铀的一种同位素铀-235是很好的裂变材料，它会分裂成三个中子和两个较轻的粒子：前后质量之差转化为了1.73亿电子伏特的能量。打破原子核键所需要的能量越多，具有较高结合能的原子比具有较低结合能的原子更稳定。从低结合能到高结合能就释放了能量，它是原子核分裂过程中释放的结合能之差。铀的结合能比氪和钡的结合能还低，这意味着钡和氪处于更稳定、更低能量的状态。...
这使得热辐射具有热传导和热对流所不具有的特性：电磁波的一个重要特征是它的波长，物体因其温度而发出的热辐射波长在0.1微米到100微米之间，黑体与斯特藩-玻尔兹曼定律热辐射所发出的电磁波并不都具有相同的波长。太阳表面可以建模为一个温度为5800开尔文的黑体。它发出的热辐射的波长大部分都落在了光谱的可见范围内，辐射最大功率的波长是科学家所关注的。我们可以确定辐射最大功率的波长。...
15个常数是标准模型中粒子的质量，表示电磁相互作用强度的精细结构常数；引力常数G出现在牛顿引力理论和广义相对论中，它可以被认为是引力强度与产生该引力的质量之间的比例因子。电子和质子的相互吸引与自由空间的介电常数ε相关；这是在量子力学中有意义的最小时间。这是一个普朗克长度大小的立方体可以包含的最大能量。我们可以使用爱因斯坦质能方程将普朗克能量转换为质量。...
自然界存在着一种基本的不可知性——一种对我们测量宇宙的精确度的绝对限制。对粒子位置的完全了解意味着它的动量是不确定的；而对它能量的精确测量意味着它在时间上的位置在量子力学中是模糊的。当时他考虑的是用光子测量粒子的位置会发生什么。这就解释了测量后其动量的更大不确定性。他认为测不准原理的产生是由于测量干扰了系统。海森堡的不确定性原理使我们无法同时了解有关量子态的所有信息。...
霍金想象在一个黑洞诞生之前的空间中画出一条穿越时间的线，黑洞的出现改变了空间曲率。黑洞出现之后并不是所有共振都被抵消了，他发现了与飞入太空的热辐射完全匹配的共振。要证明霍金辐射非常困难，霍金辐射背后的数学原理是合理的，他们通过创造一个模拟物来做到这一点——声波黑洞，从而创造出了声波黑洞的视界。霍金的数学方法适用于声波黑洞，所以霍金辐射应该可以在声波黑洞中被探测到。...
天文学家用美国宇航局的巡天望远镜观测其中一些小行星时，发现了一个朝向地球前进的物体。对这颗天体的初步计算表明，类似于地球的轨道。这个物体的轨道平面并没有倾斜，实际上与地球的轨道平面完全吻合。这种低速度与类似地球的轨道结合在一起，他们继续观测这一天体，并且也对地球上的301不锈钢进行了光谱测量。科学家们可以比较这两个测量值，这种差异的原因可能是2020 SO上的不锈钢暴露在外层空间54年了。...
我们生活在一个具有三维空间和一维时间的宇宙中。令人吃惊的是，我们的四维时空可以用更低一维的时空来描述，就像一个从无限远的表面投射出来的全息图。全息原理源于许多微妙的线索，这些线索是在几十年的宇宙理论探索中发现的。故事要从黑洞讲起，雅各布...
我们知道暗物质存在的唯一线索是，它对宇宙中的天体(如恒星和整个星系)产生的引力效应。暗物质可能根本不存在。遥远恒星的轨道速度存在微小差异，可能是我们对星系团和已知星系引力强度背后的引力理解不足。还有一些东西可能会阻止整个暗物质理论的发展：天文学家刚刚发现了一个没有暗物质踪迹的星系AGC 114905，所有星系只有在被暗物质结合在一起时才能存在。...
2020年诺贝尔物理学奖颁给了黑洞，严格来说是颁给了揭示星系中心黑洞的天文学家和证明黑洞奇点的彭罗斯。但彭罗斯奇点定理的影响要深得多，它把我们引向爱因斯坦伟大理论的极限和宇宙的起源。黑洞与奇点自18世纪以来，黑洞一直困扰着我们的引力理论。当约翰...
CMB是我们周围的一个球体。下图展示的是从地球上看到的CMB的理论表示，宇宙背景探测器”为了寻找CMB的微小变化。这种微小的不均匀性是因为地球相对于CMB在移动，一颗于2001年发射的WMAP，每台仪器都能够以更高的精度拍摄宇宙微波背景辐射的图像，而其中普朗克卫星提供了最佳图像。这些斑点反映了宇宙38万岁时存在的声波。声音只是一种材料的密度变化，在这里这种材料是宇宙早期的等离子体。...
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