爱因斯坦到霍金的宇宙疑难解释
从爱因斯坦到霍金的宇宙---学习心得

从爱因斯坦到霍金的宇宙---学习心得从爱因斯坦到霍金的宇宙------学习心得听了赵峥教授的讲课,感觉真的获益匪浅。
他用他幽默风趣的语言讲授课程,是不是穿插一些名人轶事,这样的讲课方式深深吸引了我,让我有听下去的渴望。
下面谈谈我的一些学习心得。
首先,讲了一些关于爱因斯坦的求学生涯中的一些奇闻异事,让我更加了解了爱因斯坦的人生开端。
年轻时期的爱因斯坦受到了普朗克的很多照顾,虽然不是完全赞同爱因斯坦的所有观点,甚至有驳于自己的观点,但依然给予爱因斯坦很多帮助,可见普朗克的深明大义。
年轻的爱因斯坦发表狭义相对论时,引发了很大的争议,很多物理学家表示看不懂,不明白,对于爱因斯坦的狭义相对论持偏反对的态度,因为这是对牛顿的经典力学的挑战。
不过,虽然如此,依然有部分物理学家支持爱因斯坦的理论。
爱因斯坦提出空间和时间不是绝对的,它们和参考系的运动有关,否定了牛顿的绝对空间的说法。
爱因斯坦对于狭义相对论无法引入万有引力定律而思考,感觉到狭义相对论还不够完善,他开始进一步思考,想要进一步解释狭义相对论无法解释的现象。
其间,爱因斯坦借助黎曼几何等方面的知识,还有自己的突破性想法,创建了广义相对论,提出了扭曲的时空的说法。
广义相对论告诉我们在引力物体的近旁,空间和时间要被扭曲。
行星的轨道运动并不是由于什么引力的作用,而是由于这种时空的扭曲。
引力就是扭曲时空的表现。
牛顿的经典力学可以看成相对论的一个近似,牛顿经典力学只有在引力场很弱的情况下才适用,在地球的引力场中,牛顿经典力学已经很精确了。
但是,在中子星或黑洞附近还有宇宙演化的早期以及整个宇宙的演化过程,都必须用爱因斯坦的广义相对论,牛顿经典力学已经不再适用,而研究白矮星,用牛顿理论就足够了。
但是也不能说,哪个对或错,只是适用条件不同而已。
恒星会经历一个演化的过程,恒星会经历红巨星,白矮星,中子星,黑洞的演化过程,不过,某些恒星不一定会经历整个过程,如太阳最终只会演化为白矮星,不会成为中子星和黑洞。
从爱因斯坦到霍金的宇宙

人类对于太空的梦自从看了赵峥老师的从爱因斯坦到霍金的宇宙课后,学会了很多东西。
其中印象最深的是赵老师讲宇宙中神秘的黑洞的时候,讲到带电的黑洞,自旋的黑洞,讲的生动形象。
我听着老师讲的同事也想了好多事。
老师讲的爱因斯坦场方程的洛伦兹解。
到了黑洞视界之内,时空坐标转换,黑洞的话我们会不可阻止的向着奇点前进就像在现实之中我们会变老一样。
而对于白洞视界之内的物质会不可抗拒的往外走。
对于这种神奇的事一开始我就感到好奇。
后来讲到即使到了黑洞里面,我们人也不一定会死亡可能会见到裸奇环或奇点,我们还有可能通过虫洞从黑洞进去白洞出来。
虽然只是想象,但,这样的话我们就可以在不超过光速的情况下在宇宙中自由的翱翔了,我想在宇宙中自由翱翔是每个人的梦想吧。
所以,看的时候我觉得如果人类的科技如果足够发达的话就可以通过虫洞在宇宙中穿梭。
但是,后来赵峥老师讲到开启1厘米的虫洞需要的负能物质相当于一个地球的质量,开启1千米的虫洞需要的负能物质相当于一个太阳的质量,而开启半径为1光年的虫洞则需要大于银河系的发光物质总质量100倍的负能物质。
这么庞大的负能物质的需求量似乎并不支持我们开启虫洞进行空间穿梭。
但是,我觉得随着科学的发展,人类一定会有能力在宇宙中自由穿梭的。
对于庞大的负能物质的需求量可能是我们现在科学认识还不够深入导致的,也可能真的就是需要这么庞大的负能物质,但是,也许未来人类的技术会解决这个问题。
就算不能解决,我也相信着人类可以通过其他的方法在宇宙中穿梭。
我这样坚信着:人类一定能自由穿梭于太空,它不是一个不切实际的幻想,它是一个趋势。
我之所以如此坚信,是数百年来的历史规律使然。
人类发现了大陆之后,为了能在短时间内自由到达自己想去的地方于是有了马车等代步工具,之后随着科技的进步蒸汽车,汽车,火车等出现在了人类的世界。
人类在大陆穿梭的能力越来越强,所用的时间也越来越短。
人类发现了大海之后就有了船,从木船到轮船,也是随着人类文明的进步穿梭的时间越来越短,能力越来越强。
从爱因斯坦到霍金的宇宙选修课详解答案 (1)

1,“给我一个支点,我就可以耗动地球”这句话是谁说的?() 。
阿基米德2,下列人物中最早使用“物理学”这个词的是谁?()亚里斯多德3,格物穷理”是由谁提出来的?()B、朱熹4,阿基米德是欧几里得的学生的学生。
√5.西方在中世纪有很多创造。
X6.哪位古希腊哲学家认为万物都是由原子构成的(),德谟克利特7.伽利略的逝世和牛顿的出生都是在1642年。
()√8.《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》与《天体运行论》都是伽利略的著作(). x9.伽利略是奥地利物理学家,近代实验科学的先驱者。
()x10.伽利略认为斜面上的运动是冲淡了的自由落体运动。
()√11.以下不属于伽利略的成就的是()、发现万有引力12.惯性定律认为物体在不受任何外力的作用下,会保持下列哪种运动、匀速直线13.下面哪项不属于电磁学定律?()能斯特定理14.以下哪个人不是“热力学第一定律”的发现者?()能斯特15.光学上的“波动说”是由牛顿提出来的。
()x16.热力学第三定律”的发现者是谁?()能斯特17.以下哪一项属于经典物理的范畴 .万有引力定律18.“热力学第零定律”认为如果两个热力学系统中的每一个都与第三个热力学系统处于热平衡,则它们彼此也必定处于热平衡。
()√19.谁完成了光的双缝干涉实验,认识到光是横波,并提出了颜色的三色定理?()托马斯·杨20.牛顿的认同伽利略的相对性原理,没有绝对时空观。
x21.牛顿的主要著作有《自然哲学的数学原理》和《光学》。
√22.以下哪个人没有提出“热力学第二定律”?()迈尔23.黑体辐射问题导致了量子论的产生;迈克尔逊实验导致了相对论的产生. √24.爱因斯坦提出光量子说之后,普朗克立即表示赞同。
x25.最早提出量子假说的是 . 普朗克26.哪条线与平衡热辐射实验值在长波和短波波段都吻合. 普朗克线27.紫外灾难是指. 瑞利-金斯线在短波波段与实验值的巨大差异28.爱因斯坦的第一任妻子是()。
探索黑洞的奥秘——从爱因斯坦到霍金

探索黑洞的奥秘——从爱因斯坦到霍金黑洞是一种极为神秘的天体,它们吞噬着一切接近它们的东西,包括光线。
直到上世纪,人们才开始研究黑洞。
在这一过程中,许多科学家都为黑洞的研究做出了贡献,其中爱因斯坦和霍金这两位科学家的工作尤为重要。
爱因斯坦的贡献爱因斯坦是几何学和物理学理论及实证方面的杰出人物,在黑洞的研究中有着重要的地位。
他提出了广义相对论,该理论对黑洞的研究有着深远的影响。
广义相对论指出,质量会影响空间和时间的度量,使其变形。
当物体质量越来越大时,物体周围的空间弯曲程度也随之增大。
当物体质量越大时,空间的形变更加明显。
当一个物体的质量完全塌缩,就形成了一个黑洞。
爱因斯坦的广义相对论为人们研究黑洞提供了重要的理论依据。
但与此同时,该理论也暴露了黑洞研究中的困境:黑洞太过神秘,人们无法得知其内部的信息。
霍金的贡献霍金是20世纪著名的天体物理学家和宇宙学家,他对黑洞的研究也有着极大的贡献。
霍金为黑洞的质量、旋转、电荷、能量和热力学性质等方面的研究做出了许多重要的贡献。
霍金的最著名的研究成果之一便是“霍金辐射”理论,该理论探讨了黑洞的基本热力学性质和辐射效应。
这一理论指出,黑洞的表面发出一种被称为“霍金辐射”的辐射能量。
这种辐射的温度与黑洞的大小相关,越小的黑洞的辐射越热。
霍金的这一发现进一步验证了黑洞对物质的吞噬不能永远持续下去,即它们会因为辐射失去能量,并以此逐渐蒸发。
结论爱因斯坦和霍金的贡献让我们对黑洞的理解更加深刻。
黑洞是宇宙中最神秘的天体之一,也是宇宙中最具有吞噬能力的天体之一。
尽管我们尚不完全了解它们的内部结构,但通过不断研究,人们总能够逐渐揭开它们神秘的面纱。
从爱因斯坦到霍金的宇宙心得体会.doc

从爱因斯坦到霍金的宇宙心得体会.doc自古以来,人类对宇宙的探索一直没有停止过。
无论是古人通过观察天象,还是现代科学家通过观察星际辐射等手段,宇宙中的奥秘似乎总是不停地诱惑着人们的好奇心。
爱因斯坦和霍金作为两位伟大的科学家,都给我们带来了许多对宇宙和宇宙规律的重要认识。
从他们的理论中,我们可以感受到人类对宇宙的探索和思考带来的深刻启示。
爱因斯坦的相对论理论,首先推翻了牛顿力学的世界观,揭示了时间和空间的相对性。
这是一个多么伟大的理论啊!它告诉我们,在高速运动的物体中,时间会相对于静止物体变慢,而空间也会相对于静止物体产生变形。
这种超越感官经验的发现,让我们重新审视了我们对时间和空间的认识,推动了人类对宇宙的探索向前迈进了一步。
另外,爱因斯坦的质能方程:E=mc²,也是相当有意思的。
它首先告诉我们质量和能量之间是可以互相转化的,同时也揭示了质量的本质:质量同样有能源的本质。
而深入思考这一点,不仅让我们更深刻地认识到能量和质可以互相转换,还能让我们从根本上改变我们对物质和能量的理解。
而霍金的黑洞理论,更是强调了我们对宇宙深处的未知的好奇心。
他指出,黑洞是一种将一切物质都吸入其中,什么信息都不会逃脱的巨大漩涡,它能够扰乱时空的连续性,这种超越我们日常经验的发现,同样也让我们对于宇宙和时空的认识更加深入。
另外,霍金的量子理论,也给我们带来诸多对于宇宙认知的创新。
它告诉我们,物质和能量的本质是不连续的,而宇宙中的最基本的粒子是量子。
这种发现,推翻了我们一直以来对于物质和能量的刻板认识,让我们重新审视宇宙和宇宙规律的本质。
总之,从爱因斯坦到霍金,这些伟大的科学家在他们有生之年所做出的各种重大贡献,为人类的宇宙探索和认知带来了重大的历史性贡献。
不论是相对论理论还是黑洞量子理论,它们所带来的对于宇宙规律的革新性认知,都让我们对于未知的宇宙充满了美好的憧憬。
从爱因斯坦到霍金的宇宙

爱因斯坦的宇宙是静态宇宙模型,当然,不管爱因斯坦还是霍金,其实都用爱因斯坦广义相对论的爱英斯坦方程。
由于爱英斯坦的静态宇宙模型,所以他在计算一个静态宇宙的时候爱因斯坦方程需要有一个常数,其实这个常数就是后来的宇宙学常数,也就是我们这个时代主流宇宙模型中暗能量的来源。
霍金的宇宙模型其实就是代表现代主流宇宙模型。
现代主流宇宙观就是宇宙学的大爆炸理论,即宇宙起源于约138亿年前一个奇点,大爆炸引起极快速膨胀,当然这种膨胀是均匀的、各向同性的。
现在的宇宙之所以成为现在的样子,都源于此。
目前主流宇宙模型认为,我们的宇宙是有约5%的普通物质,即有电磁相互作用的物质,约25%的暗物质,即无电磁相互作用的物质,以及约70%“神秘”的暗能量。
暗能量是导致目前宇宙在加速膨胀的成分。
当然,这种主流的宇宙模型之所以成为主流,是因为跟我们人类对宇宙的实验观测数据相符得比较好,毕竟,物理学是门实验科学。
但最近哈勃望远镜对Ia型超新星爆炸等观测,得到的宇宙膨胀速度比观测宇宙微波背景辐射得到的数据大。
或许在不久的将来现在的主流宇宙模型会发生变化。
从爱因斯坦到霍金的宇宙
从爱因斯坦到霍金的宇宙课堂笔记公元(800)年以后,蒙古军统一了世界。
从《胭脂斋重评石头记》中的批语来看,周汝昌认为《红楼梦》应该是108回,而不是流传的120回本。
公元372年,匈奴西迁至伏尔加河,引发了民族大迁移,最后导致西罗马帝国的灭亡。
中国人所说的天主教和基督教其实就是旧教和新教。
波斯帝国国被后人尊称为“铁血大帝”。
基督教和伊斯兰教与犹太教是一脉相承的。
释迦牟尼实际出生在尼泊尔斯巴达克起义和王莽篡位都发生在公元元年前后。
据研究,西方历史中曾记载的在东汉时期到过中国受到东汉皇帝接见的使者是马其顿人。
妇好墓出土的文物不包括金缕玉衣殷商黄河流域是中华文明的发源地。
拿破仑没有放弃所有的病人和伤员文字出现的时代金属时代6000年前——今天北京猿人头骨的发现者是裴文中解放以前曾经出过三个重要的地质学家,一个是丁文江,当过北洋军阀的部长,第二个是翁文灏,他当过国民政府的总理,第三个是李四光。
利簋武王克商最可能发生的时间是公元前1057-公元前1027中国历史上第一个有确切记载的年份是公元前841年周召共和《竹书纪年》是魏国的史书,被大多数人认可马援不是刘秀起兵的将领,镇压了越南人民的反侵略起义《三国志》的作者陈寿在蜀国时就开始写史书。
商博良开创了考古,后来英国人去埃及考古,发现了纸草文书与“埃及编年史”,促成埃及学建立。
√特洛伊城古城的发现者是谢丽曼拿破仑到埃及发现的文物是拉希德碑中国的皇帝集神权、皇权、族权于一身时间是什么?没人问我,我很清楚,一旦问起,我便茫然。
”是天主教著名思想的家圣奥古斯丁的著名言论。
爱因斯坦罗森桥中的“罗森”指的是爱因斯坦的一个学生。
否研究助理虫洞指时空之间的隧道关于“大爆炸”说法错误的是: 膨胀物质是有边界的正确:每一点都是膨胀中心膨胀没有中心各点密度、压强相同,没有压强差膨胀物质是没有边界的波尔是“量子论”的提出者太阳系的直径是一光年黑洞与外部的温差必然导致热流,这是一个不可逆的过程,必然导致熵增加彭罗斯认为爱因斯坦方程的任何一个解都应该有奇点霍金辐射黑洞的面积是熵的广义相对论告诉我们有黑洞×第一个发现并表述了能量守恒定律的人是迈尔热力学第三定律能斯特绝对零度是永远不可能达到关于黑洞说法错误的是 r=0处是黑洞的球心黑洞内里是真空转动角动量a→0史瓦西黑洞早期的宇宙在高温状态下形成的气体以氢气为主《每月之星》这本书中的科普知识来源于陶行知黑洞最早被提出来是米歇尔《宇宙体系论》和《天体力学》的作者是拉普拉斯《天体力学》的第一版和第二版的序言中,都谈到了暗星欧几里德几何的五条公理是1、任意两个点可以通过一条直线连接。
从爱因斯坦到霍金的宇宙超星幕课
从爱因斯坦到霍金的宇宙超星幕课
从爱因斯坦到霍金,宇宙超星幕课研究设计了一些非常伟大的物理学家,他们的理论和工
作深刻地影响了我们对宇宙的理解。
爱因斯坦(Albert Einstein)是20世纪最伟大的理论物理学家之一,他被公认为是世界上最著名的思想者之一。
爱因斯坦发明了相对论,它是一种多方面而又充满活力的理论,提出了时空和能量之间的关系。
他的理论改变了科学界对宇宙的理解,还提出了一种可能的宇宙模型,即宇宙的扩张。
在爱因斯坦之后,物理学家斯蒂芬·霍金(Stephen Hawking)发展了一种新颖的理论,即
时间特性理论。
霍金解释了宇宙的背景辐射,也是宇宙学家探索宇宙未知领域的重要工具。
他的“宇宙元素”理论以及其他令人惊叹的成果,令他成为当今的时间和宇宙的物理学界的
领先人物。
在这段旅程中,宇宙超星幕课得到了新的洞察力和理解,他们的研究已成为宇宙学家开拓
新领域的基础。
另外,该课程也给大家带来了全新的视野,使大家对宇宙越发深刻。
因此,宇宙超星幕课给我们带来了很多知识,它挑战了我们对宇宙的想象,改变了我们对
宇宙的理解,也鼓励我们更深入地探索宇宙。
我们应该感激这些伟大的思想家,他们的理论和研究为我们提供了一种对宇宙的新视角,从而让我们更加深入地探索宇宙的神秘。
从爱因斯坦到霍金的宇宙
四方上下曰宇 往古今来曰宙
宇:时间
宙:空间
宇宙:时间、空间、物 质的总称
膨胀宇宙模型的建立
费利德曼 勒梅特神父 哈勃定律 伽莫夫 (大爆炸模型)
膨胀或脉动的宇宙 “宇宙蛋”
V=HD α β γ火球模型
(1992年) (1927年) (1929年) (1948年)
稳恒态宇宙学是几位英国天体物理学家邦迪,戈 尔德和霍伊尔在1948年提出的。他们的观点是:在任 何时代,任何位置上观察者看到的宇宙图像在大尺度 上都是一样的,这一原理称为"完全宇宙学原理"。
宇宙的形成:
“大爆炸”是什么种类的膨胀?
宇宙刚开始起源于奇点,时间、空间、物质同时出现。 就是无中生有!
最新的研究则认为宇宙的年龄为156亿年
5~10秒电子形成
10秒质子和中子结合
温度约1000亿度
温度30亿度
35分钟形成原子核 的过程停止
温度3亿度
20亿年:星系形成
4亿年:第一 批恒星形成
30万年:电子和原 子核结合成为原子
黑洞:是中心的一个密度无限大、时空曲率无限高、体积无限小的 奇点和周围一部分空空如也的天区,这个天区范围之内不可见。
无毛定理 : 黑洞失去了M、 J 、Q之外的全部信息 黑洞只有三根毛:M 、J 、Q
M:总质量 J :总角动量 Q:总电荷
什么是虫洞? 虫洞是连接不同宇宙的“管道”,或是连接
同一宇宙不同部分的“手柄”。
自然科学从哥白尼开始,至今才500年,我们对宇宙,特 别是早期的宇宙了解还十分不够。可以肯定的是,我们的宇宙 是均匀的、无边的 、膨胀的、不断演化的。
不过,对宇宙演化的详细描述往往基础不牢,会随着观测 资料的更新和科学水平的提高而不断改变,因此会不停地有新 的宇宙学理论产生。
从爱因斯坦到霍金地宇宙问题详解完整版
爱因斯坦和量子论与相对论的诞生(一)已完成1浮力定律是阿基米德提出的。
正确答案:√我的答案:√2探究式的学习方式由西方传播而来。
正确答案:×我的答案:×3下列选项中属于伽利略的成就的是:()A、重述惯性定律B、用科学的语言阐述了相对性原理C、自由落体定律D、以上都是正确答案: D 我的答案:D4提出杠杆原理的学者是:()A、伽利略B、阿基米德C、亚里士多德D、牛顿正确答案: B 我的答案:B5最早用到物理学这个词的人物是:()A、苏格拉底B、柏拉图C、亚里士多德D、孟德斯鸠正确答案: C 我的答案:C6最早使用物理学这个词的人是A、苏格拉底B、柏拉图C、亚里士多德D、阿基米德正确答案: C 我的答案:C7相对论是关于时空和引力的基本理论。
正确答案:√我的答案:√8爱因斯坦重要的科学发现和创新都是老年时期做的。
正确答案:×我的答案:×9静力学和流体静力学的奠基人是A、苏格拉底C、亚里士多德D、阿基米德正确答案: D 我的答案:D10“吾爱吾师,吾更爱真理”是谁说的A、苏格拉底B、柏拉图C、亚里士多德D、阿基米德正确答案: C 我的答案:C11希腊三哲不包括A、苏格拉底B、柏拉图C、亚里士多德D、阿基米德正确答案: D 我的答案:D12提出了浮力定律、杠杆原理、重心概念的人是谁:A、柏拉图B、阿基米德C、苏格拉底D、爱因斯坦正确答案: B 我的答案:B13提出惯性定律、相对性原理、自由落体定律的科学家是:A、阿基米德B、牛顿C、伽利略D、哥白尼正确答案: C 我的答案:C14阿基米德的国家被罗马围攻时,他设计的抛石机运用了()。
A、伽利略定律B、牛顿定律C、浮力定律D、杠杆原理正确答案: D 我的答案:D15“格物穷理”是我国哪位理学家提出:A、沈括B、毕升C、朱熹正确答案: C 我的答案:C16苏格拉底、柏拉图和亚里士多德被称为“希腊三贤”。
正确答案:√我的答案:√因斯坦和量子论与相对论的诞生(二)已完成1惯性定律的最早提出者是古希腊的德谟克利特。
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爱因斯坦到霍金的宇宙疑难解释
史蒂夫霍金在他的《时间简史》论文中是怎么解释宇宙诞生的?爱因斯坦的相对论解释宇宙爆炸理论有什么局限性?
宇宙源自于大爆炸奇点:在大约150~200亿年前,宇宙中的所有星系都聚集在一点,这就是所谓的“大爆炸”。
该时刻的宇宙密度及其空间——时间的曲率均为无穷大。
换言之,弗利德曼宇宙模型所依据的广义相对论预言了宇宙中存在大爆炸奇点,在该奇点处,所有的科学定律全部失效——因为数学上无法处理无穷大数。
如果大爆炸时刻前存在着事件,那么它们不会对大爆炸之后的事件造成任何影响,而依据大爆炸前发生的事件对大爆炸后作出判断的科学预见性也不存在。
这就是说,大爆炸形成宇宙之前的时间是没有意义的广义相对论(General Relativity):
爱因斯坦于1915年以几何语言建立而成的引力理论,统合了狭义相对论和牛顿的万有引力定律,将引力改描述成因时空中的物质与能量而弯曲的时空,以取代传统对于引力是一种力的看法。
因此,狭义相对论和万有引力定律,都只是广义相对论在特殊情况之下的特例。
狭义相对论是在没有重力时的情况;而万有引力定律则是在距离近、引力小和速度慢时的情况。