我们在太空中旅行的速度越快,我们的时间就会流逝得越慢。我们利用某种方式以光速旅行,那么时间就会停止为我们流动。地球的引力足以让我们的时间变慢。如果我没有在地球,或者地球没有引力,那么时间会快多少?你不会觉得自己的时间变快了。为此爱因斯坦提出了引力时间膨胀公式。我们在地球上不仅受到地球引力的影响,我们还受到太阳引力的影响。我们再计算一遍地球受太阳引力影响的时间膨胀:...
光速c也进入了广义相对论的方程。当你使用这些方程来计算各种引力效应的速度时,那么它的引力是如何影响外部宇宙的呢?黑洞视界难道不应该保护外部宇宙免受其自身的影响吗?我们将用两种完全不同的方式来研究引力。然后我们会深入到量子引力的推测领域。通过传递虚拟光子可以在带电粒子之间传递电磁力。在量子引力理论中,引力也应该有一个中介粒子,如果引力真的是通过一个粒子来传递的,视界也无法阻止引力的作用。...
引入在这个故事中,科学家似乎发现了自然界中一个强大的指导模式——最小化原则。那时的科学家想:如果有一种类似的特性可以最小化来确定光和物质的轨迹,欧拉在这方面也做出了努力,他考虑了涉及能量和动量的性质,但都无济于事。与此同时,艾萨克...
中微子是标准模型中最奇怪的粒子,也是我们了解最少的粒子。中微子是宇宙中最丰富的粒子,我们认为它的数量甚至比光子的数量还要多。尽管中微子的质量非常小,但宇宙中所有中微子的质量之和与宇宙中所有恒星的质量差不多。中微子很奇怪,因为它们很少与任何物体相互作用。为了尝试理解中微子,以探测非常罕见的碰撞。我们的眼睛也类似液体,而视网膜就像光电倍增管一样对光敏感。如果一个中微子撞击眼睛中的电子。...
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。...