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“熵”- 热力学中闪亮登场
热度 12 张天蓉 2016-6-15 08:05
热统系列之2 熵不是一个人人皆知的名词,但却是物理学上很重要、很基本的概念。它诞生于热力学,但它的定义和意义却被扩展到远远与热力学,甚至与物理学都完全不相干的领域,比如生物学和信息学。 还是得从熵的诞生地 - 热力学说起。 1824 年,卡诺证明了卡诺定理,不仅导出了热机效率的最上限,推动了工业革命中对热 ...
个人分类: 系列科普|13192 次阅读|26 个评论 热度 12
天妒英才-早逝的卡诺和“火动力学”
热度 13 张天蓉 2016-6-8 08:41
《热统系列》 1. 天妒英才 - 早逝的卡诺和 “火动力学” 人类历史上早逝的科学家不少。二、三十岁便匆匆离世,过早地踏上黄泉之路,而又往往在他们短短的有生之年,爆发出照耀数百年的生命之光辉。如彗星一瞬,似昙花一现,不由得令人扼腕叹息,唏嘘不已。 挪威数学家阿贝尔 27 岁时因贫病交加而去世,法国数学家 ...
个人分类: 系列科普|14251 次阅读|24 个评论 热度 13
彭罗斯的“循环宇宙”
热度 8 张天蓉 2016-5-25 07:35
彭罗斯循环宇宙 【 1 】 的思想不同于佛教就个体生命而言的转世“轮回”,倒有点像尼采的宇宙“永恒轮回”。但无论如何,为避免混淆,我们将它翻译成循环宇宙说,不叫轮回。 彭罗斯共形循环宇宙( CCC )模型的数学基础是共形映射,也叫保角变换。“保角”一词反映了变换的几何意义,即保持了两条 ...
个人分类: 系列科普|12923 次阅读|15 个评论 热度 8
暴胀和平行宇宙
热度 19 张天蓉 2016-5-11 07:54
暴胀假说与 CMB 结果令人惊奇地符合,一个理论表现出如此高的预测能力,无论它背后的物理学原理是什么,都引起了人们极大的兴趣。人们企图为它建造一个完善的理论模型,解释暴胀到底是什么?暴胀时期事件的细节如何?为什么那段时期宇宙会暴胀?如今,存在多种模型来解释暴胀理论的物理机制,诸如混沌暴胀、永恒暴胀等。 ...
个人分类: 系列科普|12210 次阅读|78 个评论 热度 19
暴胀的宇宙
热度 14 张天蓉 2016-5-3 08:10
本系列之前所介绍的大爆炸等宇宙学内容,属于标准宇宙模型。暴胀理论是对标准模型的修正和补充,解决了标准模型的几个疑难问题。所谓暴胀,说的是宇宙在极早期,大约大爆炸之后 10 −36 秒到 10 −32 秒之间一段极短时间内,宇宙空间极快膨胀的过程。暴胀是一个极快速的过程:在远远小于 1 秒的时间里 ...
个人分类: 系列科普|11987 次阅读|54 个评论 热度 14
大爆炸理论的磁单极子疑难
热度 8 张天蓉 2016-1-29 08:10
15. 磁单极子疑难 磁单极子疑难其实并不应该属于大爆炸宇宙模型的问题,因为从来没有人观测到磁单极子,为什么就要求大爆炸学说来解释其中的原因呢?听起来有失公平,也对大爆炸理论寄予了太高的期望。不过人们说,谁叫你要宣布自己是有关“宇宙起源”的学说呢?既然如此宣称,你这个模型就应该解释万事万物。 人 ...
个人分类: 系列科普|12225 次阅读|9 个评论 热度 8
大爆炸理论的平坦性疑难
热度 5 张天蓉 2016-1-14 08:42
14. 平坦性疑难 微波背景辐射图 -CMB ,是一个 埋藏“宇宙之谜”的宝藏。 挖掘不止,宝贝也层出不穷。如上节所介绍的, CMB 的图景太均匀了,给物理学家们提出了一个“视界疑难”,后来,在几个探测卫星的帮助下,终于发现了不均匀的图案,而应该如何来解释这个不均匀性?又有了无数的问题摆在物理学家们面前。 ...
个人分类: 系列科普|10332 次阅读|5 个评论 热度 5
大爆炸理论的视界疑难
热度 10 张天蓉 2016-1-6 08:49
13. 视界疑难 爱因斯坦建立广义相对论已经 100 年了,以其为基础在宇宙学中提出的大爆炸理论也已经被物理学家们广泛接受。不过,在上世纪的 80 年代之前,大爆炸理论碰到了几个难以解决的问题,“视界疑难”的问题是其中之一。 “视界”一词的通俗对应物是“地平线”。不过,在天文、物理等领域中的不同场合 ...
个人分类: 系列科普|11513 次阅读|19 个评论 热度 10
隐藏宇宙奥秘的古老之光
热度 8 张天蓉 2015-12-21 09:13
12. 隐藏宇宙奥秘的古老之光 物理宇宙学的理论基于爱因斯坦的广义相对论,但真正让它登堂入室成为一门 精准实验科学 的功劳,要归于现代化的天文实验手段 — 探测卫星。其中宇宙背景探测者( COBE )功不可没。那是美国航空航天局在 1975 年专门为了研究 CMB 而开始设计的测试卫星,于 1989 年被送上太空 ...
个人分类: 系列科普|8383 次阅读|7 个评论 热度 8
探寻宇宙的第一束光
热度 10 张天蓉 2015-12-11 09:05
11. 探寻宇宙的 第一束光 使大多数科学家转变观点,认真思考以致最终接受大爆炸模型的,是宇宙微波背景辐射的发现,是这些围绕我们周围无处不在的“古老之光”。不难明白大多数人观点转变的原由:轻元素丰度的测量值和理论预言值的确吻合得很好,但那不过只是几个简单的数字,其力量不足以扭转人们对稳态宇宙根深蒂固 ...
个人分类: 系列科普|9204 次阅读|28 个评论 热度 10

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