4 Oct

哈勃定律——宇宙各向同性的体现

universe_mystery_expand

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1929年哈勃(Edwin Hubble)对河外星系的视向速度与距离的关系进行了研究。当时只有46个河外星系的视向速度可以利用,而其中仅有24个有推算出的距离,哈勃得出了视向速度与距离之间大致的线性正比关系。

不少宇宙学的书籍中都提到了标题,那么,为什么哈勃定律是宇宙各向同性的体现?或者说为什么宇宙各向同性就必然导致哈勃定律?

首先我们得需要了解一下宇宙学原理,它告诉我们宇宙在大尺度范围是均匀的、各向同性的。基于这个原理,我们会得到一些很奇怪的东西,如宇宙中的每一点都是宇宙的中心。另外,我们还可以得到:宇宙的(整体)运动情况在每一个方向都应该取相同的形式。

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10 Jul

弹簧双体运动

这也是我们期末考的题目,是理综的物理题之一。

一个零质量的理想弹簧两端分别系着一个质量为m的质点物体(A左B右),现给A一个向右的速度v0,使得整体开始运动。问弹簧压缩到最短时弹性势能是多少?以及B质点的最大速度是多少?

高中生是通过结合动量守恒和能量守恒来求解的。而我希望通过微分方程把握这个运动的整体信息,顺便验证弹簧能否将A的速度v0完全传递给B。

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5 Oct

2010诺奖再次光临英国——物理学奖

安德烈-盖姆

安德烈-盖姆

康斯坦丁-诺沃肖洛夫

康斯坦丁-诺沃肖洛夫

新浪科技讯 据外国媒体报道,两位在俄罗斯出生的科学家安德烈-盖姆和康斯坦丁-诺沃肖洛夫10月5日因为对石墨烯的“突破性实验”而获得2010年宝贝尔物理学奖,这种材料预计将在电子学发挥重要作用。

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16 Oct

球壳内部的均匀力场

也许不少同好已经在一些书籍上看到过这样的论述:

各向同性的薄球壳,其内部任意一点所受到来自球壳的引力为0。

这是一个很神奇的事情,因为这意味着这是一个均匀引力场,虽然我们在很多问题上都假设了引力场均匀,但是我们却很难知道如何构造一个真正的均匀引力场(而构造一个真正的均匀力场都分析某些问题是很有用的,例如推导一些比例系数),现在眼前就摆着一个均匀引力场了。并且利用它我们就可以计算均匀实心球内部一点所受到的引力(等于它与一个球体的引力)。而关于它的证明,当然也可以利用微积分的知识,可是我们在这里介绍一个初等的方法,相信它会使我们更加感受到物理的神奇和有趣。

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23 Oct

科学空间:2010年11月重要天象

2009leo-songjian

2009leo-songjian

十一月夜空的主角,将是几个颇具看点的流星雨,南、北金牛以及狮子座流星雨的极大非常值得期待。当然,这段时间观测条件最好的行星还是木星,而到了月底,水星和金星的观测条件也将逐渐转好。其中水星是昏星,日落后在西方的低空中隐约可见,而金星作为晨星将在日出前出现在东方天空中,亮度可达-4.6等。

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22 Oct

未来的天地枢纽——太空天梯

开发太空天梯

开发太空天梯

漫话
BoJone认为,科学的意义并非在于无休止地计算,而是利用有限的科学理论来解释尽可能多的自然、生活现象。正因如此,科学家们追求和谐、简洁、优美的科学理论。科学就是想方设法地把未知变成已知,并在此基础上进一步发展。

随着媒体技术的发展,我们接触信息的渠道越来越多。每每我们从互联网或报纸上看到一则科学新闻时,我们几乎都会为之兴奋。但是,外行看热闹,内行看门道。对于真正热爱科学的朋友来说,也许会更加感兴趣新闻内容的来由。也就是说,我们希望进一步了解结论是怎样得出来的——哪怕只是在很浅的层面上认识。

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24 Oct

扬帆——在宇宙的海洋中航行

以下内容来源于《天文爱好者》杂志2010年10期(作者庞统,责任编辑李良)。
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ikaros图片版权:ISAS / JAXA;其余来自互联网搜索得到。

2010年5月21曰,日本用H-2A火箭成功发射了耗资15亿曰元(合1600万美元)的“伊卡洛斯”太阳帆,以检验它是否能够利用太阳能实现加速飞行,从而拉开了研制和发射太阳帆式新型推进航天器高潮的序幕。2010年9月和年底,美国还将先后发射纳帆-D2和光帆-1太阳帆。

ikaros

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24 Oct

太阳帆技术的粗浅分析

IKAROS-帆面示意图

IKAROS-帆面示意图

如果说建造天梯对于我们来说遥不可及的话,那么利用太阳帆技术进行太空航行可以说是“近在眉睫”了。通过《天文爱好者》上面的文章,我们能够对太阳帆的技术以及发展有了相当的了解。但是,这仅仅知道了“What(是什么)”和“How(怎么样)”,却还不知道“Why(为什么)”。现在尝试利用我们已经接触过的物理和天文知识,来对太阳帆技术进行一个浅层面的分析。

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