主题:物理学/特色条目存档

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2007年第5周

第一個被發現的行星狀星雲,M27
第一個被發現的行星狀星雲,M27

行星状星雲天體的一種,為低質量恆星(質量介於0.1至1個太陽質量)死亡時的一種狀態,外圍有由電漿構成的發光氣體外殼,中心則為裸露的核心(白矮星)。它們實際上與行星毫無關聯,只是因為通過光學望遠鏡,看起來像木星等巨型氣體行星般有一定的視面積,因而得名。與恆星上億年的生命相比,行星狀星雲是短暫的現象,現象只能維持數萬年。在銀河系中已經發現的行星狀星雲約有1,500個。在天文學中,行星狀星雲是很重要的天體。這是因為它們在星系的化學演化中扮演著關鍵的角色,讓在恆星內部核聚变產生的豐富重元素(碳、氮、氧和鈣)和其他產物能夠回復為星際物質

2007年第7周

畫家筆下的系外行星HD 69830 d(前)及其母星HD 69830與小行星帶。
畫家筆下的系外行星HD 69830 d(前)及其母星HD 69830與小行星帶。

太陽系外行星,簡稱系外行星,是泛指在太陽系以外的行星。自1990年代首次證實系外行星存在,截至2006年10月3日,人類已發現了210個系外行星。歷史上天文學家一般相信在太陽系以外存在著其它行星,然而它們的普遍程度和性質則是一個謎。直至1990年代人類才首次確認系外行星的存在,而自2002年起每年都有超過20個新發現的系外行星。現時估計不少於10%類似太陽恆星都有其行星。隨著系外行星的發現便令人引伸到它們當中是否存在外星生命的問題。雖然已知的系外行星均附屬不同的行星系統,但亦有一些報告顯示可能存在一些不圍繞任何星體公轉,卻具有行星質量的物體。

2008年第12周

引力波天文学观测天文学20世纪中叶以来逐渐兴起的一个新兴分支,其发展基础是广义相对论引力的辐射理论在各类相对论性天体系统研究中的应用。与基于电磁波观测的传统观测天文学相比较,狭义上的引力波天文学指的是通过引力波这个途径来观测发出引力辐射的天体系统。但由于万有引力相互作用电磁相互作用相比强度十分微弱,引力波的直接观测对人类现有的技术而言是一个很大的挑战。自1916年爱因斯坦发表广义相对论,在理论上预言引力波的存在以来,人类至今未能在实验上直接对其进行观测。因此可以说,真正实现通过引力波的观测来从实验上研究天体系统,从而完善引力波天文学这一新兴领域还为时尚早。

2008年第19周

光子是传递电磁相互作用基本粒子,是一种规范玻色子。光子是电磁辐射的载体,而在量子场论中光子被认为是电磁相互作用的媒介子。与大多数基本粒子相比,光子的静止质量为零,这意味着其在真空中的传播速度是光速。与其他量子一样,光子具有波粒二象性:光子能够表现出经典折射干涉衍射等性质;而光子的粒子性则表现为和物质相互作用时不像经典的粒子那样可以传递任意值的能量,光子只能传递量子化的能量。对可见光而言,单个光子携带的能量约为4×10-19焦耳,这样大小的能量足以激发起眼睛上感光细胞的一个分子,从而引起视觉。除能量以外,光子还具有动量偏振态,但单个光子没有确定的动量或偏振态。

2008年第41周

广义相对论阿尔伯特·爱因斯坦于1916年发表的用几何语言描述的引力理论,它代表了现代物理学中引力理论研究的最高水平。广义相对论将经典的牛顿万有引力定律包含在狭义相对论的框架中,并在此基础上应用等效原理而建立。在广义相对论中,引力被描述为时空的一种几何属性(曲率);而这种时空曲率与处于时空中的物质辐射能量-动量张量直接相联系,其联系方式即是爱因斯坦的引力场方程。广义相对论的预言至今为止已经通过了所有观测和实验的验证——虽说广义相对论并非当今描述引力的唯一理论,它却是能够与实验数据相符合的最简洁的理论。不过,仍然有一些问题至今未能解决,例如引力场的量子化

2008年第52周

氦原子結構示意圖
氦原子結構示意圖

原子是一个元素能保持其化学性质的最小单位。一个原子包含有一个致密的原子核及围绕在原子核周围带负电的电子。原子核由带正电的质子和电中性的中子组成。当质子数与电子数相同时,这个原子就是电中性的;否则,就是带有正电荷或者负电荷的离子。根据质子和中子数量的不同,原子的类型也不同:质子数决定了该原子属于哪一种元素,而中子数则确定了该原子是此元素的哪一个同位素。与日常体验相比,原子是一个极小的物体,其质量也很微小,以至于只能通过一些特殊的仪器才能观测到单个的原子,例如扫描隧道显微镜。原子的99.9%的重量集中在原子核,其中的质子和中子有着相近的质量。每一种元素至少有一种不稳定的同位素,可以进行放射性衰变

2009年第15周

超新星是某些恒星在演化接近末期时经历的一种剧烈爆炸。这种爆炸都极其明亮,过程中所突发的电磁辐射经常能够照亮其所在的整个星系,并可持续几周至几个月才会逐渐衰减变为不可见。在这段期间内一颗超新星所辐射的能量可以与太阳在其一生中辐射能量的总和相媲美。恒星通过爆炸会将其大部分甚至几乎所有物质以可高至十分之一光速的速度向外抛散,并向周围的星际物质辐射激波。这种激波会导致形成一个膨胀的气体和尘埃构成的壳状结构,这被称作超新星遗迹。根据估算,在如银河系大小的星系中超新星爆发的几率约为50年一次。同时,超新星爆发产生的激波也會壓縮附近的星際雲,这是新的恒星诞生的重要启动机制。

2009年第38周

物理学史物理学是研究物质及其行为和运动的科学。它是最早形成的自然科学之一。最早的物理学著作是古希腊科学家亚里士多德的《物理學》。形成物理学的元素主要来自对天文学、光学力学的研究,而这些研究通过几何学的方法统合在一起形成了物理学。这些方法形成于古巴比伦古希腊时期,当时的代表人物如数学家阿基米德和天文学家托勒密;随后这些学说被传入阿拉伯世界,并被当时的阿拉伯科学家海什木等人发展为更具有物理性和实验性的传统学说。最终这些学说传入了西欧,首先研究这些内容的学者代表人物是罗吉尔·培根。而在古代中国印度的科学史上,类似的研究数学的方法也在发展中。