了解宇宙是如何运行的第一季

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6.0 还行

分类：纪录片地区：美国年份：2010

简介：宇宙是怎样形成的？宇宙是怎样运行的？这些都是人类经常提出的问题。作为宇宙的一分子详情

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更新时间:2019-12-19

了解宇宙是如何运行的第一季影评：How the Universe Works S1

Big Bang
1 大爆炸后时间与空间诞生
2 可能存在多个宇宙发生过多次大爆炸
3 1929: 哈勃发现星系不是静止的（Hubble’s law 宇宙膨胀说) 这是大爆炸的第一个证据
4 大爆炸与引力紧密相连引力太小fall apart 太大黑洞
5 大爆炸计时单位：普朗克时间(Planck time)
测量方式：逆向推测
6 大爆炸过程
前3分钟（宇宙非透明 milky)
能量(根据爱因斯坦定律能量转换为物质) - 宇宙中第一个物质subatomic particles (次原子粒子？)诞生 - 宇宙开始冷却 particles停止变回能量产生越来越多的subatomic particles - cosmic battle: matter (positive charge) vs antimatter (negative charge) - 物质更多 particles结合生成氢氦锂(lithium)
大爆炸380000年后：
宇宙冷却电子减速原子诞生宇宙变透明
大爆炸10亿年后：第一个星系诞生
50亿年前：太阳诞生
大爆炸90亿年后：太阳系诞生
7 宇宙灭亡：
1）宇宙膨胀论暗能量占上风宇宙无限膨胀直至消失
2）宇宙坍缩论引力占上风再次大爆炸无限循环
Black holes
1 massive stars(比太阳大10倍以上)死后爆炸(supernova)
supermassive stars(比太阳大100倍以上)死后爆炸(hypernova) 黑洞诞生
2 supermassive star燃料用尽后引力占上风使恒星坍缩恒星爆炸喷射伽玛射线黑洞诞生
3 伽玛射线爆发次数=黑洞数量 (几乎每天都可观测到一次gamma ray burst 这意味着有数百亿黑洞)
4 the edge of a BH: event horizon
5 越接近event horizon 引力越大物体会被拉长时间从观测者角度变得很慢
6 黑洞中心：singularity
7 太阳系中心是一个supermassive black hole 太阳系围绕黑洞运转许多星系中心都有黑洞
8 黑洞可碰撞融合
9 黑洞吸入过量气体会喷发出去形成quasar （星系大小取决于黑洞）
10 一些科学家相信进入黑洞会穿过虫洞实现时空穿越黑洞也许通往另一个宇宙另一个大爆炸（黑洞进白洞出）也许我们就住在一个黑洞里假设如此宇宙将会有无数个
Galaxies
1 星系成因：引力凝聚星尘、气体形成星云后融合
2 所有星系的共同点：绕supermassive blackhole旋转
3 supermassive blackhole的引力不足以凝聚整个星系星系不会膨胀消散的主要原因在于暗物质
4 科学家推测暗物质源于大爆炸暗物质会使光线弯曲即gravitational lensing(引力透镜效应) （从天文望远镜观测星系星系会扭曲类似透过鱼缸的视角）
5 所有星系都被暗物质凝聚宇宙在暗物质凝聚下像一块海绵(cosmic web)
6 星系一直在变化移动银河系将会与andromeda发生碰撞融合但恒星彼此间碰撞的几率很低是星云的气体和星尘发生碰撞发热
7 暗能量使宇宙膨胀如暗能量战胜暗物质宇宙将会膨胀消散
Stars
1 星云是buildings block of the universe
2 宇宙中的恒星比地球上的沙粒还多
3 恒星颜色不尽相同但均由星云组成（星云暗部星尘气体更多）
4 引力凝聚挤压星尘气体温度升高中心形成一个温度极高的球体物质融合
5 恒星内部发生聚变 (atoms smash into each other ) 氢经过聚变产生氦及能量恒星内部时刻都在发生核聚变所以发光发热
6 恒星内部两种力相互作用：引力使恒星坍缩核聚变向外发射能量
7 太阳内部氢经过核聚变生成氦时也会生成photon (光子) 光子携热抵达太阳表层时会使其加热引起紊乱 speeding gas产生太阳磁场 magnetic loops碰撞太阳本身导致electrical particles流向宇宙这就是太阳风
8 太阳中的氢气用完后引力占上风 fusion fights back 太阳会膨胀变成红巨星氢气用尽后会燃烧氦产生碳太阳中心不稳定能量将太阳表层吹散太阳最后会变成白矮星白矮星内部是碳
9 恒星死亡产生的物质是生命所必须的元素
10 铁对于恒星而言是致命元素一旦产生铁恒星便开始灭亡之路几秒后便爆炸(supernova)
11 恒星爆炸时产生金银和（？）
12 supernova explosion后会留下尸体即neutron star(中子星) 中子星密度极大
13 大爆炸后氢氦在引力作用下形成恒星恒星死后超新星爆炸将其吹向宇宙星云中存在着各种生命所必须的元素
Supernova
1 巨大的恒星爆炸后会变成超新星超新星即是毁灭者也是万物的创造者
2 太阳燃料：氢气-氦气-碳-氧氢气燃尽时氦气开始供能以此类推一旦产生碳太阳便开始灭亡之路在重力作用下外层变成red giant (ball of gas) 核心压缩最终变成地球大小的白矮星(white dwarf)
3 白矮星会从临近恒星偷取能量-能量过剩变得不稳定导致nuclear overload-产生碳和氧-产生铁-爆炸
4 超新星爆炸时产生heavier elements (金银铀）
5 恒星爆炸后会留下遗体不同大小的恒星会留下不同遗体：
巨星爆炸后的超新星爆炸 - 中子星（密度极高）：旋转释放能量
比太阳大30倍的恒星超新星爆炸 - 磁星（magnetar): 产生磁场
比太阳大1000倍的恒星超新星爆炸 - 极超新星(hypernova): 爆炸时生成黑洞黑洞吸入物质过量喷发伽玛射线（1963年美苏冷战极超新星爆炸时美军起初误以为是苏联所为）
6 专家推测伽玛射线曾毁灭地球90%生物
7 超新星爆炸时atoms受挤压破裂产生中微子(neutrino) 中微子携带着99%的能量
Planets
1 太阳系行星分为两类: rocky planets（离太阳近水分蒸发）和gas planets （离太阳远）
2 行星构成物质是gas rock dust 但每个行星都大不相同与构成成分距太阳远近撞击有关
3 地球的iron core产生磁场保护地球免受太阳风破坏强太阳辐射与磁场撞击会在两极产生极光
4 土星作为一个gas planet也有磁场实验表明氢气在高压下结构会改变 H2变成metallic form 所以土星的核心可能是metallic core
5 地球是rocky planet 数学角度计量只有0.06%的水科学家推测是携水的彗星撞击地球给地球带来了水
Solar systems
1 目前发现360 planetary systems
2 零重力下分子不会分散反而会聚集
3早期太阳系极其混乱行星碰撞融合
4 小行星撞击地球残骸形成月球
5 科学家推测天王星和海王星曾离太阳很近被土星及木星的引力逐渐推远甚至曾经可能导致二者互换轨道二者在新轨道不断与彗星撞击为地球带来水
6 asteroid撞击墨西哥海岸毁灭地球70%的生命
7 木星是地球的保护者木星引力很大将彗星及小行星吸向自己
8 未来引力可能会导致行星轨迹变更火星可能会离开太阳系水星可能会撞击地球
Moons
1 accretion(?): dust - rocks - boulders
2 木星有63个卫星引力决定卫星的外貌与特性
3 土星环由石头和冰组成科学家推测icy comet撞击土星的卫星使卫星撞向土星并破裂彗星与卫星的残骸形成土星环
4 火星有两颗卫星一个会撞击火星一个会渐行渐远不再绕火星旋转
5 月球诞生：行星撞击地球碎片在重力作用下形成月球
6 月球刚形成时离地球很近彼时地球6小时自转一圈月球引力作用于地球减缓地球自转速度