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[求助]统一场论(天体物理1) [复制链接]

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只看该作者 80楼 发表于: 2012-12-27  粉丝: 4   好友:3
已知的星流
天文学家已经发现了9条星流。如果目前的星系形成理论正确的话,银河系就已经吞并了数百个矮星系或者星团,其中绝大部分都已彻底融入银河系,无法被发现。
星流可能的发源地 大致质量(太阳质量)大致长度 化学组成发现年份
大角星流已经死亡的矮星系 未知未知 老年恒星 1971
麦哲伦星流大、小麦哲伦云 2亿 100万氢气 1972
人马座星流人马座矮星系 1亿 100万 多种恒星1994
希勒米星流已经死亡的矮星系 1千万到1亿 环绕银河系星盘老年恒星 1999
帕洛玛5星流球状星团帕洛玛5 5000 3万 老年恒星 2001
麒麟环 大犬座矮星系1亿 20万 中等年龄恒星 2002
反银心星流已经死亡的矮星系未知 3万 老年恒星 2006
NGC 5466星流球状星团NGC 5466 1万 6万 极老年恒星 2006
孤儿星流大熊座II矮星系 10万 2万 老年恒星 2006
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只看该作者 81楼 发表于: 2012-12-30  粉丝: 4   好友:3
太阳风
但是,至今我们还不清楚太阳风为什么能加速到高速流那么快,它的能量是从哪儿来的。有的科学家认为是波动把能量从下面带到上面供给了日冕和太阳风;有的科学家提出是磁场的起伏把磁能转给了太阳风。最近有一种颇具说服力的看法,认为是下面磁场的重新连接释放出的磁能加速了太阳风。无论怎么说,太阳风的观测研究与理论研究都面临了巨大的挑战。

我们认为,动态重正化在太阳风的起源中扮演了重要的作用。首先,运用动态重正化可以容易理解太阳风的能量来源,有点类似于超流体中的热-机械效应。其次,太阳上的引力很强,加上热运动的排斥力,这种既有对称又有反对称的作用力容易诱导出宏观量子效应。第三,运用动态重正化也可以理解地球大气层中的“传递困难”和“能量困难”。

最重要的,运用动态重正化可以让我们使用同样的语言来理解磁场和其它传递效应。人们公认的一个事实是自旋可以产生磁性,例如电子自旋产生磁矩。只不过太阳上的自旋是一种类似于生命体自旋的宏观自旋,因此实际的情况是三维的,电子的自旋是内禀的,而宏观的自旋必须有一个落脚点,可能是将太阳的自转当成了落脚点(如太阳发电机理论所描述的)。另外,轴矢量的自旋有点像一个三维的Poynting矢量(也即螺旋群),将这个三维的螺旋群投影到二值的Pauli自旋矩阵上,就产生了一个振荡解,这可能是太阳磁场周期的起源。
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只看该作者 82楼 发表于: 2013-03-20  粉丝: 4   好友:3
暗黑天体扭曲银河
银河系的盘状结构呈扭曲状,天文学家认为这不是静态形变,而是一种慢波,就像敲击锣鼓时,鼓面产生的振动一样。我们认为,银河系出现很大幅度的摆动可能根本不需要太复杂的原因,在我们的宇宙学模型中,宇宙本身像大海一样,星系则像大海中的树叶,大海中可能经常有波浪经过,树叶跟着摇摆几下很正常。只是宇宙传递的是量子化的超流波。

在地球的大海中,水分子可以传递波浪,但水分子本身并不会随着波浪一起传递出来,而是在原地兜圈子。银河系中暗物质粒子可能有沿正方向公转的,也可能有沿反方向公转的,它们通过位形重组就可以形成兜圈子的效果,具备传递动态重正化波的条件。宇宙中传递的巨型波浪当然与大海中的波有某些本质的区别。动态重正化波应该像超流中的声子,由于宇宙中有引力相互作用,允许传递零声,这里可以看出宇宙波与超流体之间的关系。

有物理学家确实用零声来解释,Landau色散曲线上“鼓包”位置的声子被称为极大子。事实上用Landau理论反而推导不出这样的结果,在Landau理论中,只有产生耗散时才会产生声子。而在动态重正化中,传递零声并不会引起耗散,零声相当于波与壁一起移动,几率仍然是ψψ*,即正、负能态的配对。
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只看该作者 83楼 发表于: 2015-09-29  粉丝: 4   好友:3
花费88亿美元建造的韦伯太空望远镜2018即将发射
因为不断增加的成本和一再的延期而有点“难产”的詹姆斯·韦伯太空天文望远镜项目(JWST),最近终于有了进展,时间表有了,也将在预算范围内执行。美国国家航空航天局(NASA)官员近日在国会听证会上明确表示,历史上最有野心也最强大的、将花费88亿美元建造的詹姆斯·韦伯太空望远镜项目已经步入正轨。NASA科学任务理事会副理事长约翰·格兰斯菲尔德说,该望远镜将按计划于2018年发射升空。
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只看该作者 84楼 发表于: 2015-10-05  粉丝: 4   好友:3
笔直
Dirac说:“如果我没有实际解一个方程而对其解的特性已有一种估计办法,那我就懂得了该方程的意义。” 物理上的理解乃是一种非数学性、不精确和不严格的事,但对于一个物理学家来说却是绝对必须的。
真的存在一种能够直接看出答案的情况,那就是黑洞和新生恒星产生偶极喷流的情况。大型黑洞产生的喷流可以长达几百万光年那么远,却如铅笔一样笔直。新生恒星产生的偶极喷流让理论家们大吃一惊,按照传统引力理论,引力总是吸引性质的,大自然却反其道而行之,不按规则出牌。其实,从牛顿-庞加莱统计的角度看,产生喷流是很自然的,这时牛顿-庞加莱统计直接转换成爱因斯坦-玻色统计,这也解释了为什么喷流那么笔直,它和激光的原理有内在的联系,而我们知道激光确实是笔直的。
人们用磁场来解释喷流的动力和笔直的原因,但那是不会成功的;不考虑量子引力的作用,单单磁场产生不了那么大的动力,约束作用也有限。并且磁场本身就既不是简单的几率振幅相加,也不是简单的强度相加,可见牛顿-庞加莱统计在磁场的起源上也发挥了作用。
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只看该作者 85楼 发表于: 2015-10-16  粉丝: 4   好友:3
超新星
实验物理学家在实验室通过Feshbach共振观测到玻色-爱因斯坦爆炸,认为超新星爆炸与此类似,理论物理学家根据计算却得出超新星无法爆炸的荒唐结论。我认为,他们都漏算了牛顿-庞加莱统计。玻色-爱因斯坦统计只对玻色子成立,天体中哪里来的玻色子?但是,引力总是存在的,牛顿-庞加莱统计总是成立。当爆炸是以偶极集束方式进行,牛顿-庞加莱统计就与玻色-爱因斯坦统计等价。天文学家确实观察到5例超新星爆发与伽马射线暴成协的情形;这说明,这种特殊的爆发确实是我们理论预测的结果。换句话说,人们观测到的伽马射线暴,是大自然制造的双向激光中的一束。
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只看该作者 86楼 发表于: 2015-11-01  粉丝: 4   好友:3
量纲分析
简单进行一下量刚分析,弱作用的费米耦合常数和牛顿引力常数的量刚一模一样。我们知道,四费米子的弱作用在高能区会破坏幺正性以及不可重整化,解决办法是引进一个中间矢量玻色子来代替四费米子的直接作用,此时的费米耦合常数将化为无量刚的常数,从而解决幺正性的问题。
对于引力,引进无质量的牛顿引力子也将使牛顿引力常数化为一个无量刚的常数。还有更好的,弦理论家们发现了AdS/CFT对偶,在黑洞的视界上强相互作用将和引力场对偶,他们的引力场是一种特殊的引力场,强相互作用也是一种特殊的强相互作用。
我发现,在黑洞的视界上,引力将和弱相互作用对偶,这里引力是真实的引力,弱相互作用也是真实的弱相互作用。弱相互作用的中间矢量玻色子可以携带电荷,黑洞的视界不会将正电荷转化为负电荷,仍然保持电荷守恒定律,但假如粒子只保留电荷的信息却不带电荷,黑洞视界是个假超光速的地方,将把中微子转化为反中微子。大自然正是这样做的,中微子不带电荷,但由于宇称的极大破坏,保留了电荷的信息。这样经过黑洞视界的变换后,将起到带电的中间矢量玻色子所起到的转移电荷的功能。
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只看该作者 87楼 发表于: 2015-11-04  粉丝: 4   好友:3
位力定理
动态重整化波类似于熵波,只不过动态重整化波是局域的、短程的,熵波是长程的;这有点儿类似于波粒二象性,也类似于铁磁体中的3d巡游电子,巡游电子一方面有长程特征、另一方面有局域特征。但有一点是共同的,在熵波中,超流体和正常流体朝相反方向运动,静质量流为零;在动态重整化波中,静质量流也是零。
不管实验物理学家是否能够证实日冕反常高温的机制正如我们所言,我们都已经解决了J. Homer Lane指出的,位力定理导致的经典引力论所产生的那个悖论。由于静质量流为零,两个相反方向运动的流的引力势能正、负相反,刚好抵消,太阳的总引力势能不变。动态重整化波将较低层的热量传递到了位于较高层的日冕层,较低层的温度必定下降。当然,J. Homer Lane指的是辐射出去,这里是传递出去,但意思是差不多的。
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只看该作者 88楼 发表于: 2017-09-20  粉丝: 4   好友:3
向前散射
太阳涡旋针状体在太阳表面如杂草一般遍布着,它们都是狂暴的喷流,最长可达6000英里,每时每刻,都有上千万的这种喷流在太阳表面爆发。然而科学家一直以来并不完全清楚它们是如何形成的。现在,使用计算机数值模拟技术,科学家可以展示为什么这些物质能够从太阳表面喷出,形成我们看到的针状体。
太阳针状体有可能是动态重正化形成的。针状体一般位于对流超米粒的边界处,那里环境比较动荡,涨落比较强,有长程关联。因此,针状体有可能与气-液相变中的临界乳光以及软模相变中的中心峰有类似的起因,是因为向前散射反常增大导致的。
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只看该作者 89楼 发表于: 2017-10-01  粉丝: 4   好友:3
特殊问题
观测表明,金星赤道上空的云层具有环绕全球的快速流动,仅需4天,即可旋转一圈;而金星的自转速率却很慢,几乎需要一年的时间,才能自转一圈。这种“超速”旋转现象,是金星大气层的一个尚未被很好阐明的特殊问题。金星大气层曾先后被水手号、先驱者号宇宙飞船进行过探测研究。
在靠近木星和土星赤道的区域,有沿东西方向运动的、强烈的带纹风,木星的带纹风速是每小时360千米,土星上的风速更大,能够达到声速的三分之二,每小时1600千米。这种风的成因还没有完全搞清楚。这些行星还分别具有一些长寿命和短寿命的大气结构特征,其中最著名的乃是木星上的大红斑。这个长寿命的大气特征至少已经存在了300多年。
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只看该作者 90楼 发表于: 2017-10-28  粉丝: 4   好友:3
全球磁场
在水星的岩态外壳之下,必定有一个主要由铁构成的致密核心。巨大的铁核肯定与水手10号最惊人的一项发现有关,即水星拥有一个全球磁场。这个磁场主要是一个偶极磁场,尽管这个磁场在水星表面的只有地球磁场的1%,但水星毕竟有一个全球磁场,这太不寻常了。太阳系拥有固态表面的天体中,除了地球和木卫三,还没有哪颗星球拥有这样的磁场。水星的磁场,以及这颗行星每绕太阳公转一圈自转速率就会发生改变的方式,暗示水星的外核还没有完全凝固——尽管从水星的大小上来说,它的核心应该已经完全凝固了。
水星不知如何没有重蹈火星的覆辙,后者在历史早期曾经拥有过一个全球性磁场,后来便消失了。除了指明水星内部发生了什么以外,这个磁场还在这颗星球周围导致了一些剧烈的等离子体物理过程。水星磁场导致太阳风偏转,在这颗行星周围产生了一个主要由水星磁场而非太阳风携带的行星际磁场支配的空间区域。
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只看该作者 91楼 发表于: 2017-11-02  粉丝: 4   好友:3
相分离
热力学第三定律——绝对零度时,熵也趋于零——可以通过动态重正化过程实现,由动态重正化也可以推导出热力学第二定律。由此可以看出热力学第二定律的问题。首先,和热力学第三定律是矛盾的。其次,引力使气体的体积减小,而体积与配容数成正比,从而引力总是使宇宙的熵减小,Boltzmann和朗道说的都是对的,经典热力学没有考虑量子力学和引力,也就没有考虑涨落,而量子引力考虑了量子力学和引力,从而问题就清楚了,热力学第二定律不是一条普适的定律,只适用于特定的场合。
在凝聚态物理中,热力学第二定律也未必是放之四海而皆准的普遍定律。动态重正化也可以解决Gibbs佯谬,经典热力学没有考虑到粒子自己就是Maxwell妖精,它们会自组织成有序结构,正的混合熵R ln(2)和信息的负熵R ln(2)恰好抵消,从而不产生Gibbs佯谬。那么,熵总是增加吗?至少在低温物理中就有两个反例:混合晶相和1K以下的液氦,氦-4和氦-3的混合液在极低温度下仍保持为液体,由于两种原子的杂乱混合,即使到达1K,还保持一定的熵。到了0.8K,混合液开始分离成两相,一相为轻同位素的富相,另一相为重同位素的富相。当降温到0.5K时,相分离达到一个新水平,两相液体之间有明显的分界弯月面。这是极不寻常的,我们好像看到玻璃杯里的红沙与白沙在我们面前分离开来一样。换句话说,此时起主导作用的是第三定律而不是第二定律。
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只看该作者 92楼 发表于: 2017-11-08  粉丝: 4   好友:3
大杂烩
半经典量子化的方法是从简谐振子着手,因为总能量E = (n +1/2)ћω是一个运动常量,轨道是p、q空间(相空间)的一个椭圆。如果按从小到大的体系这样的顺序来看的话,不说量子电动力学,即使在基础量子力学的层次,到仅三个粒子的少体问题就不可解了。即使像氦原子这样的简单体系,问题也很严重。这对Copenhagen学派的(以及由Landau更清楚地阐述的)观点是一个严重挑战,该学派认为,除非对应的经典力学有确定解,否则量子力学问题是无解的。如果经典系统是混沌的,那就存在怎样应用对应原理的困难。然而,在量子体系中,却丝毫没有混沌行为的痕迹。那么,大自然是怎样做到这一点的呢?
由于缺乏一个严密的逻辑基础,可以说现在的量子力学、量子场论以及广义相对论都是糟糕的大杂烩。严密的几何逻辑体系是存在的,Lorentz群是幺模仿射群,Euclid几何和幺模仿射几何都是仿射几何的子几何。但是椭圆几何和双曲几何都不是仿射几何的子几何,在仿射空间中无法定义圆锥曲线,办法是添加一个无穷远点,这个无穷远点被称为Affine Patch(仿射补丁),这样就可以定义椭圆轨道和双曲轨道了。在严密的几何逻辑的保护下,是可以保留Bohr-Sommerfeld的轨道概念的,轨道指的是射影空间中的点列,相位则由线束构成。
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只看该作者 93楼 发表于: 2017-11-14  粉丝: 4   好友:3
闪电
雷电根据发生部位的不同可主要分为云闪和地闪,地闪指导发生于雷暴和地面之间的闪电,云闪定义为所有没有到达地面的闪电。云闪一般占总闪电的三分之二。另外还有两种特殊的放电现象——球状闪电和蛛状闪电。球状闪电特指雷暴过程中地面附近所发生的一种运动着的发光球。蛛状闪电则发生于云下但靠近云底的地方,类似于蜘蛛的爬行,是一种具有大范围水平发展、多分叉通道的放电现象。由于地闪相对容易观测,因此目前对地闪的认识相对较充分。地闪通常包含发生于云内的预击穿过程、由云到地的梯级先导过程、先导头部接近地面时与地面物体之间发生的连接过程,以及大电流回击过程和击间过程等。连接过程也正是地面物体遭雷击的过程,它发生在不到百万分之一秒的时间里,受探测手段分辨率的限制,地面物体是如何被雷击的过程至今仍未能给出一个清晰的图像,这也是制约雷电防护技术发展的一个重要因素。
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只看该作者 94楼 发表于: 2017-11-16  粉丝: 4   好友:3
轨道的闭合
这篇文章还强调了做理论物理的不同方法。许多物理学家会说:“求解氢原子的薛定谔方程之后,我发现对于任意整数n,n平方个量子态都有相同的能量,这多少都符合实验数据。好的!结案了。”然而,包括泡利在内的一小群物理学家却不满足于此,他们会坚持继续寻找一个更深刻的理解。理论物理的高超境界,远超乎只是将计算和观测呼应谋合——至少对我来说,物理学迷人的奥妙之一,即是如何将行星轨道的闭合变成了原子能级的简并。
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只看该作者 95楼 发表于: 2017-11-21  粉丝: 4   好友:3
喇叭功
周星驰电影《功夫》里的那个疯婆子会喇叭功,用个大喇叭吹的天旋地转。太阳每天都在上演真实版的喇叭功,太阳每天从冕洞里吹出强劲的太阳风,风速高达每秒几百公里,宇宙飞船发现,太阳极区冕洞吹出的太阳风更加强劲,风速可达每秒800公里;这些太阳风粒子到达地球后会被地球磁场偏转产生绚丽的极光。但人们至今尚未认识太阳风加速的微观机理。我们现在明白了,冕洞就相当于一个大喇叭,太阳风加速机理其实和磁致伸缩原理类似,太阳风加速机理其实就是太阳版本的喇叭功。
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只看该作者 96楼 发表于: 2017-11-29  粉丝: 4   好友:3
海王星的轨道
在分析海王星的运动之后,天文学家发现海王星的轨道基本是圆形,平均轨道半径为30个天文单位,而理论值却是38.7天文单位,相差甚大。根据以往的经验,可以有把握地假定在海王星的外侧还有一颗行星,否则就难以体现出海王星的运动规律。到1930年,美国诺爱尔天文台的顿勃发现了冥王星。天文学家又发现,有一个物体在扰乱天王星和海王星的轨道。与其说天王星和海王星有一条环绕太阳运行的平稳轨道,倒不如说它们有自己的摄动轨道。许多年来,一些天文学家认为这种摄动轨道来源于它们的远邻冥王星的吸引。
冥王星不像天文学家推想的那样重,其质量加上它的卫星“卡戎”的质量或许仅有地球质量的1/400。它的引力不足以扰乱天王星、海王星的轨道。既然如此,是什么物体在干扰天王星和海王星的轨道呢?
人们认为,可能还有一颗第九大行星存在。但到目前为止,并未找到这颗神秘的行星。我们认为,还有可能是暗物质在发挥作用。按照我们的分析,假如太阳系内有大量的暗物质,由于它们喜欢与光子通过哈勃红移进行“光合作用”,它们喜欢分布在太阳系的外围,正好是天王星和海王星附近。
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只看该作者 97楼 发表于: 2017-12-24  粉丝: 4   好友:3
动摇了根基
自那之后的数年中,普朗克卫星和其他探测器收集到了更为精密的数据,使这种状况变得越发明显。然而,即使是现在,宇宙学圈子都还没有冷静、诚实地对待大爆炸-暴胀理论,也未对质疑暴胀是否真正发生的批评声音给予足够的关注。相反,宇宙学家似乎乐于接受暴胀拥护者的主张,即我们必须相信暴胀理论,因为对于我们观测到的宇宙特征,只有这个理论能提供简单解释。但正如我们要在下面解释的,普朗克的数据,再加上一些理论问题,已经动摇了这个理论的根基。

如果暴胀真发生过
为了阐明暴胀的问题,我们先和这个理论的支持者保持一致:假设暴胀是正确的。设想有一位先知告诉我们,暴胀确实发生于大爆炸之后不久。如果我们相信先知的话,那么关于宇宙演化,他到底告诉了我们什么呢?如果暴胀确实为我们提供了一个对宇宙的简单解释,那么先知的预言应该也可以告诉我们,从普朗克卫星数据中我们将会看到些什么。
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驻波
我们常去少年宫,里面有一个小火车,车道两边是讲能源的,太阳能源如何转化成煤炭和石油,还有采矿的情形,由于是免费的,每次坐都要排队。还有一个科普馆,里面有个塑料管制成的声波共振腔,每当声波调到一定频率,就会产生驻波,里面的泡沫塑料碎屑就会在驻波的波峰处跳起舞来。太阳本身是个声波共振腔,有五分钟共振现象,但人们搞不清五分钟共振的驱动源是什么,我认为可能是太阳耀斑,太阳耀斑和地球闪电类似,闪电会产生雷声,耀斑也应该激发出声波。
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只看该作者 99楼 发表于: 2017-12-28  粉丝: 26   好友:23
太阳本身是个声波共振腔,有五分钟共振现象,但人们搞不清五分钟共振的驱动源是什么,我认为可能是太阳耀斑,太阳耀斑和地球闪电类似,闪电会产生雷声,耀斑也应该激发出声波。

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