[Dangdang.com подлинная книга] Вселенная начала глобальную лучшую книгу "Почему e = mc2?"«Автор квантовой вселенной» - шедевр
Вес товара: ~0.7 кг. Указан усредненный вес, который может отличаться от фактического. Не включен в цену, оплачивается при получении.
Описание товара
Выбор редактора
★ Глобальный бестселлер "Почему E = MC2?》 Бриен, автор «Quantum Universe»&Миддот;&Middot; новый шедевр Фу Сю.
★ В течение предварительного продажи он был оценен как самая ожидаемая популярная научная книга авторитетных СМИ, таких как издатели Weekly, The Guardian и новый ученый.
★ Простая для понимания, четкая логика, интересная и информативная, вступительное чтение для передовой астрофизики.
★ Здесь не только научные открытия, но и научные методы, стоящие за ними.Научите вас решать сложные проблемы в неизвестных полях, используя известные простые теории.
Как взвесить землю, а затем всю вселенную?
Как далеко наше расстояние от звезды?Как это рассчитать?
Что именно такое вселенная*?Что случилось до большого*?
……
Эта книга не только объясняет эти проблемы, но и предоставляет методы расчета, которые могут понять даже ученики средней школы.На этих девяти простых и четких курсах астрофизики автор открывает для нас замечательный мир науки, а также слегка переводит нас над многими препятствиями и видит глубину и красоту вселенной.
СМИ обзор
Эта книга проста для понимания, ясной, яркой и интересной, и является вступительной книгой для передовой астрофизики и космологии.Автор рассказывает, как ученые исследуют вселенную, собирая научные открытия и научные методы, которые они знают…&Hellip; это плавный плавание через много сложных проблем…&Hellip;
—&Mdash; "Publisher Weekly"
Астрофизические явления, описанные профессором Коксом, являются романтическими и романтичными.Эта история действительно великолепна.
—— британский "опекун"
Читатели будут иметь более глубокое понимание некоторых глубоких космических явлений.
—— "Книга коксов"
Оглавление
1 История вселенной · 001
2, как старое - это солнце · 007
3 взвешивать землю · 049
4 расстояния до звезды · 071
5 Теория гравитации Эйнштейна · 107
6* · 141
7 взвесить вселенную · 173
Что произошло до 8* · 199
9 Наш мир · 247
Чтение в Интернете
Взвесить землю
Наш коллега Майк&Middot;Стоя в грязи у воды и наслаждаясь прохладой соленой воды, похлопающей его слегка солнечные ноги, Майк обнаружил поплавок, который, казалось, присваивался чуть ниже уровня моря Бристольского пролива на вершине, этого открытия достаточно, чтобы дать Грубая мера размера земли.Как физик в отпуске 1, Майк решил начать собирать необходимую информацию.Он отошел от грязных ног, обернулся и подошел к берегу, осторожно избегая твердых снарядов на пляже, подошел в магазин и купил карту.Карта сказала ему, что так называемый сказочный поплавок был примерно в 4 километрах от его наблюдения на пляже.Как показано на рисунке 3.1, его точка наблюдения сделана из красного&раз;Быстрый отчет расчета на задней части салфетки (рис. 3.2) привел его к обнаружению, что радиус земли составляет около 5000 километров.Фактическое значение составляет около 6400 километров.Может быть, вы думаете, что Майк рассчитал размер земли, просто сделав небольшое наблюдение за приморской областью Огмора, что удивительно.Точно так же вы также можете насмехаться от 20% отклонений от результатов, которые он рассчитал.
Приведенный выше метод расчета основан на предположении, что расстояние до поплавка - это расстояние до горизонта.Уровень зрения Майка определяет, насколько высоко находится перекрытие между поплавком и горизонтом.Человек с обычным видением может видеть небольшую монету от 40 метров, что соответствует угловому разрешению 0,03 градуса.Это означает, что Майк может думать о буе как о горизонте, даже если горизонт и буй немного выключены.Поэтому он может с уверенностью сказать, что расстояние от него до горизонта находится между двумя конечными значениями, определяемыми его разрешением зрения, и этой неопределенностью он должен указать в расчете.Расчет 2 показывает, что из -за ограничений зрения Майк должен был прийти к выводу, что радиус Земли составляет от 2000 км до 36 000 км.Это полное совпадение, что его результаты расчета так близки к реальным значениям.
Неопределенность расчета результата часто так же важна, как и сам результат.Только когда мы знаем наше невежество, мы можем лучше применить наши знания.В области инженерии и медицины часто поставлено глубокое понимание неопределенности.В политической области чрезмерная уверенность является нормой, а неопределенность часто рассматривается как слабость.С этой точки зрения наука преподает нам важный урок о смирении.
В случае Майка, хотя его измерения были неточными, он все еще дал общую концепцию размера земли.Чтобы получить лучшие результаты, Майк должен увеличить разрешение его глаз, и мы можем сделать это с помощью телеобъективной камеры.К счастью, папа Майка Боб - энтузиаст фотографии и живет у Огмора моря.Это действительно совпадение, что я не могу написать книгу.Мы спросили Бобы, не хотел бы он прийти на пляж, чтобы сделать несколько снимков сказочного буя, и он с готовностью согласился.Смотрите рисунок 3.3 для фотографий.
Во время фотосессии Боба волны были относительно большими, что может быть хорошо, потому что таким образом нам не нужно беспокоиться о преломлении света, вызванной атмосферными эффектами.Световая рефракция часто чаще встречается в спокойные дни: мы видим, что атмосферный эффект здесь не является проблемой, потому что изображения на фотографиях очень ясны.Боб отрегулировал высоту камеры, поэтому изображение показывает, что поплавок припаркован прямо на горизонте (уменьшите камеру и нажмите поплавок за горизонтом; поднимите камеру и потяните поплавок перед горизонтом).Фотографии на снимке были сделаны на высоте 1,3 метра.Положение камеры определяется GPS, а расположение Fairy Buy поступает из официальных записей Гильдии 3 Цинхуа.Расстояние между буй и камерой составляет 4,15 километра.Основываясь на этом наборе более точных чисел, рассчитывается, что радиус Земли составляет 6600 километров.Использование камеры значительно уменьшает неопределенность использования глаз.Основная неопределенность сейчас заключается в том, что трудно точно определить высоту камеры над волной.Высокий разрыв в 10 см может привести к отклонению 500 километров радиуса Земли.
Конечно, есть много лучших способов измерения радиуса земли.——Дело в том, что этот пример скважина подтверждает, что небольшое простое простое наблюдение, основанное на любопытства, в сочетании с некоторым тщательным мышлением, может привести к интересным выводам.Мы подозреваем, что Майк и его отец - первые в мире, которые измеряют размер земли у Огмора моря.Мы также получаем очень ценный урок по количественной неопределенности: если мы не знаем о степени нашего невежества, легко сделать ложные выводы.
Когда Майк измерил землю, он последовал за темпом великого человека (если бы он не стоял на плечах гиганта, он не сможет сделать свое измерение).*Ранние записи о попытках измерить размер земли были сделаны Аристотелем в 350 г. до н.э.В своей книге «На небесах» Аристотель верил, что&LDQUO: Звезды, видимые вокруг Египта и Кипр, не видны в северном регионе”, следовательно, степень земли“ не так большое, иначе такое небольшое изменение местоположения не принесло бы такой значительной разнице”.Аристотель исключил, что радиус Земли был намного больше, чем северный мир от Египта до древних времен, то есть это было бы не гораздо больше, чем несколько тысяч километров.Как один из самых влиятельных ученых всех времен, его вывод, несомненно, верен.Это также отличный пример оценок порядка.Порядок оценки является быстрым алгоритмом с низкой точностью.Этот подход важен в научной работе, потому что он требует лишь небольшого количества работы, чтобы привлечь много важных моментов.
Название этой главы“ взвесить землю”, это предложение, кажется, намного больше, чем измерение радиуса земли.Это правда.Но с данными измерения семейства Сеймура, мы можем рассчитать их по оценкам порядков.Предположим, что Земля - идеальная сфера.Его объем 4/3Π R3, то есть 1.2&раз;Без дополнительной информации, мы можем предположить, что вся земля может быть гранитом———&Регулярная сфера, состоящая из MDASH;, или состоит из веществ с одинаковой плотностью с гранитом.Плотность гранита составляет 2,8 грамма на кубический сантиметр, поэтому мы знаем, что приблизительно масса земли составляет 3,4&времена;Конечно, мы не можем быть уверены, правильный ли этот ответ, если у нас нет других способов взвесить Землю.Какое решение?Кажется, что нет никакого подсказка.Давайте начнем думать вместе.
Мы начнем с наблюдения за движением планет в ночном небе.На первый взгляд, это может показаться странной отправной точкой, но она может проиллюстрировать что -то очень важное.В науке часто бывает, что одно исследование может оказать влияние на другую, казалось бы, не связанную область.Это также одна из причин, по которым ученые должны быть разрешены и поощрены провести исследование чего -либо интересного.Все в природе взаимосвязано.Около 1510 года польский астроном Никола&В своей рукописи «короткая теория» Коперник выразил свое недовольство классической космологией Птолемея, сосредоточенной на Земле, которая была сформирована около 1400 лет назад.“ я часто думаю,” copernicus,&LDQUO: Можем ли мы найти более разумный способ работы, который может поддерживать последовательное движение самого объекта и позволить очевидные неровности в соответствии с требованиями совершенного правил движения.&Rdquo; нарушения, которые он ссылается на случайный цикл планет, наблюдаемых с Земли через ночное небо в течение недель или месяцев.Во 2 -м веке Птолемея предложила сложную теорию прогнозирования планетарных движений, которые выглядели хорошо, но, по крайней мере, для Коперника, это было уродливо.В «Короткой теории» Коперник считает, что луна вращается вокруг Земли, а Земля и другие планеты вращаются вокруг Солнца, а ежедневное движение солнца и звезд происходит из -за вращения самой Земли вокруг оси; Расстояние между землей и солнцем больше, чем у солнца.Он также считает, что планетарные циклы, которые мы видим, вызваны движением Земли относительно этих планет.Все вышеперечисленные замечания верны.
В 1543 году Copernicus опубликовал шеститомную работу «Теория работы небесных тел», которая признана одним из ранних основополагающих работ современной науки.Он предположил, что, предполагая, что планеты, включая Землю, все бегут по орбитам вокруг Солнца, и каждая планета по -разному завершает неделю вращения, тогда можно понять сложное движение планеты.Коперник полагал, что эти орбиты были окружными, но теперь мы все знаем, что это было просто приближение.Орбиты планет представляют собой круговые траектории со слегка эллиптическими свойствами.Для земли требуется один год, чтобы орбит Солнце, Меркурий занимает 88 дней, а Сатурн занимает 29 лет.Солнечный центр Коперника был противоречивым в течение многих лет, отчасти потому, что это утверждение противоречит Земному центру, который правил в течение многих лет в то время, и опровергли утверждение о том, что Земля является центром вселенной, и потому что люди не могут чувствовать, что Земля на самом деле во вселенной.Этот голос возражением не смешной.Позже у нас будет больше повествований об Эйнштейне.
Если мы примем мудрость Коперника и считаем, что планеты орбиты вокруг солнца на орбите приблизительно окружности, мы можем рассчитать их расстояние от солнца на основе расстояния от земли до солнца.Орбитальный радиус планет, ртути и Венеры вокруг земли можно рассчитать путем измерения угла разделения между планетой и солнцем (см. Рисунок 3.4).В следующей главе мы измеряем расстояние между Нептуном и Солнцем на периферии Земли, которая требует цифровой камеры, хорошего программного обеспечения для редактирования штатива и фотодата.Орбитальный цикл планеты————На рисунке 3.5 мы демонстрируем, как рассчитать время, необходимое Юпитеру, чтобы обойти солнце, измеряя время, необходимое для реинкарнации Солнца, Земли и Юпитера, чтобы выстроиться в прямую линию в воздухе.
Примерно через полвека после Коперника, немецкого астроном Йоханнеса Йоханнес&Кеплер нашел простую связь между размером орбит планет и временем, когда они вращаются на солнце в течение одной недели.Он цитирует своих сверстников, датских астрономов и знаменитостей&Данные, собранные Брахом, обнаружили, что квадрат орбитального периода (сокращенно как T2) и кубический орбитальный радиус (то есть R3, или, скорее, пропорциональны полуэджорской оси эллиптической орбиты).Это означает, что отношение T2/R3 каждой планеты одинаково, как показано в таблице 3.1, Кеплер действительно прав.
Таблица 3.1  орбитальные параметры солнечных системных планет
Время планеты t (год) радиус R (ссылка на Землю) Время T2/Radius R3
Меркурий 0,241 0,387 1,00
Венера 0,615 0,723 1,00
Земля 1 1 1
Марс 1,881 1,524 1,00
Юпитер 11,86 5,203 1.00
Сатурн 29,46 9,555 0,99
Плутон 84,02 19,22 0,99
Нептун 164,8 30,11 0,99
1687, Исаак&Middot;В своей книге Ньютон предложил, чтобы эмпирическое открытие Кеплера имело свои внутренние физические законы.Регулярность и шаблон в природе часто являются признаками его неотъемлемой простоты, и это можно рассчитать с помощью математических уравнений.Эта концепция не новичок для сегодняшних ученых, но в конце 17 -го века открытие Ньютона было революционным.
Кадр 5  Закон Кеплера
Закон Ньютона универсальной гравитации и его уравнение f = ma объясняют закон Кеплера.Этот закон легко понять, когда орбита планеты является идеальным кругом.На эллиптической орбите также можно объяснить больше математических операций.Вот как люди объясняют круглые орбиты, используя закон Ньютона.Поскольку f = ma = gmm/r2, планета ускоряется к солнцу с ускорением GM/R2.Тем не менее, для объектов, вращающихся с постоянной скоростью, это ускорение также равно V2/R, а V - скорость планеты.Два ускорения равны, и GM/R = V2 получают.Но V связан со временем t, когда планета вращается вокруг солнца, для круга, v = 2Π R/T, поэтому GM/R = 4π 2r2/t2, t2/r3 = 4Π 2/(GM), это неизменно.На самом деле, операции, которые мы выполняем, в основном верны.Масса М в законе Кеплера должна быть M M, потому что F также действует на солнце, заставляя его привести к ускоренному движению.Если M намного больше M, этот эффект будет очень маленьким, и все планеты в солнечной системе такие.Вообще говоря, два небесных тела будут вращаться вокруг точки на линии соединения, а расстояние между этой точкой и M составляет M/(M M) длины линии соединения.Например, два небесных тела равной массы будут вращаться вокруг точки на полпути.
Этот математический метод, основанный на законах, введенных Ньютоном в его принципах, на самом деле является основой камня современной физики.Он подсчитал, что режим T2/R3 Кеплера на самом деле является неизбежным результатом существования закона универсальной гравитации. пропорционально квадрату расстоянияДля планеты, вращающейся на солнце, этот закон гласит, что солнце имеет силу F на планете, и F = GMM/R2, где m - масса солнца, M - масса планеты, а R находится между их Центральные точки расстояние.G - это то, о чем мы сейчас говорим, и это число описывает ценность гравитации.Ньютон также представил свой второй закон движения, описывая объекты———— как двигаться под стрессом.Второй закон движения Ньютона указывает, что силы производят ускорение, например, уравнение f = ma.Здесь М является массой планеты в нашем случае, а А - ускорение.С этими двумя уравнениями мы можем понять источник эллиптической планетарной орбиты и режима T2/R3 Кеплера.Вставка 5 дает конкретные детали простой круговой дорожки.
Быстрый научный прогресс, который принес нам Ньютон, не может быть переоценен, и мы можем использовать все оставшиеся сочинения этой книги, чтобы изучить выводы законов Ньютона.Но в этой главе у нас есть определенная цель, мы хотим взвесить Землю 4. В этом контексте закон Ньютона предоставляет нам очень важную информацию.Они связывают движение объекта (такого как луна или планета вокруг Солнца) через закон универсальной гравитации с массой объекта, который способствует этому движению.Это необычно для физиков.
Перед Ньютоном не было известной корреляции между этими факторами.Все законы Ньютона“”, то есть они подходят не только для луны, планет и звезд, они должны быть правы“ все объекты”“ в любом месте” все применимо.Это также замечательное утверждение, потому что это означает, что существует общая структура, которая не только объясняет движение планет во вселенной, но и движения раковины на Земле и качели маятников.Вы, вероятно, понимаете, что мы хотим сказать.
Давайте посмотрим на движение свободного осени сферы.Как я могу объяснить это по закону Ньютона?Сила, которая позволяет мячу ускоряться и падать на землю, является f = gmm/r2. Центр сферы.Реакция сферы на эту силу может быть получена из второго закона движения Ньютона, то есть f = ma.Немного простое алгебраическое знание может сообщить нам о ускорении, вызванном гравитацией Земли на сфере;С помощью линейки и таблицы мы можем измерить ускорение сферы, падающего на землю (значение близко к 9,8 м/с2). = 4,0&раз; 1014m3/s2.
Давайте посмотрим на орбиту Луны, вращающейся с землей.Мы можем измерить среднее расстояние от луны до земли на 5 r (385 000 километров) и орбитальный период луны T (27,3 дня).Закон универсальной гравитации Ньютона использует уравнение, которое мы получили из Box 5: T2/R3 = 4π 2/(gm), коррелируют эти значения с массой Земли.В свободном движении мяча у нас есть способ получить количество GM, и на этот раз мы использовали астрономическую перспективу, чтобы получить тот же ответ GM = 4,0&раз; 1014m3/s2.Эти два разных подхода приводят к одному и тому же ответу, потому что законы Ньютона универсальны, и они предоставляют декодированную информацию для более глубоких физических структур вселенной.
Как только мы узнаем ценность GM, мы можем дополнительно рассчитать массу Земли (M) или гравитационную постоянную (G), но мы должны знать ценность одного из двух.Таким образом, нам нужно измерить значение G или M, что нелегко, потому что гравитация очень, очень слабая.Теоретически, простой способ измерения массы Земли состоит в том, чтобы измерить силу висящего молотка, привлеченного к массивному объекту, расположенному рядом с ним, см. Рисунок 3.6.Если мы положим большой удар с массой 1000 тонн и радиусом почти 3 метра, сохраняя центр сферы горизонтальным с висящим объектом на 3 метра, линия молотка будет на очень маленькой 0,16 угловой секунды 6 6 (1 Угол-секунда) с вертикальным направлением.Тем не менее, теория проста, но ее нелегко работать, и это дорого: такой большой удар стоит около миллиона фунтов в сегодняшней валюте.
1774 Невилл&Миддот;&Middot;Прошло всего столетие после того, как Ньютон опубликовал его теорию гравитации, что кто -то мог точно измерить значение G, что показывает, насколько трудно измерить.Мы осторожны со словами здесь, потому что по историческим причинам ни мушкинг, ни кавендиш фактически цитирует значения G, оба они просто заинтересованы в измерении веса земли.С точки зрения физика, это не имеет к этому никакого отношения, потому что, пока вы рассчитываете одно из значений, другое значение можно легко рассчитать с помощью математической формулы.
В 1774 году Королевский астроном Невилл&Священник -мусскелинг привел команду в Пертшир, шотландский нагорья, чтобы измерить степень отклонения линии отваров по сравнению с близлежащим Хиллхалиеном.Он был эквивалентен выполнению эксперимента на рисунке 3.6, но заменил 1000-тонный мяч целой горой.Это усиливает отклонение молотка и делает возможным измерение.Он использовал звезды в качестве контрольной точки и успешно измерил небольшое отклонение 11,6 дуговых секунд (на самом деле эти данные представляют собой комбинацию двух данных, измеренных путем размещения линий молотка на юге и к северу от горы соответственно).Четыре года спустя математик Чарльз&Хаттон тщательно осмотрел гору и использовал данные отклонения, измеренные путем мускуса, для расчета плотности земли.Как он рассчитал, плотность земли в 4,5 раза больше, чем у воды, которая намного больше, чем у пород.Предполагая, что Земля является полной сферой, современные измерения показывают, что ее средний радиус составляет 6370 километров, что дает нам массу земли, 4,9, 4,9.&времена;
Следующая крупная этап в взвешивании Земли - более двадцати лет спустя, талантливым Генри.&Кавендиш находится в своем большом доме с видом на парк Кляйфен на юге Лондона
Существующий.
Кавендиш - причудливый и независимый человек, который одевается традиционным образом и общеизвестно снят.Он один из величайших ученых в истории человечества——Сегодня Кавендиш Лаборатория на факультете физики в Кембриджском университете названа в его честь.В 1798 году Кавендиш представила свои экспериментальные результаты подробно в своей книге «Опыт расчета плотности земли», а также набросок инструмента, который он изобрел для этой цели.С самого начала он поблагодарил Джона, бывшего профессора геологии Кембриджа&Мишель, Мишель разработала и изготовила первую версию инструмента для этого эксперимента.Затем, прежде чем было время сделать какие -либо измерения, Мишель умерла в 1793 году.Этот инструмент прошел через другого философа, пастора Фрэнсиса из Кембриджа.&Миддот; Джон&Middot; Hyde&Миддот; жрица Волластона переведена в Кавендиш.
Творчество эксперимента очень простое, но для достижения точных результатов, таких как Cavendish, необходим отличный экспериментатор.Небольшой шарик висел на каждой стороне деревянного полюса, который сам повешен тонкой проволокой.Затем заставьте два больших шарика приближаться к маленьким шарикам по обе стороны деревянного полюса.Согласно теории Ньютона, большие шарики будут иметь гравитацию на маленьких шариках, поэтому дерево будет слегка двигаться.Кавендиш измерил количество движения деревянного полюса, а затем рассчитал силу большого мяча на маленьком шаре 7.Чтобы избежать внешнего сопротивления, он поместил инструмент в закрытой комнате.Деревянный полюс длиной 6 футов висел в положении F на рисунке 3.7.Два небольших выстрела диаметром 2 дюйма были подвешены в коробке DCB на фигуре с тонким проводом.Кавендиш разместил два телескопа T на шкалу слоновой кости со шкалой один процент одного дюйма.Два большого выстрела W с диаметром 12 дюймов подвешенным медным стержнем (верхняя часть медного стержня, а нижняя часть медного стержня отмечена R) и перемещается с помощью шкивовой системы, работающей на открытом воздухе.Удаленно управляя инструментом, Cavendish значительно улучшил оригинальный дизайн Мишеля, чтобы инструмент мог как можно больше избежать внешних помех.
Здесь подробно рассказывается, потому что нам очень нравится эта история.Эксперименты Кавендиша во многих отношениях современны.Это высокопрочный инструмент, используемый для измерения чрезвычайно слабой гравитации, принесенного двумя большими шариками——Успех этого эксперимента зависит от крайней заботы Кавендиша, крайней точности наблюдения и его глубокого понимания основных источников неопределенности.Он принял во внимание влияние магнитной силы, изменения температуры в комнате, различная твердость висящей линии, гравитация медного стержня, используемого для повесы положить и притягивает гравитация деревянного полюса и т. Д.Научные принципы его операции такие же, как и у Сеймура и его сына на море Огмора. И детали обращать на это внимание очень важно.
В своем последующем анализе Кавендиш определил, что средняя плотность земли в 5,45 раза больше, чем у воды, то есть 5,45 грамма на кубический сантиметр.Он с осторожностью указал:&Ldquo; согласно эксперименту доктора Мускирина, под притяжением горы Хихалиен, плотность земли в 4,5 раза больше, чем у воды, которая сильно отличается от (моего измерения), чем я думал.Но я не буду смутно подумать, что такое *решающая связь, пока не изучу более тщательно, в какой степени мой эксперимент влияет нарушения, на которые я не могу измерить.&Rdquo; Cavendish не спешил сделать вывод, но последующие измерения показали, что он ударил по гвоздям по голове.
До своей смерти Чарльз, математик, который использовал экспериментальные данные Шихалиена для измерения веса земли.&Middot;&Middot; Префелл провел еще один раунд скал -обследования горы Шихальена.В 1811 году он поднял первоначальные данные Хаттона до 4.71.&Ldquo; после чрезвычайно осторожных и осторожных исследований, с точки зрения точности, эксперимент дашан, очевидно, гораздо более надежен, чем эксперимент с небольшим мячом.&он снисходительно оценил эксперимент Кавендиша как&Ldquo; изысканный и интересный маленький эксперимент” верно“ он сделан из утомительных машин&rdquo“ Сложный расчет математической формулы” подлинность шоу была насмешена.
Однако Кавендиш прав.Сегодня наиболее точное измерение средней плотности Земли составляет 5,515, что только на 1,2% отличается от результатов Кавендиша.Экспериментальный удар Кавендиша действительно маленький, но его внимание к деталям и его спокойные руки восполняют все это.
Есть также интересная история об этой истории.В 2007 году звали Джон&Middot;Он из -за Чарльза&Middot; Хатон был глубоко стимулирован замечаниями статьи, опубликованной в 1821 году, в которой Хаттон утверждал:&Ldquo; плотность земли очень близка, но не в 5 раз выше, чем у воды.&Rdquo; Hutton также выпустил вызов:&LDQUO: У кого-нибудь есть какие-либо возражения, добро пожаловать, чтобы переучить расчет, чтобы увидеть, сможете ли вы найти уязвимость в моем расчете.” Смоллвуд действительно сделал это.Позже он опубликовал в шотландском журнале геологии, в котором говорится, что конкретная плотность Земли, основанная на необработанных данных измерения мускуса, составляет 5,48, с точностью 0,25.
Мы продемонстрировали данные исследования, опубликованные Cavendish на плотности Земли, что соответствует массе Земли 5,90&времена;Сегодняшние данные 5,97&времена;Это показывает великую мудрость Кавендиша.Если вы все еще помните данные о измерении Сеймура и его сына на приморском, плюс предположение, что мы сказали, что Земля - это полная гранитная сфера, масса земли составляет 3.4&времена;День на пляже не был напрасно!
На самом деле у нас есть“ просто” лучше измерить качество земли.Поскольку мы теперь знаем массу земли, мы можем рассчитать гравитационную постоянную g = 4,0×1014
m3/s2/5.97×1024kg=6.7&раз; 10-11M3/S2/кг.После выяснения G, мы находим сокровища, потому что это означает, что мы можем измерить массу любого объекта, если вокруг него есть объекты, которые вращаются вокруг него.Например, мы знаем, что период орбиты Земли вокруг Солнца составляет t = 365,25 дня, а радиус расстояния составляет r = 150 миллионов километров.Мы можем рассчитать (применение формулы в коробке 5), что солнце в 330 000 раз тяжелее земли.Мы можем сделать то же самое.
У Юпитера много лун, самая яркая была обнаружена Галилей в 1610 году.Наблюдая за их орбитами, мы измерили, что масса Юпитера была 1,898&времена;Мы также можем наблюдать за облаками газов, циркулирующих вокруг отдаленных галактик, которые светятся в радиочастотном спектре, чтобы можно было рассчитать массы этих галактик.Галактика Андромеды - самая близкая галактика к Млечному пути, которая в 1,5 триллиона больше массы солнца, и лишь небольшая его часть появляется в форме астральных тел, что позволяет нам увидеть его.Следовательно, некоторые астрономы считают, что в обширной вселенной существует невидимая темная материя, которая может существовать в новой субатомной структуре частиц, которую еще предстоит обнаружить, и проникает в галактику.Теперь, благодаря изучению космической эволюции и космического микроволнового фонового излучения (мы подробно рассмотрим ее позже), есть много независимых доказательств, подтверждающих существование темной материи.Но мы должны указать здесь, что темная материя была обнаружена с использованием законов Ньютона и нашего понимания Г.И, возможно, странно, в центре Млечного Пути есть плотное и компактное небесное тело, окруженное группой звезд, называемых S-звезд на их орбитах.Согласно закону Ньютона, масса этого небесного тела более чем в 4 миллиона раз больше, чем у Солнца.Астрономы считают, что это инопланетное тело представляет собой сверхуровую черную дыру, 26 000 световых лет от земли, глотает пыль и газ из облаков в центральной области галактики и одновременно отправляя излучение в галактику.
Закон Ньютона - это наше богатство.Они являются первым обнаруженным законом всех вещей в природе.С ними мы можем стоять на пляже у Огмора моря и открыть для себя эти недоступные и невообразимые вещи.
Введение
Изучение вселенной - это очаровательное путешествие, захватывающий и полезный процесс.Это заставляет нас чувствовать, что мир настолько невообразим, и какова честь, чтобы засвидетельствовать его существование в нем.
Ничего для глубоких теоретических знаний, эта книга учит вас, как понимать вселенную через науку——
Нам не нужен космический телескоп Хаббла или большой адронный коллайдер…&Hellip; эти вопросы о вселенной за пределами Земли, Солнечной системы и даже усеянных звездами галактик: как долго они были там?Насколько они велики?Насколько они тяжелы?На самом деле, вы можете найти ответ в вашем заднем саду.
Детальный чертеж
об авторе
Брайан&Middot; Cox (Brain Cox)
Известный физик, исследователь Королевского общества, профессор физики частиц в Университете Манчестера, очень успешного хозяина сериалов, Великобритания* Честь“ Медаль Британской империи” победитель.
Джефф&Middot; Джефф Форшоу
Известный физик, профессор теоретической физики в Университете Манчестера, Великобритании и Британского общества физики&Ldquo; Maxwell Physics Medal&Rdquo; выпускник, энтузиазм, специализирующийся на физике элементарных частиц.