課程概述
宇宙(Universe)在物理意義上被定義為所有的空間和時間(統稱為時空)及其內涵,包括各種形式的所有能量,比如電磁輻射、普通物質、暗物質、暗能量等,其中普通物質包括行星、衛星、恆星、星系、星系團和星系間物質等。宇宙還包括影響物質和能量的物理定律,如守恆定律、經典力學、相對論等。
大爆炸理論是關於宇宙演化的現代宇宙學描述。根據這一理論的估計,空間和時間在137.99±0.21億年前的大爆炸後一同出現,隨著宇宙膨脹,最初存在的能量和物質變得不那麼密集。最初的加速膨脹被稱為暴脹時期,之後已知的四個基本力分離。宇宙逐漸冷卻並繼續膨脹,允許第一個亞原子粒子和簡單的原子形成。暗物質逐漸聚集,在引力作用下形成泡沫一樣的結構,大尺度纖維狀結構和宇宙空洞。巨大的氫氦分子雲逐漸被吸引到暗物質最密集的地方,形成了第一批星系、恆星、行星以及所有的一切。空間本身在不斷膨脹,因此當前可以看見距離地球465億光年的天體,因為這些光在138億年前產生的時候距離地球比當前更近。
雖然整個宇宙的大小尚不清楚,但可以測量可觀測宇宙的大小,估計其直徑為930億光年。在各種多重宇宙論中,一個宇宙是一個尺度更大的多重宇宙的組成部分之一,各個宇宙本身都包括其所有的空間和時間及其物質。
隨著巡天觀測技術水平的逐步提高,人類不斷嘗試繪製整個宇宙的全貌。2021年1月14日,國家天文台北京-亞利桑那巡天(BASS)團隊和暗能量光譜巡天(DESI)團隊聯合發佈最新巨幅二維宇宙地圖
從歷史上看,對宇宙及其起源有許多想法。古希臘人和古印度人首先提出了由物理定律主導而非個人觀點的宇宙理論。中國古代哲學中包含宇宙的概念,宇為所有的空間,宙為所有的時間。
[10]幾個世紀以來,天文觀測以及運動和引力理論的改進,使得對宇宙描述更準確。現代宇宙學始於阿爾伯特·愛因斯坦(Albert
Einstein)在1915年的廣義相對論,該理論使定量化的預測整個宇宙的起源、演化和結局成為可能。絕大多數現代的、公認的宇宙學理論都基於廣義相對論,更具體的是指大爆炸理論。
蘇格拉底(Socrates)之前的古希臘哲學家和古印度哲學家提出了一些最早的宇宙哲學概念。希臘最早的哲學家指出,現象可能具有欺騙性,並試圖理解現象背後的基本現實。他們特別指出了物質改變形態的能力(例如,冰化為水,水蒸為汽)。一些哲學家提出,世界上所有的物理材料都是被稱為始基(Arche)的單一原始材料的不同形式。第一個這樣認為的是泰勒斯(Thales),他提議這種材料是水。泰勒斯的學生阿那克西曼德(Anaximander),提出一切都來自無限的阿派朗(Apeiron)。阿那克西美尼(Anaximenes)提出原始材料是空氣,因為空氣被認為有吸引和排斥的特性,導致始基凝結或分離成不同的形式。阿那克薩哥拉(Anaxagoras)提出了智性(Nous)的原理,而赫拉克利特(Heraclitus)提出了火。恩培多克勒(Empedocles)提出了地、水、氣、火的元素,他的四元素說後來變得非常受歡迎。和畢達哥拉斯(Pythagoras)一樣,柏拉圖(Plato)認為所有事物都是由數字構成的,並將恩培多克勒的四元素採用柏拉圖立體的形式表示。留基伯(Leucippus)及其學生德謨克利特(Democritus)和後來的哲學家提出了原子說,認為宇宙是由通過真空移動的不可分割原子組成的,儘管亞里士多德(Aristotle)認為不可行,因為空氣就像水一樣,對運動有阻力。空氣會立即衝進來填補一個真空,而且如果沒有阻力,它會無限快地填充。
課程列表
名稱 時間長度
第01講 宇宙學概述(一) 00:22:58
第02講 宇宙學概述(二) 00:22:18
第03講 宇宙學概述(三) 00:19:58
第04講 宇宙學概述(四) 00:21:12
第05講 探索我們的銀河系(一) 00:18:05
第06講 探索我們的銀河系(二) 00:21:20
第07講 探索我們的銀河系(三) 00:21:47
第08講 探索我們的銀河系(四) 00:19:04
第09講 走出我們的銀河系(一) 00:21:39
第10講 走出我們的銀河系(二) 00:20:59
第11講 走出我們的銀河系(三) 00:21:02
第12講 現代宇宙學的全面建立(一) 00:20:08
第13講 現代宇宙學的全面建立(二) 00:18:39
第14講 現代宇宙學的全面建立(三) 00:23:06
第15講 大爆炸宇宙學基本理論(一) 00:21:43
第16講 大爆炸宇宙學基本理論(二) 00:22:37
第17講 大爆炸宇宙學基本理論(三) 00:23:17
第18講 超越大爆炸宇宙學(一) 00:20:27
第19講 超越大爆炸宇宙學(二) 00:22:40
第20講 超越大爆炸宇宙學(三) 00:21:13
第21講 宇宙的組成(一) 00:19:48
第22講 宇宙的組成(二) 00:19:48
第23講 宇宙的組成(三) 00:18:00
第24講 宇宙的組成(四) 00:19:49
第25講 宇宙的暗能量和演化的命運(一) 00:23:45
第26講 宇宙的暗能量和演化的命運(二) 00:20:47
第27講 宇宙的暗能量和演化的命運(三) 00:22:22
第28講 Life(生命)the universe(一) 00:20:26
第29講 Life(生命)the universe(二) 00:22:42
第30講 Life(生命)the universe(三) 00:20:03
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