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“致密致迷”的中子星
出品| 新浪科技《科学大家》 撰文| 张帆 北京师范大学天文系副教授 在我们的宇宙中存在着诸多性质极端的天体，是生活在一个温度、密度、电磁场强度等环境参数均只在狭小温和范围内变动的、距离太阳第三远的一块石头上的人类很难想象的。例如黑洞的存在就曾被科学家们广泛质疑，认为其只是在不现实的极度对称情况下广义相对论的病态解，在宇宙中并无法真实生成。著名天体物理学家钱德拉塞卡就曾因宣称质量过大的恒星死亡后的…- 345.2k
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与吸积盘如何相互作用？黑洞40年未解之谜得以清晰揭秘
科技日报北京6月9日电 （实习记者胡定坤） 由来自美国西北大学、英国牛津大学和荷兰阿姆斯特丹大学的天体物理学家组成的国际团队，联合进行了迄今为止分辨率最高的黑洞模拟，解开了困扰全球天文学家40年的“巴丁-佩特森效应”谜题。相关成果近日发表在天文学国际权威期刊《英国皇家天文学会月刊》上。 吸积盘是黑洞在吸入气体、尘埃和空间碎片等物质时，在其周围形成的非常明亮的超加速粒子搅动团…- 14.1k
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幽灵般的中微子：我们越来越接近了解它的质量
中微子是目前已知的唯一质量未知的粒子，测量其质量将有助于发现超越标准模型的新物理定律。图为卡尔斯鲁厄研究中心 新浪科技讯 北京时间10月30日消息，据国外媒体报道，在宇宙中所有的已知粒子中，只有光子的数量超过中微子，然而，尽管中微子数量众多，但由于它们与物质的相互作用非常微弱，因此很难捕捉并进行检测，每秒钟大约有1000万亿个幽灵般的中微子穿过你的身体，但它们甚至都不会与一个原子发生接触。 中微子…- 339.4k
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宇宙学标准理论有问题？新哈勃常数把科学家整困惑了
来源：返朴 ID：fanpu2019 在过去十年间，关于宇宙膨胀率的两种最准确的测量值存在明显分歧。宇宙学家曾寄希望于一种独立的方法来解决这个令人迷惑的难题，结果这种方法反而增添了困惑。 美国伊利诺伊州芝加哥大学的天文学家Wendy Freedman领导的团队以一种独立的观测手段测量了哈勃常数的数值，这个最新的分析结果已于2019年7月16日对外公布，并且即…- 16.4k
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7个探寻宇宙起源重大发现：存在微小额外维度空间
新浪科技讯 北京时间7月15日消息，据美国生活科学网站报道，大约138亿年前，我们就知道宇宙开始诞生了，这个时刻被称为大爆炸，当时太空自身快速开始膨胀，现在可观测的宇宙直径达到930亿光年，并且仍不断膨胀。 关于大爆炸有许多问题，尤其是在大爆炸之前发生了什么（如果有的话）？目前科学家的确知道一些事情，以下是关于宇宙起源的7个重大发现： 1、宇宙不断在膨胀 直到1929年，宇宙起源仍完全笼罩在神话和…- 10.1k
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第十章进入迷宫_宇宙起源
进入迷宫_宇宙起源 “太好了，华生，太好了！” 引自《银色马》① 我们周围所有的东西，从白菜到国王，都具有密度和硬度，事情之所以如此，是因为宇宙的这些造物都具有某些恒定不变的特征。这些不变的特征称为“自然常数”。它们出现在我们的自然定律中，使诸如引力强度、物质基本粒子的质量、电和磁的强度、或真空中光速之类的量具有确定的值。如果它们不能用其他自然常数来表示，那么就称为“基本常数”。这些物理量中…- 14.5k
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从地球型的行星直到整个可见宇宙_宇宙起源
从地球型的行星直到整个可见宇宙_宇宙起源 天体 尺度(千米) 质量(克) 地球 6.4×103 6×1027 太阳 7×105 2×1033 星系 1016 5×1044 星系团 1018 1047 超（星系）团 1020 10…- 16.2k
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爱因斯坦出场_奇点天文奥秘
爱因斯坦出场_宇宙时间奥秘 普朗克认为他对于黑体辐射的解释是古怪可笑的，因为它与经典电磁理论的教义相矛盾，所以他没有能够进一步地挖掘这一解释的更深的含义。作为一个保守的科学家，他只是把他的理论当做一种用起来方便的假设，而不是当做奥妙的真理。然而他也是一个务实的人，由于这个理论是这样卓有成效，他对它深信不疑。但是当他的理论的全部含义，后来被其他人详尽地加以阐明的时候，他还是受到了很大的震动。…- 14.6k
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波和粒子_奇点天文奥秘
波和粒子_宇宙时间奥秘 波-粒子双重性对显示光的波动本质的经典实验来说，是一个意想不到的周折。这个实验是杨（Thomas Young）在十九世纪初进行并分析的。他让从一个光源发出的光，投射到一个开有两条狭缝的不透明的屏上。 这两条狭缝就像一个二次光源，光穿过它们之后继续传播，最后投射到一个屏幕上，形成明显的明暗相间的带状条纹，这是一种典型的干涉作用。这个实验是光的波动本质的一个很好说明…- 14.8k
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时间和宇宙的创生_奇点天文奥秘
时间和宇宙的创生_宇宙时间奥秘 虽然有这些困难，我们还是已经相当有把握地了解了一些宇宙的重要特征。在这中间，哈勃（Edwin Hubble）1929 年的发现，即宇宙不是静态的，而是随着时间在膨胀，确实使宇宙学开始成为一门受到尊重的科学。然而，宇宙究竟是注定要永远膨胀下去（开放的宇宙），还是由于所有宇宙物质之间的引力作用的影响足以使宇宙停止膨胀，然后收缩，最后导致“大坍缩”的发生（闭合的宇…- 16.3k
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牛顿物理学的局限_奇点天文奥秘
牛顿物理学的局限_宇宙时间奥秘 牛顿物理学承认绝对时间的概念，但不承认绝对空间。如我们上面提到的，在向火车外扔果核的那一例中，牛顿方程的描述在伽里略变换下是不变的。这个变换讲的是，当两个观测者的参考系作匀速相对运动时，如何把这两个观测者对于同一个事件的记录联系起来。如果要求物理学与描述事件所用的参考系无关，那么这一不变原理是必需的。如果宇航员到了月球上，发现那里的物理定律不同，他们一定会感…- 11.3k
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牛顿和力学_奇点天文奥秘
牛顿和力学_宇宙时间奥秘 古希腊人懂得静态的实体，例如各种几何体，但他们对于运动缺乏清楚的了解；例如，一支箭在飞行的过程中，是如何从一个时刻到下一个时刻改变它的位置的。这并不奇怪，因为要研究物体在自然界的运动就需要一个好的钟表，而他们当时缺乏这一基本技术。根据伽里略建立的基本原理——钟摆可以作为可靠的守时工具——彭罗斯（Roger Penrose）写道，“牛顿得以建立起一座宏伟壮丽的大厦”…- 13k
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迈克耳孙—莫雷实验_奇点天文奥秘
迈克耳孙—莫雷实验_宇宙时间奥秘 在相对论问世之前，以太的观念就已经不得不离开历史舞台了。以太是由日常经验启发出来的。声音是空气中的波，涟漪是水中的波。所以十九世纪的物理学家自然地想到，光同样必须是在某种东西中的振动，他们就把这种东西称之为以太。正如派斯（Abraham Pais）所说，以太是“一个富有奇趣的假想介质，它的引入是为了解释光波的传播。”以太也为测量绝对空间提供了一个标度。它可…- 15.5k
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量子时间_奇点天文奥秘
量子时间_宇宙时间奥秘 在我们给时间的方向寻找科学依据时，统治原子分子世界的量子论看上去似乎较有希望。量子论很成功地，同时也很令人不解地，描述了原子分子的各种奇行性迹。它能解释激光、核反应器中的亚原子、计算机里的电子，和许多其它东西的行为。我们从组成这个世界的原子分子大聚合的量子描述里，也许可以给我们有切肤感受的时间之箭，找到一个量子描述。这个想法来自一个很辉煌的传统。自从希腊文化的黄金时…- 13.4k
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人类处于模拟世界中?
20世纪60年代，随着航天科技的不断发展，人类推开了梦寐以求的宇宙大门，体会到了宇宙的浩渺无边。 然而，随着对宇宙探索的不断深入，宇宙的浩瀚仍然一遍遍刷新和颠覆着人们的认知，甚至时至今日我们也没能弄清楚宇宙真正的大小。 那星光照射不到的地方仿佛隐藏着一个庞大的未知生物，随着黑暗幕布的褪去，它正逐渐展现那让人心颤的古老气息。 在叹…- 128.2k
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达尔文的理论_奇点天文奥秘
达尔文的理论_宇宙时间奥秘 1809 年，达尔文出生于英国西部希茹斯布利城。他在爱丁堡大学学医，当时他觉得地质课“枯燥到令人难以置信 唯一对我起的作用就是使我下决心，一生再也不读任何讲地质的书”。他随后考进剑桥的基督学院，准备将来做牧师，那时他“被裹入一群荡徒之中，其中包括一些下流青年”。的确，他父亲有一次对他说：“你什么也不管，整天就是打猎，赛狗，捉老鼠，你将给自己丢脸，给我们家门丢脸…- 14.9k
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伊里亚·普里高津_奇点天文奥秘
伊里亚·普里高津_宇宙时间奥秘 我十分高兴，在此为彼得·柯文尼、罗杰·海菲尔德的这本书写篇前言。 时间有箭头吗？这问题自从苏格拉底以来，一直迷魅着西方的哲学家、科学家和艺术家。然而，在本世纪末期的今日，我们问这问题，情况与以前不同。对一个物理学家来说，本世纪的科学史可以分为三个阶段。首先是两项思想方案——相对论和量子力学——所产生的突破。其次是一些出人意料之外的事物的发现，包括“基本”粒子…- 15.7k
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跳动的心脏_奇点天文奥秘
跳动的心脏_宇宙时间奥秘 形态起源是不可逆演化的一个极好例子，但它对我们心理起的作用远不及那台最了不起的生物钟——心脏。人的心脏一分钟跳动七十次左右，一年四千万次，一生总共三十亿次上下。这台充满活力的发动机，它所有的各种规则的节拍，都来自于不可逆过程。心脏不仅是生命的象征，它同时也是生命的一个共同极限：所有哺乳动物小如老鼠，大如海鲸，一生中心跳总数似乎都差不多，约二十亿次。 心脏演化的…- 17.2k
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分子演化、复制和生命的起源_奇点天文奥秘
分子演化、复制和生命的起源_宇宙时间奥秘 经过若干年辛苦的实物研究，达尔文得到如下结论：现今所有的物种在几十亿年以前，都有同一个祖先。这个所有生物为其后裔的老祖宗，一定是一个由单细胞或少数几个细胞组成的有机体。达尔文的基于变异 和竞争选择的进化论，经过生物学家不断搜集资料，日益巩固了。但是，那最简单的生物又来自何处？达尔文没有答覆这个问题。有人提议过上帝，然而现代科学对神的干预的观念，…- 10.6k
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遗传钟_奇点天文奥秘
遗传钟_宇宙时间奥秘 核酸掌握着生命的设计。在 DNA 和 RNA 里面的是基因，它们逐字给出具体的指令，为我们地球上的生命建造蛋白。这种化学的信息技术使用四个字母。这听上去似乎限制太严，但我们应该记住，计算机使用的二进制算术只用两个字母。单单一个人体细胞，它的信息储存量，就像三十卷的大英百科全书，可以装三、四套而有余。 DNA 和 RNA 的演化变异可以用作一种分子钟。分子生物学家比…- 11.8k
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生机在远离平衡态时萌动_奇点天文奥秘
生机在远离平衡态时萌动_宇宙时间奥秘 像《银光先生历险记》中那只不叫的狗，给福尔摩斯提供了破案的极其重要的证据一样，格兰斯多夫和普里高津判据的短处，可以转化为值得重视的长处。这个判据之所以不能成为一个普适法则的原因，是由于对远离平衡态的情况，有多种多样的可能性可供选择。这种彻底的复杂性，使得直接因果联系的描述变为不可能，同时可以帮助理解，为什么在许多可能性中采取一种，就赋予系统在时间上演化…- 13.8k
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混沌中现出有序_奇点天文奥秘
混沌中现出有序_宇宙时间奥秘 宏观系统的自然倾向是循着时间箭头走向平衡态。但是，如果系统的这一过程在它达到目的地之前就停止了，情况又会是怎么样呢？ 所示的盛有氢气和硫化氢气体混合物的容器，可以用来说明，只要使一个系统保持在非平衡的状态，就可以推翻“熵就是无序”这样一个肤浅的教条。本来我们会以为，当混合物被加热时，它会变得更加无序：热量加得越多，气体分子就会越起劲地在容器里到处乱跑。但是…- 12.3k
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