当我们在热大爆炸的最早阶段考虑宇宙时,今天拥有的所有物质和辐射被压缩成一个足球大小的体积。大约10个粒子、反粒子和辐射量子,它们都拥有数十亿倍于欧洲核子研究中心的大型强子对撞机所能达到的巨大能量。它确实看起来像一个无序的、非常高熵的状态。对于系统中存在的所有粒子,是整个系统的量子态的可能排列数,尽管大爆炸是我们所知的宇宙的起源,炽热、致密、充满物质、反物质和辐射等,这些条件在大爆炸之前就存在了。...
这种辐射最初被称为原始火球,现在被称为宇宙微波背景辐射,它代表了我们的宇宙正在膨胀和冷却的关键证据,这幅大爆炸的图像似乎接近一个奇点,与在黑洞中心内部发现的条件相同:一个密度、温度和能量都非常极端的地方,第一个发现是宇宙暴涨。宇宙不是由奇点产生的,由一种快速、持续的、指数膨胀状态建立起来的。就好像有某种场提供了空间本身固有的能量,导致宇宙暴涨,只要宇宙暴涨和暗能量都存在,黑洞可能是答案。...
它确保了粒子的宇宙速度极限比光速本身还要低。随着你不断地给你的粒子增加能量,粒子的实际速度限制不是光速,快速穿过宇宙的粒子主要是质子、电子、较重的原子核,阻碍带电粒子在宇宙中自由穿行的最大障碍实际是所有这些粒子中能量最低的部分:在粒子低能量的情况下,带电粒子和光子交换能量和动量,这是一种非常低效的从快速移动的粒子中窃取能量的方法。但是一旦粒子达到一定的能量(比如常见的宇宙射线)。...
你可以确定太阳中的粒子必须具有多少能量,你可以计算太阳核心中质子之间发生何种类型的碰撞,并将其与实际使两个质子相互物理接触所需的能量进行比较。没有足够的能量发生核聚变。两个质子的波函数可以重叠。即使是没有足够能量来克服它们之间的斥力,也可以看到它们的波函数重叠,而这种重叠意味着它们可以经历一种小概率的量子隧穿。一旦两个质子形成(较难的部分),链式反应的其余部分就会很快进行。...
一名男子扒波音737-800起落架从危地马拉偷渡到迈阿密。扒起落架是非常危险的行为。在起飞和着陆阶段,人可能会从空中掉落,起飞后收起落架,人可能会被夹死在轮舱当中。在高空巡航阶段,还要承受低温、低压和缺氧等极端环境,我们就来分析一下他能存活的几个可能因素。起落架并没有办法完全收进轮舱内部,最容易落脚的地点就是轮舱中间。并且还有一个备用液压油箱可以坐。他可能就在此位置了。...
光子从太阳核心到太阳表面需要数万年的时间,在数学上我们可以用随机游走模型进行计算。核聚变产生的光子会被其它原子重新吸收并释放到另一个方向,在这期间它平均移动了一个距离d;给定d和光速c,我们可以计算出平均时间步长和空间步长;太阳的尺寸可以用步长进行衡量,光子到达太阳表面的平均时间就能被计算出来。开始数学计算如果一个粒子平均每Δt时间内以随机方向(左右各50/50)移动一个Δx的距离。...
宇宙并非永远静止不变,我们可观测的宇宙可能只有一个足球那么小。当爱因斯坦第一次提出他的相对论时,它永远地改变了我们对空间和时间的看法。你在空间中的运动影响你在时间中的运动,狭义相对论都能完美地发挥作用,它代表了理解宇宙的巨大飞跃,但狭义相对论却不包括引力。爱因斯坦花了十多年时间才把引力纳入其中,把我们从狭义相对论带入广义相对论。与狭义相对论中的平坦时空不同,物质和能量的存在使得时空成为动态实体。...
宇宙形成了单独的质子和中子,形成了宇宙中第一批元素。我们知道在宇宙形成一颗恒星之前,宇宙是由75%的氢、25%的氦组成。当我们看到氧和碳元素的时候,这表明我们所看到的恒星之前已经有了更早的“在目前观测的极限下,我们已经在132亿年前发现了黑洞,当时宇宙的年龄只有现在的5%左右。这些早期黑洞是如何迅速变得如此巨大的?我们需要在大爆炸后大约1亿年形成一个质量约为太阳10000倍的“...