但布索和同事认为,永久膨胀是一个可靠的概念。布索说,根据这一理论做出的大多数科学猜测(如爱因斯坦的相对论)都没有遇到太大挑战,很难理解有什么理论可以替代它们。 膨胀理论的自然延伸
实际上,许多物理学家都认为,永久膨胀是膨胀理论的自然延伸,膨胀理论曾经揭开了与宇宙大爆炸理论初始版本有关的一些谜团。根据宇宙大爆炸最初的模型预测,如今处于宇宙远端两个不同方向的一组组物质相距太远,导致相互之间不能接触。这意味着,早期宇宙的外形应该属于块状。
此外,根据我们所处宇宙现在的膨胀速度,其整体外形应该随时间变成弧形。同时,造物的最初瞬间应该令宇宙充满了称为磁单极子的稳定重粒子。然而,过去几年对宇宙大爆炸辐射物残骸的观测却得出一个截然相反的结论:早期宇宙状态始终如一,当前宇宙外形是扁平的,对磁单极子的观测从来都不具有决定性。 传统膨胀理论的解释是,宇宙在诞生后不久经历了急速膨胀期,最终产生了一个今天我们所看到的扁平、整体上一致的宇宙。永久膨胀是膨胀理论的下一个阶段,它使得科学家可以避开其他一些棘手的宇宙学问题,例如在我们的宇宙存在以前还有什么(答案是其他宇宙),我们的宇宙为何具有适于生命存在的特性(答案是一切皆有可能)。
澳大利亚国立大学天体物理学家查尔斯·林尼韦弗(Charles Lineweaver)说:“虽然没有一种理论去解释宇宙的最早期状态,但我们对这种理论的基础具有相当深刻的认识,这些认识似乎无一例外包括其他宇宙。”林尼韦弗没有参加布索团队的研究。林尼韦弗说:“举例说,我们的理论假设一个沸腾热水壶的存在,而我们的宇宙就源于热水壶底的一个水泡。这一理论充分说明其他水泡的存在,因为当开水煮沸时,从来不是只有一个水泡。”
50亿年内到达“截点”
正如平行宇宙中概率所固有的问题,永久膨胀论仍难称完美。据布索介绍,
如果这些概率在一个平行宇宙中起作用,那一定是实实在在的截点令各个宇宙走向结束。布索的研究团队称,根据用于计算截点的方程式,一个拥有137亿年历史的宇宙将在50亿年内到达“截点”。对于大多数人来说,用数学工具去解释现实世界发生事件的观点,或许听上去有些奇怪,但在物理学领域这些事情都有其先例。
奥卢姆举例说,曾经有一段时间,许多物理学家坚持一种概念,即质子——具有正电荷的亚原子粒子——本身是由称为夸克的更小粒子构成的。从数学上讲,夸克有助于解释原子核中所谓的强作用力,而在现实世界中,它们则有助于解释发现于加速器中的奇异粒子“动物园”。奥卢姆说:“人们曾说,这种质子中存在粒子的看法永远站不住脚。长期以来,人们认为夸克仅仅是一种有用的计算工具,但他们确实不相信夸克。今天,每个人都认为夸克是真正的基本粒子。” 布索和同事指出,同理,如果理论家相信永久膨胀理论,他们有两种选择,要么必须相信截点不是计算概率的有效方法,要么相信截点是真实发生的事件,可以预测时间的尽头。布索的研究小组表示,现实世界的截点形态以及时间尽头的构成方式,目前都是未解之谜。如果真实存在,可能也是突然发生、难以预料的事件。即便人类将来可以看到截点,我们也几乎肯定从地球上看不到。
科学家认为,太阳(如今是一颗具有45.7亿年历史的“中年”恒星)将在大约50亿年内步入生命尽头。到那时,太阳将耗尽核心的燃料,开始褪下气体外层,慢慢膨胀变成红巨星,最终成了一个行星状星云。在这一事件中,地球会遭遇怎样的命运尚不得而知,但鲜有科学家认为地球生命会在太阳死亡事件中幸存下来。
宇宙终结存在诸多猜想
虽然澳大利亚国立大学天体物理学家林尼韦弗也认为,计算永久性平行宇宙的概率存在重重障碍,但他并不认为预测现实世界的截点是解决问题的办法。林尼韦弗说:“我从不完全排除任何事件的可能性,但我不会认真看待这个观点。
相反,我会更为严肃地对永久膨胀理论背后的种种猜测提出质疑。”
奥卢姆也认为,物理学家不应接受这样一种观点,即时间走向结束是不可避免的。他说:“没人清楚永久膨胀为何是错误的,同时也没人清楚为何时间也会走向结束。对我来说,这些事情都处于同一起跑线上。”除了膨胀论,宇宙如何终结在物理学上还具有其他许多的理论。
例如,按照“大坍缩”(big crunch)理论,宇宙当前的膨胀趋势会颠倒,最终缩小变成一个黑洞。另外还有“热寂”(heat death)理论,即宇宙会永远膨胀下去,直至到达一种热平衡状态,在这种状态下,任何事情都不能发生。除此之外,还有一种称为“大裂口”(big rip)的理论,根据这一理论,宇宙的加速膨胀最终会将所有物质一个原子接一个原子地撕裂。
如果永久膨胀理论被证实是正确的,那么即便在我们的宇宙停止运转之时,更大的平行宇宙的运转仍会继续。奥卢姆指出,无论哪种假想理论最为可信,“都没有必要去推销你的观点,因为宇宙将在50亿年内走向灭亡。不管怎样,我们还有足够的时间去找出真正的答案。”(孝文)
篇二:二年级阅读理解1(太阳的样子)
太阳的样子
从前有个盲人,有一天问他的邻居:“请您告诉我,太阳到底是什么样子的?” 邻居正好手里拿着一个铜盘,就对盲人说:“太阳是圆圆的,形状就像这个
铜盘子。”
过了几天,盲人正在路上走,突然听见“当当”的响声,就兴奋地大声说:“太阳的声音!这是太阳!我听到太阳的声音啦!”路上的行人被他弄得莫名其妙,便告诉他说:“这是敲钟的声音,太阳没有声音。”盲人拉住路人的衣服,追问太阳的样子。这个路人说:“太阳有明亮的光芒,像这支蜡烛一样会发光,你摸一摸,这就是蜡烛。”行人拿出一根蜡烛,让盲人摸了摸,盲人点点头说:“我明白了,原来太阳是这样的!”
过了不久,盲人在家里摸到了一支竹笛子,它的形状像蜡烛。于是,盲人惊
奇地嚷起来:“我摸到太阳了,我的家里有一个太阳!”邻居们听见便跑来看,原来是一支竹笛子,大家都哄堂大笑起来。
1、课文有( )个自然段。
2、选一选。
⑴盲人想知道的事情是 ( )
A.太阳是什么样子的? B.太阳有多大? C.太阳会发出声音吗? ⑵盲人听到“当当”的响声,为什么很兴奋? ( )
A.他以为这是敲锣的声音 B.他以为这是敲铜盘子的声音 C.他以为这是太阳的声音
⑶盲人摸了摸蜡烛说:“我明白了,原来太阳是这样的!”盲人认为太阳
的样子 ( )
A.像蜡烛这样又细又长 B.像蜡烛一样会发光 C.像蜡烛一样会发热
3、盲人为什么把敲钟声当成太阳的声音,把笛子当成太阳?
4、这则寓言故事告诉我们一个什么道理?
篇三:演示70亿年后太阳死亡场景
"木星的鬼魂"演示70亿年后太阳死亡场景
北京时间2月4日消息,据英国每日邮报报道,当小型和中等大小恒星死亡时,它们并不会像较大恒星一样爆炸。相反,它们会平静的肿胀,释放外层至周围太空,然后创造美丽形状的云。“木星的鬼魂”就是这类恒星的一个例子,这张令人震惊的图片显示了这个过程正在发生——在70亿年之后我们的太阳或可能也发生相似的过程。
这颗恒星被称作“木星的鬼魂”
这颗恒星以太阳系的木星为名,主要是因为它和这颗气体巨星在天空中占据的位置相似。内部气泡里充斥的蓝色光代表了炙热气体释放的X射线,后者被加热至200万度的高温。这些热量是超快恒星风的冲击产生的,后者速度高达2400千米每秒。绿色发光则代表可见光里较为冷却的气体浓度,它主要是由氧气释放的。
太阳耗尽自身氦燃料后,将膨胀成一个红巨星
这揭示了内部边缘与组成外部壳体的弥漫气体的对比。这两个火焰形状的特征——位于右上方至内部泡沫的左下方——是包含更寒冷气体的口袋,在氮释放的可见光里也可见。木星的鬼魂位于3000光年远处,从南天球的长蛇座观测清晰可见。
当太阳耗尽自身氦燃料后,预计也将发生相同的过程。天文学家估计这一过程可能开始于70亿年之后,到时太阳将膨胀成一个红巨星,外层将逐渐开始脱落。随后它将坍塌成一个白矮星,缓慢冷却至宇宙的背景温度。(
篇四:物理学家预测:时间将会在50亿年后停止
物理学家预测:
时间将会在50亿年后停止
据国外媒体报道 最新研究表明,根据宇宙起源的理论推测,时间将会在50亿年之后停止,而那时太阳也将灭亡。该预测的理论基础来源于永恒的膨胀理论,它认为我们的宇宙是多元宇宙中的一小部分,整个广阔的宇宙是由无穷无尽的宇宙构成,而每个宇宙又能产生无限 个子宇宙。多元宇宙的最大的缺点便是它使任何事都会以无限循环的方式不断地发生一遍又一遍,这使得很多事件几乎无法计算发生的概率,比如像地球这样大小的 星球存在的概率。
用哈勃望远镜看到的猫眼星云,当太阳灭亡时它可能的样子
“一般意义上的概率,比如说事件A发生了两次,事件B发生了4次,所以事件B发生的概率是A的两倍,但在这里这些理论完全不成立,事情发生的次数是 无限次,而不是两次四次那么简单。” 美国塔夫茨大学的肯奥卢姆这样解释道。“但如果真的是所谓的无限次,那么整个宇宙就应该有很多人能中彩票,那凭什么我们还认为中彩票是不可能的呢?”加州 大学的物理学家拉斐尔布索和同事在他们最新的研究中这样写道。
于是物理学家运用一种叫做几何临界点的数学方法绕开以上问题,选取多元宇宙中有限的一片区域,然后在此有限的样本上计算概率。“当你利用临界点的方 法作为数学工具进行预测时,这种方法本身也就预测了时间将会何时停止。换句话说,当使用临界点的方法在永恒膨胀中计算概率,这意味着临界本身以及时间的停 止,也就成为不可避免的事了。”
宇宙是沸腾锅里的一个气泡
布索认为永恒膨胀是一个固体概念。很多理论潜在的科学假设—比如爱因斯坦的相对论,看起来无关痛痒,但是却很难找到什么别的理论代替它。事实上,很多物理学家认为永恒膨胀是膨胀理论的一个自然延伸,它解决了一些最初大爆炸理论的一些问题。
根据早期大爆炸理论的模型,成组的物质朝着宽广无垠的宇宙两个相反的方向运动,以宇宙现在膨胀的速度,宇宙整体的形状随着时间推移已经发生弯曲,并 且在宇宙创造初期,它全被一些重且稳定的粒子—磁单极所填满。但是据近些年的辐射观察表明,早期的宇宙
和现在并没有太大的差别,都是扁平的由磁单极组成。 现在标准的膨胀理论是这样解释,宇宙形成初期经历了一段迅速膨胀的阶段,之后趋于稳定便创造了我们现在所见到的扁平的统一的宇宙。
膨胀理论中下一步就是永恒膨胀了,可以打一个很好的比喻来解释这个理论。爆炸理论好比一锅沸腾的水,而我们宇宙的起源就相当于锅底一颗气泡的形成过程,这个理论证明了其他气泡的存在,但是当开水煮沸,你不可能只得到一颗气泡。
时间到此戛然而止?
以上关于多元宇宙的概率问题也表明了永恒膨胀这一理论并不完美。如果真要计算多元宇宙事情发生的概率,那么就必须有存在的临界点,而这些临界点意味 着这些宇宙是有终点的。根据用来计算临界点的公式,一个存在了137亿年的宇宙将会在50亿年之后到达它的临界点,也就是通俗所谓的终点。可能很多人会觉 得将数学工具用来分析现实世界的事件很不可靠的,实际上在物理学领域早就有此先例。比如从数学的角度夸克粒子可以解释原子核内原子之间强大的引力,而在现 实世界它能解释原子加速器里发现的新粒子—亚原子粒子。“人们相当长一段时间认为夸克粒子是很好的计算工具,虽然他们并不太相信它,但现在,很多人承认夸 克粒子是真实存在的基本粒子。”
以此类推,如果理论家们相信永恒膨胀,那他们也要相信临界不仅仅是计算概率的有效工具,或许他们是真实存在的并能预测到时间的终点。但是关于真实世 界的临界是什么样的,以及最终时间停止
时将会以什么形式呈现现在还不清楚,唯一可以肯定的是,如果发生时间的停止,那将会是瞬间发生出人意料的。即使人们 能看到临界的发生,那也不可能是从地球上看到的。
科学家推测,现在已经有45.7亿年高寿的太阳将会在50亿年后到达生命的终点,那时它将燃尽核内的燃料,外层气体脱落,膨胀成红巨星最后成为行星状星云。关于那时地球上生物的命运就不得而知了,少数科学家认为地球上的生物能躲过太阳灭亡这一劫存活下来。
时间的停止不可避免
然而澳大利亚国立大学的莱恩威弗却认为计算永恒的多元宇宙的概率是值得质疑的,他并不认为预测真实世界的截断是最终解决办法。“我从来不排除任何看 可能性,但在这个问题上,我会质疑(永恒膨胀理论中的)这些假设。没人知道为何(永恒膨胀理论)是错的,正如没人知道为何时间将会停止。”
除了膨胀理论,物理界还有很多关于宇宙将会如何终止的理论。比如地球将会扭转膨胀,缩小为一个黑洞。 还有热寂理论,称宇宙会不停的膨胀直到达到一个热平衡的状态,然后不再发生任何变化。假如永恒膨胀理论是对的,那么即使我们的宇宙终止不复存在了,整个多 元宇宙还是会继续膨胀扩大。无论到底哪种假设听起来更合理,人们也不必太过担心,毕竟要过50亿年我们的宇宙才会灭亡,我们仍需要很长的时间来验证到底那 一种理论才是对的。
(编译/严炎刘星)
篇五:2010十大天体物理学发现:时间将50亿年后停止
2010十大天体物理学发现:时间将50亿年后停止
北京时间12月8日消息,美国国家地理网站评选出2010年度十大天体物理学发现,宇宙外潜伏未知“结构”新证据、银河系中心发现神秘气泡状结构以及“大爆炸”造出“液态”宇宙等重大发现榜上有名。
1.每个黑洞内都含有一个宇宙
每个黑洞内都含有一个宇宙
天文学家在2010年4月宣布,我们的宇宙就像是俄罗斯套娃的一部分,可能栖身于一个黑洞内,而这个黑洞本身又是一个更大宇宙的一部分。反过来,迄今在宇宙中发现的所有黑洞可能都是通向其他世界的通道。
美国印第安纳大学的物理学家尼克丹姆·鲍勃拉姆斯基(Nikodem Poplawski)近日提出了一个有关落入黑洞的物质所作旋转运动的崭新数学模型。根据他的方程,黑洞可能是不同宇宙间的时空通道,或者说,一种虫洞。被黑洞吞噬的物质并未如之前理论预言的那样塌缩成一个奇点,而是从黑洞的另一端以“白洞”的形式喷发出来。
根据爱因斯坦的广义相对论,当一个区域的物质密度达到极大时会产生奇点,通常这一现象会出现在黑洞的中心。这种奇点密度无限大,温度无限高,因而显得怪异。而
如果鲍勃拉姆斯基的理论正确,那么这种奇异的现象或许根本就不存在
2.时间将在50亿年后停止
时间将在50亿年后停止
物理学家在2010年10月表示,永久膨胀理论称我们的宇宙只是众多宇宙中的一个,该理论还预测时间将在50亿年后停止。
一般认为,我们生活的宇宙已经存在了超过140亿年,并且将继续存在数十亿年。但根据一份最新发表的论文,时间本身可能将于50亿年后终止。巧合的是,这一时间恰逢太阳耗尽燃料熄灭的那一刻。
这一研究依据的是一种“永恒膨胀”的理论。该理论认为我们生活的宇宙其实是一系列宇宙中的一个。这一巨大的结构是由无穷多个宇宙组成的,其中每一个宇宙都可以产生无穷多个“子宇宙”。
这一理论的主要问题在于:在多重宇宙理论框架下,任何发生的事件都将发生无穷多次。这样就会使概率论的计算——如估算地球大小行星普遍存在的可能性,变得几乎
不可能。
3.宇宙外潜伏未知“结构”新证据
宇宙外潜伏未知“结构”新证据
据科学家2010年3月公布的一项研究结果,“暗流”并非偶然,这强化了宇宙外潜伏着前所未知、前所未见“结构”的例证。
2008年,科学家报告发现大量星系群正沿相同方向以360万公里的时速运行。这一诡异的现象无法以现有的宇宙质量分布模型解释。于是科研人员被迫作出了一个引起争议的猜测:这些星系群是受到了来自我们已知宇宙范围之外的引力作用。
而这一小组此次的发现证实这种宇宙“暗流”的延伸范围甚至超越了之前的想象,距离地球至少25亿光年。这项研究支持这样一个假设,即存在来自宇宙之外的引力,从而支持多重宇宙理论。
4.爱因斯坦“重力论”适用于宇宙层面
爱因斯坦“重力论”适用于宇宙层面
据科学家2010年3月公布的一项研究结果,爱因斯坦近一百年前提出的重力论不仅适用于对太阳周围行星运动的解释,同样适用于解释星系间的相互运动。
一项新的研究显示,神秘的暗物质和更加扑朔迷离的暗能量,并非物理学家们的妄想症产物。数百年来,牛顿的万有引力理论能很好的解释地球上的各种重力现象,但当将其运用到天体运行研究时,科学家们注意到了其中不一致的地方。
1916年,爱因斯坦发表了广义相对论。他指出引力的本质是物质的存在造成了时空的扭曲。这一理论很快被应用于天文学,并成功解决了一些神秘的问题,如水星轨道的轻微偏差。
当将爱因斯坦的相对论应用于遥远的星系,科学家们发现它们的引力作用要大于它们本身的质量,由此科学家们推测有一种探测不到的神秘“暗物质”存在。但时至今日,在星系研究层面对广义相对论的验证一直没有进行。
在这项新的研究中,来自普林斯顿大学的天体物理学家们分析了超过70000个明亮的椭圆星系的分布和运动情况,发现它们精确地遵循广义相对论。
5.“大爆炸”造出“液态”宇宙
“大爆炸”造出“液态”宇宙
根据大型强子对撞机项目科学家在2010年12月公布的最新数据,在大爆炸发生后瞬间,宇宙就像非常稠密、超热液体一样活动。
最近,科学家们利用位于瑞士日内瓦附近的大型强子对撞击成功重现了大爆炸发生后瞬间的情形。实验人员将两束铅离子以接近光速的速度相撞。相撞产生了一种名为“夸克-胶子等离子体”的原始态物质。科学家们认为这种物质态仅仅短暂存在于早期宇宙。
顾名思义,这种“原始汤”由亚原子粒子夸克和胶子组成。夸克是带正电荷的质子和电荷中性的中子的主要组成成分。这两种粒子共同组成了原子核。而胶子则使用“强作用力”将夸克“胶合”在一起。
常规情形下,这两种亚原子粒子紧密结合。但是先前的实验证明,在极端高温下,强作用力会变弱,因此这两种粒子可能会分开。人们从而认为,在宇宙早期的超高温度环境下,夸克和胶子应当相互远离,因此其性质应当很像气体。但是大型强子对撞机的实验否定了这一观点:撞击产生了大约10万亿摄氏度的极端高温。虽然只持续了一瞬间,但是足以满足科研人员的需求。他们发现在这一极端高温下,强作用力比想象中的要强。夸克和胶子间的作用力仍较为显著,因此可以说早期宇宙性质更类似“液体”而非气体。
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