给忙碌者的天体物理学

摘录

宇宙没有义务让你理解

物质和能力的存在弯曲了围绕它们的空间和时间结构.

除了物理定律之外,其他的都只是个人观点

综述

这是一本介绍天体物理学的小册子,从不角度以通俗易懂的语言向普通大众阐述了目前人类对宇宙的认知。 这本书向我们解释了什么是暗物质、暗能量,为什么我们认为宇宙是在不断膨胀的。

结构和细部

The Greatest Story Ever Told

  • 普朗克时期: 大爆炸之后时间间隔从\(t=0\)\(t=10^{-43}\).
  • 大爆炸之前,宇宙的四种基础作用力还是统一的
  • 四种基础作用力:
    • 决定放射性衰变的弱核力
    • 把原子核束缚起来的强核力
    • 使得分子结合在一起的电磁力
    • 把大团物质聚集在一起的引力
  • 碳基分子的复杂多样性要远超其他元素组合出来的分子结构

On Earth as in the Heavens

  • 物理定律的普适性
  • 我们对定律的信心,取决于测试和验证条件的范围。

Let There Be Light

  • 宇宙直到大爆炸后38万年都是不透明的
  • 宇宙微博背景辐射(CMB)是人类观测宇宙发展的探针

Dark Matter

  • 暗物质,不与电磁力产生作用的物质,但是他们却产生了宇宙中大部分(\(80\%\))的引力.
  • 暗物质就是「失踪的质量」

Dark Energy

  • 暗能量是宇宙的膨胀力,是它导致了宇宙用于处于不断膨胀的状态中

The Cosmos on the Table

  • 氢是最轻和最简单的元素,原子核内只有一个质子。
  • 宇宙中超过90%的原子都是氢
  • 氦是宇宙中第二简单和第二丰富的元素
  • 锂是宇宙中第三简单的元素,锂不够稳定,会被每一个已知的核反应所破坏
  • 碳元素能够合成很多种分子,其种类要比其他所有不含碳的分子的综合还要多
  • 碳氧是我们所知生命的主要成分
  • 在宇宙中,碳比硅丰富十倍

On Being Round

  • 珠朗玛峰的高度差不多已经达到了地球山峰的极限了,如果再高,它下面的岩层就会被自身的重量压垮。
  • 宇宙在所有方向上都在膨胀
  • 从我们所在的位置,能够方向离我们最远的天体正在以光速离我们而去,他们发出的光永远也无法到达地球。

Invisibale Light

  • 按照从低能、低频到高能、高频的顺序来填满整个电磁波谱: 无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和伽马射线

Between the Planets

  • 小行星带: 木星和火星之间
  • 柯伊伯带:布满彗星的带状环形区域,位于海王星轨道之外
  • 月亮的直径是太阳直径的400分之一,但它到地球的距离,也是它和太阳距离的1/400,从而使得太阳和月亮在天空中看起来一样大

Exoplanet Earth

  • 每种元素,每种分子都以唯一的方式吸收、发出、反射和散射光。
  • 让光通过光谱仪,我们能够发现被称为化学指纹的特征。

Reflections on the Cosmic Perspective

  • 我们既不高于也不低于自然,我们属于自然

评价

整本书的篇幅不大,但是语言比较通俗易懂。 对于像我这样的门外汉来说,是比较友好的。

和我的关系

和我之前想象的一样,宇宙中仍然存在着很多谜团。 人类对于宇宙的认知还处在一个非常粗浅的状态。 不过,这本书也同时解释了为什么如果存在外星人,那大概率可能是碳基生命。 因为宇宙中最丰富的元素就是氢、氦、碳、氧。碳和氧的活性是最高的,能和大部分元素都发生反应。所以,如果有其他地外生命的话,大概率是碳基的。

对我自身来说,我只能说这本略微补充了我原本不多的,关于宇宙的知识。

书中内容给我最深刻的感受就是,人类是渺小的,同样也是傲慢的。自古至今,人类的傲慢充斥着方方面面,想当然地认为人类是最高级的生命形态、想当然地认为地球是第一无二的,想当然地认为太阳是独一无二的。 然而,事实一次又一次地告诉我们,人类是渺小的、普通的、微不足道的。 如果宇宙整体拥有意识的话,也许从人类诞生到人类灭亡,这个宇宙级的意识也许都不会意识到人类存在过。

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