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Planck density普朗克密度
Planck era普朗克時(shí)代宇宙創(chuàng)生時(shí)奇點(diǎn)的1普朗克時(shí)間內(nèi),整個(gè)宇宙處在普朗克密度下的一段時(shí)期。
Planck length普朗克長(zhǎng)度經(jīng)典的引力和時(shí)空概念開始失效、量子效應(yīng)起支配作用的長(zhǎng)度標(biāo)度。它是“長(zhǎng)度的量子”,即仍然有意義的最小可測(cè)長(zhǎng)度。普朗克長(zhǎng)度由引力常數(shù)、光速和普朗克常數(shù)的相對(duì)數(shù)值決定,它大致等于10^-33厘米,是一個(gè)質(zhì)子大小的10^20分之一。
Planck mass普朗克質(zhì)量按照量子理論,等效波長(zhǎng)等于1普朗克長(zhǎng)度的一種假想粒子的質(zhì)量,它大約等于10^-5克。如果不和質(zhì)子質(zhì)量進(jìn)行比較,你會(huì)覺(jué)得普朗克質(zhì)量很小,可它實(shí)際上是質(zhì)子質(zhì)量的10^19倍,高達(dá)地球上粒子加速器通常達(dá)到的能量的10^16倍。這意味著,要實(shí)現(xiàn)宇宙創(chuàng)生時(shí)存在過(guò)的那些條件,粒子加速器的威力必須提高1億億倍。
Planck particle普朗克粒子大小與1普朗克長(zhǎng)度相當(dāng)、質(zhì)量為1普朗克質(zhì)量、密度等于普朗克密度的假想粒子。我們已知的宇宙可能就是從這樣一個(gè)粒子起源的。見(jiàn)暴漲。
Planck's constant普朗克常數(shù)將光子的能量和它的頻率聯(lián)系起來(lái)——即將量子實(shí)體的粒子性與它的波動(dòng)性聯(lián)系起來(lái)的一個(gè)基本常數(shù),用符號(hào)h代表。h的數(shù)值是6.626×10^-34焦耳·秒。普朗克常數(shù)出現(xiàn)在量子理論的很多公式(例如魏納·海森伯發(fā)現(xiàn)的測(cè)不準(zhǔn)原理的表達(dá)式)中。
Planck time普朗克時(shí)間以數(shù)倍于10^10厘米每秒的速率傳播的光通過(guò)一個(gè)等于普朗克長(zhǎng)度的距離所需要的時(shí)間。它是“時(shí)間的量子”,即仍然有意義的最小可測(cè)時(shí)間,等于10^-43秒。比這更短的時(shí)間沒(méi)有任何意義,所以,在我們今天理解的物理定律框架內(nèi),我們只能認(rèn)為,宇宙創(chuàng)生時(shí),它的年齡就已經(jīng)是10^-43秒,而它的密度等于普朗克密度。
planet行星在軌道上圍繞一顆恒星運(yùn)動(dòng)、其自身質(zhì)量不足以使它成為恒星、僅僅通過(guò)反射光而能被看見(jiàn)的天體。這就規(guī)定了一顆行星的質(zhì)量上限大約是太陽(yáng)質(zhì)量的1/20,或我們太陽(yáng)系最大行星——木星質(zhì)量的50倍。在行星的上述可能質(zhì)量范圍的上端,已經(jīng)有幾顆“超木星”通過(guò)對(duì)它們繞之公轉(zhuǎn)的恒星運(yùn)動(dòng)的引力影響而被發(fā)現(xiàn)。不過(guò)行星的研究基本上仍然局限于我們太陽(yáng)系的行星。 在質(zhì)量范圍的下端,很難確定行星的定義應(yīng)該在何處結(jié)束。例如,火星和木星軌道之間的一條帶中就有數(shù)千顆小行星繞著太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)。但傳統(tǒng)上行星一詞專指太陽(yáng)系的九個(gè)大天體(太陽(yáng)除外)——水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星和冥王星。甚至這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)定義也并非沒(méi)有爭(zhēng)議,因?yàn)橄啾戎纶ね跣翘《臆壍捞厥猓挚赡苁且粋€(gè)逃跑的衛(wèi)星或反常大的小行星(它的直徑僅僅是最大的小行星谷神星的兩倍多,還不到水星的一半;而水星的半徑為2 439公里,是其他8顆行星中最小的)。 行星比較容易和太陽(yáng)系的另一類主要天體——彗星區(qū)別開來(lái)。彗星是壽命較短的天體,基本上由冰構(gòu)成,它們的核的直徑只有幾公里。
planetary nebula行星狀星云與一顆恒星聯(lián)系在一起(圍繞著恒星)、用望遠(yuǎn)鏡看或在天文照片上顯示為圓面(和行星的形狀相似,因而得名)的星云。這個(gè)名稱是威廉·赫歇爾在1785年最先使用的。 行星狀星云的發(fā)光,是與它聯(lián)系在一起的恒星的光(尤其是紫外輻射)被星云中的原子吸收后再輻射的結(jié)果。行星狀星云徒有其名,因?yàn)槿恳阎行菭钚窃疲ㄒ呀?jīng)編目的大約1 500個(gè),但估計(jì)銀河系中的行星狀星云比這多10倍)中,僅僅幾十個(gè)果真具有圓面形狀。其他的或呈現(xiàn)為一個(gè)環(huán),或雙瓣“啞鈴”形,或甚至更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。 典型行星狀星云的溫度約開氏12 000度,所含質(zhì)量大約是太陽(yáng)的20%,從中央星向外膨脹的速率約20公里每秒。大多數(shù)膨脹速率是用多普勒效應(yīng)測(cè)定的。但有一個(gè)近鄰行星狀星云的擴(kuò)展速率是直接測(cè)量的,它等于0.068角秒每年,這相當(dāng)于測(cè)量3公里外每年長(zhǎng)粗1毫米的一棵樹的角直徑的增加。 行星狀星云中央的恒星是藍(lán)色熱星,它們比普通主序恒星暗,是正在向太空噴射物質(zhì)(給星際物質(zhì)添加重元素)的年齡較老的恒星,但已經(jīng)開始平靜下來(lái)即將變成白矮星,也就是失去了外層的紅巨星的核心部分。按照這一圖像,可見(jiàn)的星云不過(guò)是大得多的膨脹物質(zhì)云的里邊部分,其靠外邊的大部分是看不見(jiàn)的,因?yàn)殡x中央星太遠(yuǎn),紫外輻射已無(wú)法使它的原子發(fā)光。 原來(lái)的紅巨星最初可能擁有多達(dá)8倍太陽(yáng)質(zhì)量,而留下來(lái)的白矮星的質(zhì)量只可能稍多于太陽(yáng)。行星狀星云是曇花一現(xiàn)的現(xiàn)象,大概只能存在50 000年左右,它們對(duì)應(yīng)著紅巨星到白矮星的過(guò)渡階段。
planet formation行星形成行星被認(rèn)為是和它們的母恒星一起由太空氣體塵埃云坍縮而成的。像太陽(yáng)系這樣的體系形成于一個(gè)大到足可碎裂成幾百顆類似太陽(yáng)的恒星的云之中,這些恒星開始時(shí)組成一個(gè)疏散星團(tuán),但現(xiàn)在已經(jīng)散開,各自獨(dú)立地在銀河系中遨游。一顆恒星形成時(shí),坍縮云碎塊中心處的熱氣體球周圍尚有少量多余物質(zhì),這些物質(zhì)沉降為一個(gè)環(huán)繞年輕恒星的盤,并最后形成了行星。 過(guò)去常常說(shuō),這樣一個(gè)模型不能回答如何擺脫坍縮云角動(dòng)量這一困難問(wèn)題。當(dāng)云獨(dú)自收縮時(shí),它的自轉(zhuǎn)變快,就像旋轉(zhuǎn)著的溜冰者縮回手臂時(shí)一樣。有些計(jì)算似乎表明,要收縮到太陽(yáng)的大小,原恒星最終的自轉(zhuǎn)將加快到接近光速,這是不可能的。但是,由于一個(gè)坍縮云形成的恒星如此之多,它們的自轉(zhuǎn)可以多種多樣(有些“順時(shí)針”,有些“逆時(shí)針”),從而分享了原來(lái)的總角動(dòng)量。此外,在1950年代,弗雷德·霍伊爾證明,年輕恒星的磁場(chǎng)引起的一些過(guò)程能夠?qū)⒔莿?dòng)量帶走。行星形成的上述標(biāo)準(zhǔn)模型的決定性證據(jù)來(lái)自對(duì)年輕恒星的研究,因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)年輕恒星周圍確實(shí)存在模型所要求的那類塵埃盤。 在塵埃盤最靠近年輕恒星的區(qū)域中,最輕的元素(氫和氦)大部分被恒星的熱量趕走了,剩下來(lái)的物質(zhì)是塵埃顆粒,它們粘到一起,聚集成可以通過(guò)引力互相吸引的大球,最終形成了類似地球的行星。而在塵埃盤的較外區(qū)域,仍然有大量氫和氦,便形成了土星和木星這樣的巨行星?! ∩贁?shù)人,尤其是威廉·麥克雷認(rèn)為,原行星和類似彗星的天體甚至在恒星形成之前就已經(jīng)在星際云中形成了,這些天體在恒星形成時(shí)被它們俘獲,使得很多小而冷的天體集合到圍繞年輕恒星的軌道上,它們碰撞并粘結(jié)起來(lái),形成了我們今天看見(jiàn)的太陽(yáng)系的行星。這幅圖景的極端說(shuō)法更是認(rèn)為,恒星本身就是由這些較小天體集合而成的。以上兩種看法都讓行星起跑在先,都給年輕恒星準(zhǔn)備好了已經(jīng)制造成功的原行星扈從隊(duì),而不必用細(xì)微塵粒從頭開始制造它們。
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