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从爱因斯坦到霍金的宇宙--听课笔记
从爱因斯坦到霍金的宇宙听课笔记
第一节爱因斯坦与物理学的革命:
1、普朗克是个深明大义的人,对于爱因斯坦发表的光量子理论,
虽持反对意见,但依旧支持发表,并在爱因斯坦后来后来的论文发表
给予了很大的支持。
2、爱因斯坦的求学经历告诉我们,自由的思考空间,独立的思考,
是非常重要的。
3、爱因斯坦的最初的人生路途坎坷。
4、狭义相对论对于时空的解释相当的独特。
第二节弯曲的时空—广义相对论
1、狭义相对论无法引入万有引力定律;
2、广义相对论解释行星绕日运动为惯性运动;
3、爱因斯坦创建广义相对论的过程中,借助了黎曼几何;
4、广义相对论证明了水星绕太阳的转动是一百年43秒的进动;
5、爱因斯坦为了解释狭义相对论无法解释的东西,进一步创建了
广义相对论。
第三节从白矮星、中子星到黑洞
1、200多年前,法国天文物理学家拉普拉斯和英国剑桥大学学监
米歇尔几乎同时预言了暗星(即黑洞)的存在。
2、拉普拉斯用万有引力预言了黑洞的存在,并利用牛顿的微粒说
计算了黑洞形成的原因(公式解释形成的原因)(结果正确,过程存
在
两个错误)。
3、黑洞的奇点密度无穷大。
4、黑洞有温度。
5、广义相对论无法解释暗物质和暗能量。贝尔和休伊士发现了脉
冲星。
第四节霍金与黑洞
1、霍金生于1972年一月八日,伽利略逝世300周年。
2、霍金推翻了了霍伊尔的稳恒态宇宙模型。
3、彭若斯与霍金的齐性定理。
4、霍金提出面积定理和霍金辐射。
5、霍金否定了自己最初的想法,肯定了贝肯斯坦的说法,并用弯
曲时空量子场论证明黑洞有温度。
6、信息是否守恒惹争议。
第五节膨胀的宇宙
1、超新星爆发的结果是可以形成中子星的。
2、银河系大约有1000亿到2000亿颗恒星。银河系2.5亿年自
转一周。
3、太阳系以250千米每秒的速度围绕银心旋转。
4、银河系直径十万光年左右。
5、星系群,星系团的定义。
6、宇观尺度:10的8次方光年以上,物质均匀各向同性分布。
7、爱因斯坦认为:广义相对论不该应用于原子现象的研究,而该
应
用于宇宙的研究。
8、暗物质使膨胀减速,暗能量使膨胀加速。
第六节时空隧道与时间机器
1、多普勒效应是光源在空间中运动造成的,宇宙学红移则是空间
本身膨胀造成的。
2、宇宙中的物质本身不膨胀,只是宇宙在膨胀,宇宙中相邻的星
系并不膨胀。
3、虫洞是连接不同宇宙的“管道”,或是同一宇宙不同部位的
“手柄”。
4、有虫洞的时空,拓扑结构复杂。
5、目前的“量子引力理论”并不排除改变时空拓扑的可能性,也
不保证一定能制造虫洞。
6、霍金:制造“虫洞”或改变“时空拓扑”必定有闭合类时线出
现。第七节激动人心的量子物理
1、1885年,光谱线被发现,1895年伦琴射线被发现。
2、卢瑟福发现了α,β射线、α粒子散射。
3、卢瑟福提出:原子的行星模型。
4、泡利不相容原理比较清楚是解释了周期律。
5、波恩提出波函数的概率证明。
第八节比一千个太阳还亮
1、1935年,查德威克发现中子。
2、1934年,约里奥夫妇:人工射线。
3、1938年,约里奥夫妇发现了裂变。
4、核力的传播者介子。
5、1945年7月16日,美国原子弹试爆成功。
6、美国的氢弹是泰勒设计的,中国的氢弹是于敏设计的。
7、1942年,世界上第一个核反应堆运行成功。
8、美国奥本海默主持制造了原子弹。
第九节点燃科学的朝霞
1、公元前584年,泰勒斯首次预报日全食。
2、毕达哥拉斯:大地是个球。宇宙模型:“中心火”与“对地”。
3、亚里士多德:地心宇宙,月下世界,月上世界。(地心说)
4、公元前200
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