天慮

第11章 宇宙學

類別︰科幻小說 作者︰遠方的靈魂 本章︰第11章 宇宙學

    欒天翔的大學生活,從一開始就變的很忙碌。能進這所大學的學生都是各地方的尖子生,不光是欒天翔在努力學習,其它的學生也都在發奮苦讀。

    學校的學習氣氛相當的濃厚,這並不是學校安排的,都是學生自發的。

    學校的圖書館里雖然面積很大,但依然是一座難求。每天都是管理人員催學生“到時間了,大家回去休息吧,不要累壞了。”

    而欒天翔不一樣,他需要在晚上听專家老師的單獨授課。這讓寢室的三個伙伴也是甚是羨慕。

    他們在白天吃飯的時候能與欒天翔見個面,晚飯後基本就看不到,等欒天翔回來,大家都休息了。所以見上一面聊聊天都很難。

    他們幾個小伙伴中陸陽比較開朗一些,他有機會就問欒天翔“咋樣哥們,那幾個老先生每天都給你講什麼呀,有機會的話也給我們幾個傳授一下。”

    欒天翔回復“也沒講什麼,就是基礎課的延伸,還有數學和物理方面的應用,王小平教授還講一些天文知識。他們都在自己的專業上很牛的,像張顯達教授那數學題都不用驗算,腦子里直接就能計算出答案。李教授也是物理知識老豐富了……。”年輕人在一起無話不談,並且聊的還特別開心。

    這天王小平教授給欒天翔上課,王小平說“听說你對天文知識特別的感興趣,不知道你了解多少。”

    欒天翔說“我知道一些大概的東西,沒有了解太深,也沒辦法知道他們存在的意義。”

    王小平說“在科學領域里,各專業都是相輔相成的。物理學和宇宙學密切相關,相互促進、相互依存。它們在宇宙起源、演化和結構解釋等方面了理論框架和觀測依據。物理學為宇宙學了解釋和預測的工具,而宇宙學則對物理學提出了新的挑戰和研究方向。這種緊密的聯系推動了宇宙學和物理學的發展,並推動了對宇宙和物質世界的更深入認知。還有就是數學,數學和科學之間有著密切的聯系。科學需要數學作為工具來進行計算、推理和分析,而數學也需要科學來實際應用和解釋。比如,物理學、化學、生物學等科學領域都涉及到大量的數學應用。”

    欒天翔說“王教授,你能給我講一下,宇宙的情況嗎?”

    王小平笑了一下說“你要我給你講宇宙的情況,這個問題太大了,也太廣了。再說,宇宙目前未知的東西太多了,我從哪兒給你講呢?”

    欒天翔說“你就跟我說說你知道的,我特別喜歡天文方面的知識。”

    王小平說“那我就跟你說說。目前宇宙的形成是一個極其復雜的問題,科學家們仍在不斷研究和探索。目前,許多科學家認為宇宙是由大約137億年前發生的一次大爆炸形成的。在這個過程中,物質和能量聚集到了一起,形成了極高密度和極高溫度的物質球,之後瞬間產生巨大壓力,發生了大爆炸。大爆炸使物質四散出去,宇宙空間不斷膨脹,溫度也相應下降,之後相繼出現了宇宙中的所有星系、恆星、行星乃至生命。”

    欒天翔說“王教授,原來我也了解過,說宇宙原來是什麼都沒有的,就是各種能量體的存在,在某處極點,無法承受巨大的能量而發生的大爆炸。”

    王小平教授听完說“理論差不多,目前宇宙中還有很多我們不了解的現象,比如黑洞,暗物質等。”

    欒天翔說“老師你講講黑洞和暗物質唄。”

    王小平說“黑洞的產生與恆星坍塌有關。當一個質量極大的天體(如恆星)用盡了所有的燃料,不再產生核聚變時,它會逐漸失去內部熱能的支持,開始坍塌。在坍塌的過程中,原本穩定的物質結構崩潰,物質密度增加,溫度和壓力急劇上升。當天體的質量超過了一定的極限(叫做“錢德拉塞卡極限”),其重力場會變得異常強大,無法抵抗自身的引力,會繼續坍塌直至完全崩潰成一個點狀物體,也就是黑洞。這個點狀物體稱為“奇點”,它的密度無限大,體積無限小,引力場無限強。任何物體靠近黑洞都會被強大的引力吸引,從而無法逃脫。”

    講完王小平拿起水杯喝了口水接著講“暗物質是一種理論上提出的可能存在于宇宙中的一種不可見的物質,它可能是宇宙物質的主要組成部分,但又不屬于構成可見天體的任何一種已知的物質。大量天文學觀測中發現的疑似違反牛頓萬有引力的現象可以在假設暗物質存在的前提下得到很好的解釋。現代天文學通過天體的運動、牛頓萬有引力的現象、引力透鏡效應、宇宙的大尺度結構的形成、微波背景輻射等觀測結果表明暗物質可能大量存在于星系、星團及宇宙中,其質量遠大于宇宙中全部可見天體的質量總和。結合宇宙中微波背景輻射各向異性觀測和標準宇宙學模型,可確定宇宙中暗物質佔全部物質總質量的85、佔宇宙總質能的268。一種被廣泛接受的理論認為,組成暗物質的是,弱相互作用有質量粒子,其質量和相互作用強度在電弱標度附近,在宇宙膨脹過程中通過熱退耦合過程獲得觀測到的剩余豐度。此外,也有假說認為暗物質是由其他類型的粒子組成的。”

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    欒天翔說“王教授目前研究宇宙的人多嗎?”

    王教授笑著回答“那可太多了,目前的航天事業和大型觀測站都是在研究宇宙科學的,各大國都在這個領域里投入大量的資金和人才,希望有所發現。”

    欒天翔接著問“王教授,有宇宙學的專業學科嗎?”

    王小平說“目前還沒有這個學科,因為對于宇宙我們都是以猜想為主,還得不到任何的數據,並且我們所能觀測到的範圍還是太有限了,航天科技至今未出太陽系。”

    欒天翔說“宇宙的觀測,我們就不能找其它的觀測方法嗎?例如各種射線等,最好能超過光的速度。”

    王小平微笑著說“哪有那麼簡單呀!”

    欒天翔說“王教授,我覺得要想了解宇宙,就要有宇宙的思維,知道宇宙規則,宇宙的速度。”

    王小平說“天翔,你說的好,只要有信心,終有一天我們會知道的。”

    王小平說完走了一圈對欒天翔說“天翔,你要把知識學好,把各專業聯系起來,真正的宇宙學,需要現在的基礎拓展,就像目前的數學和物理都需要有新的理論去驗證新發現。就像數學計算,你用各種公式得出了結果,當結果出來後,你有可能會發現,會有更好的方法,當你將這個算法經過多次運算驗證後,新的公式可能就產生了,這就是拓展。”

    欒天翔听著王小平的敘述,也感覺到科學真的是永無止境。在欒天翔的心里也暗暗的下定決心,要想更深層的了解宇宙就必須創建宇宙學科,讓更多的人去接觸和研究。

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