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一粒浮尘

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宇宙学“第二桶水”  

2010-09-27 14:55:28|  分类: physics |  标签: |举报 |字号 订阅

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上次的话题还没结束。

上次我们从对周围的世界的观察以及一些在地球上有很好的实验支持的基本物理知识,来确定宇宙的成分。这些成分就是些基本粒子了,光子,电子,质子,中微子等等。

现 在暂且假定,我们已经列出了宇宙的“所有成分”,以及我们现在的物理知识足够描述宇宙的绝大部分时期的演化。这里不考虑极早时期的宇宙,我们直接从稍微晚 些时候的开始,那时的宇宙就是一锅“粒子汤”,当然,用“一锅”来说这件事情有些不妥。原因是,“一锅”给人的感觉是宇宙有界,就好像是我们在家里烧汤那 样。我每次用“一锅粒子汤”来描述宇宙,都会头脑里总会想起儿时在田野里野炊的场景....(唉,扯远了。。。)

关于这锅汤的物理我们已经有了很好的了解,实验上也积累了大量的数据,使得我们能够对粒子之间的相互作用有很好的认识。现在,我们该考虑什么问题呢?

一锅汤摆在你面前,你想干吗呢???

哈哈,这锅汤可不一般,温度可是及其的高。不过呢,跟我们日常生活中看到的汤还是有点类似之处的,它会慢慢变冷。。。WHY????

我们知道,生活中我们见到的汤变冷,是周围环境温度比汤的温度要低得多,汤的热量会慢慢像周围传播,具体点是汤中的很热的水分子蒸发,带走很多热量;同时呢,与之接触的容器,又和桌子,空气等接触,成为了热流的导体,进一步把热量传播出去。

但是,无界的宇宙的热量往哪传播呢?

我们可以比较合理的假设,宇宙是均匀的,也就是各个地点的温度,物质的密度,都一样(真实的情况是存在很小的涨落)。既然各个地方温度都一样,那热量就没法流动了阿。。。。。。那怎么能慢慢变冷呢???

不如再从现实生活中来找些例子看看。

现 在冰箱都已经十分普及了,我们就利用冰箱的致冷原理来说明一下吧。冰箱里面有个压缩机,压缩机中有种流体,叫什么弗里昂(不知有没有写错),这种流体会在 一些管道里流动,而那些管道有部分是在冰箱的致冷部位的,有的和空气接触比较好。在致冷部位的时候,流体会被压缩机弄得十分稀薄,温度就会很低,一般要比 冰箱里的食物的温度低得多,然后食物的热量就会被这些流体吸收;当流体流动到和空气接触比较紧密的时候,又被突然压缩,这是它的温度会变得很高,比周围空 气的温度要高得多,于是热量就传给空气了。

说到这里应该能够想到如何使宇宙这锅高温的粒子汤如何冷却了,膨胀!!!

其实这里呢我时直接跳到宇宙很年轻的时候来叙述的。有人可以这么来反驳我刚才的话:你看,我们现在周围的温度并没有那么高,宇宙也会一直这么下去,没有什么膨胀。

可是如果不膨胀,我们就无法解释另外一个实验上观测到的事实,我们周围的星系都在离我们而去,而且离我们远去的速率,跟星系到我们之间的距离成正比!

。。。。。。
今天就灌到这里吧,其实就只说了一点,宇宙膨胀了。。。

下回继续啊!
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