宇宙探测和开发狂想曲李龙臣文
凡天体都向外发射电磁波。波长从短到长依次为γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线和射电波(即无线电波)。天体的状态不同,发射不同的电磁波。在古代,人们只能用肉眼观察星星。17世纪初发明可见光望远镜后,给宇宙观测带来了一次飞跃。肉眼只能看到约4500颗星星,小型望远镜则可看到200万颗,而现代望远镜能分辨几十亿个光点。20世纪30年代射电望远镜诞生后,开辟了探测宇宙的射电窗口,带来了又一次飞跃。航天技术则可把望远镜送入太空,避开地球大气层的影响,使可见光望远镜的观测范围扩大近400倍,分辨力提高10倍,带来了最大的一次飞跃。肉眼观察,望尘莫及。宇宙之大,决定着望远镜是宇宙探测的主要工具。探测遥远的、电磁波微弱的天体,需要威力强大的望远镜。那么,什么是望远镜之极呢?
黑洞望远镜
众所周知,望远镜由目镜和物镜组成。物镜又叫透镜,起放大作用。爱因斯坦相对论指出,引力强大的天体可产生引力透镜效应,即其他天体发出的光,在通过它时,光线会发生弯曲。如果从正前方观察,可以看到在它周围有由弯曲光线形成的光环,或由四个光点组成的十字,那就是后面那个发出光线的天体的放大影像。天体的引力越强,透镜效应越大。我们知道,黑洞是引力最强大的天体,黑洞作透镜,我们就具有一台超级望远镜。
用黑洞作望远镜的透镜,比用恒星和星系作透镜还有一个优点,那就是黑洞不发光,可使观测目标的图像不受干扰而显得更清晰,同时也不影响目视观测。
那么,黑洞望远镜的功能到底有多大呢?迄今,人们对宇宙的尺度有多大,年龄是多少、有多少星系等基本情况,仍不甚了解,各天文学家的估算数值相差甚远。使用黑洞望远镜,这些问题都可以得到解决。
黑洞望远镜可以清点星系的数目。与我们相距遥远的星系和类星体,尽管它们的中心发出宇宙中最强烈的光芒,但到达地球已变得非常暗弱,受目前天文望远镜威力的限制,对它们进行探测十分困难。而黑洞的强大引力透镜效应,可极大地增强这些星系和类星体的光度,因而用黑洞望远镜可以一一对它们进行清点。
黑洞望远镜可以估算宇宙的尺度。黑洞不止一个,我们可以从不同方向利用所有黑洞作望远镜的透镜。根据黑洞引力透镜效应出现的概率,就可以估算出宇宙的尺度大小。
黑洞望远镜可以考察宇宙的年龄。由于宇宙的年龄与尺度是紧密相连的,根据大爆炸宇宙学说,宇宙是在大爆炸中逐渐膨胀而成的,而且现在仍在膨胀。因此,根据宇宙的尺度和测得的膨胀系数,就可以推算出宇宙的年龄。实际上,尺度和年龄是宇宙的两个不同侧面。
引力波望远镜
什么叫引力波?我们在电学中知道,一个加速运动的电荷会向外辐射电磁波。爱因斯坦在发表广义相对论以后不久,预言加速运动的质量(即引力源)会辐射引力波。与电磁波具有能量一样,引力波也具有能量。由于电磁波是由光子传递的,爱因斯坦也假定引力波是由引力子传递的。不过,引力波能穿透任何物质,也不被任何物质所吸收,因而很难捕获到引力子。
埃及艳后死因之迷伊丽莎白泰勒在埃及艳后中饰演的埃及女王的原型为托勒密王朝的最后一位女王克里奥帕特拉。她令人倾倒的姿色,狡黠的手腕,传奇风流的一生,统统让人难忘。克里奥帕特拉七世是埃及国王托勒密十二
传奇王朝夏公元前21世纪至公元前17世纪,是中国第一个王朝夏王朝的统治时期。夏朝的建立,标志着中国若干万年的原始社会基本结束,数千年的阶级社会从此开始。它的诞生成为中华文明史上的一个重要里程
教育是个人健康成长和国家强大的基础每个人出生的时候都是懵懂无知的婴儿,为什么有些人身处绝境也积极面对,而有些人生活一帆风顺却整天愁眉苦脸?为什么有些人可以不顾一切去追求自己的梦想,而有些人却不敢比别人多走一步?为什
玛雅文明的始末玛雅文明,早在公元前1000年就出现了,究竟是什么人有这么大的力量,在石器时代就创建出傲世的文明呢?1893年,一位英国画家在北美洲洪都拉斯的丛林中发现了一座城堡的废墟。坍塌的神庙
6亿年前三叶虫上的神秘鞋印三叶虫是一种6亿年前生活在古生代浅海中的甲壳类动物,在2。8亿年前已经绝种。而人类,在三叶虫早已灭绝了2亿多年之后的200万年才出现。人类生活的年代,与三叶虫的时代相差2。7亿多万
神秘沥青湖在拉丁美洲有一个神奇的湖泊叫披奇湖,它座落在加勒比海上多巴哥的特立尼达岛,距首都西班牙港约96公里。这个被高原丛林环抱的湖泊,面积达46公顷之多。奇怪的是这个湖没有一滴水,有的却是
家庭教育(十一)家庭教育是个人健康成长和幸福生活的基础从2019年6月20日开始写第一篇关于家庭教育的文章到7月26号,一个多月的时间里,我在家庭教育方面的文章写了一共十篇,今天算是家庭教育这方面的内容的小结,后面内容将按照一个人接受
学前教育(五)国内农村学前教育存在的问题日益严重在教育资源区域差别越来越大的今天,北上广学前教育与普通城市学前教育的差距,可能还没有普通城市学前教育与大部分农村学前教育的差距大。城市孩子面临的学前教育问题是怎么能够进入好的幼儿园
家庭教育(三)一旦错过孩子的成长就再也找回不来了父母作为最早与孩子接触的成年人,除了在生活上要满足孩子的物质需求外,同样也要满足孩子心理和精神上需求。01婴儿03岁是安全感建立的关键期婴儿时期是一个人安全感建立的关键时期或许有人
家庭教育(四)好的教育是孩子成长的助力,不好的教育是阻力家庭是孩子成长的起点除了父母对孩子性格的形成有重要影响之外,孩子所处的家庭环境和社会环境对他性格的形成也有重要的影响。CNEX父亲截图在一个由CNEX出品的父亲纪录片中,一个出生贫
山东大学留学生学伴事件引起全国关注是有组织有预谋的操作?01缘起近日,山东大学被放到了火上烤,由于被人吐槽组织的留学生学伴项目报名表中出现了结交外国异性友人这种会引起大众愤怒的字眼。而大众是最容易被情绪操纵的,他们不会去管具体的事情究竟