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北京天文馆 天文学词典

 水共山华 2014-10-19
词义解释
antenna天线天文射电望远镜的一个用于接收空间射电信号的部件,相当于接收电视信号并将其传送到电视机的家用天线。同播送电视节目一样,天线也可用来发射射电波或其他电磁辐射。有些大型射电望远镜的天线已经用于向其他行星发射可反射的雷达信号。  
anthropic principle人择原理认为宇宙中生命(特别是人类生命)的存在,可以对当前宇宙的状态和宇宙进入当前状态的方式施加约束的一种思想。 用一个例子可以最好地说明人择原理概念的威力。我们要能存在,就必须有一颗恒星(太阳)和一颗在适当距离围绕它运动的行星(地球),而行星必须是由合适的化学元素混合物(特别是要有碳、氮、氧和大爆炸遗留下来的原始氢)构成的。这些元素在生命过程中起着关键的作用(见CHON)。初看起来,宇宙其余部分的存在,包括散布在数十亿光年空间范围的几百万个星系,是同我们的存在不相干的。 但是,构成我们身体和地球的元素从哪里来?大爆炸只生产了氢、氦和痕量的几种轻元素。碳和其他重元素是在恒星内部加工的(见核合成),这些恒星必须走完其整个生命之路,然后爆发,将重元素扩散到空间,形成可以产生包括太阳在内的后代恒星和行星的物质云。这经历了几十亿年时间。而生命在一个合适行星上要进化到出现能够留心周围事物、对宇宙大小感到好奇的智能生物,又要数十亿年时光。宇宙却一直在那里膨胀;几十亿年后,它必然广达数十亿光年。所以,我们在这里提出宇宙大小的问题这个事实,就表示宇宙必定含有很多恒星,宇宙必定已有数十亿岁,宇宙范围必定达到了数十亿光年。 这个几乎是(但不完全是)类语叠用式的论据(“我们在这里是因为我们在这里”),好像是罗伯特·狄克(Robert Dicke)讨论宇宙学问题时首先表述的。他在1957年发表的一篇文章中指出,宇宙的大小“不是随意的,而是由生物因素制约的”(由巴鲁和迪普勒引用,见下)。在那之前,弗雷德·霍伊尔(Fred Hoyle)为了解释元素如何产生,已经做出了事后才有可能被看成基于人择原理的真正预言。他认为,我们身体中碳的存在,要求在恒星内部发生一种确定的核聚变反应;为检验他的预言进行了实验,并且发现那种反应的发生与霍伊尔预言的完全一致(见B^2FH、三α过程)。人择原理的这一动人的成功应用并不总是得到了应有的赞许。 宇宙学家对人择原理的兴趣,一直要等到1974年,英国学者布兰登·卡特(Brandon Carter)提出需要区分“弱人择原理”和“强人择原理”之后,才真正高涨起来。人择原理的这种区分后来由约翰·巴鲁(John Barrow)和弗兰克·狄普勒(Frank Tipler)定义如下: 弱人择原理:物理学和宇宙学的所有量的观测值,不是同等可能的;它们偏爱那些应该存在使碳基生命得以进化的地域以及宇宙应该足够年老以便做到这点等等条件所限定的数值。 强人择原理:宇宙必须具备允许生命在其某个历史阶段得以在其中发展的那些性质。 弱人择原理认为,在某种意义上,宇宙对其如何从大爆炸中浮现出来做了“选择”。例如,引力相互作用强度可能与我们知道的值不同。假设引力曾经比我们今日宇宙中的强得多,那么在其他条件一样的情况下,恒星应该比我们宇宙中的更小,燃烧它们的核燃料更快,以便支撑自己对抗引力。只要引力足够强,恒星将在我们这样的复杂生命形态尚未来得及进化成功时就燃烧尽了。 在这幅图像中,一个无穷的宇宙可能分隔成有着不同物理定律的“领地”。这些领地在空间上可能彼此远离到超出了我们望远镜所及的范围;而在时间上,在某种意义上说,它们也许是在大爆炸“之前”分隔开的。或者,它们也可能存在于某种通过虫洞连接起来的超维度的超空间中。类似我们的生命形态将只存在于允许恒星存活足够长因而复杂生物得以进化、其他条件则像熊宝宝的粥“恰到好处”那样的领地中。这有时被称之为金发姑娘现象(出自民间故事。一金发小姑娘到三个小熊家里作客,她觉得不是这碗粥太烫,就是那条凳子太高,或是那张床太大;只有最小的熊宝宝的这一切则“恰到好处”)。 强人择原理认为,宇宙对如何从大爆炸中浮现出来是无法选择的、在某种意义上是为人类“定做的”。有些物理学家,特别是约翰·惠勒(John Wheeler),将它同量子物理学认为除观测的东西外无物为真的思想联系在一起——也就是说,宇宙的物质现实性依赖于关注其存在的智能观测者的参与,而这保证了基本相互作用和自然界的常数,如引力强度等,具有了我们所知的数值。 其他一些人则把允许宇宙中存在生命的各种“巧合”看成是有设计师在起作用的证据。霍伊尔说过,“核物理学的定律是针对它们在恒星内部引起的后果而精心设计的”(《星系、核和类星体》,伦敦海纳曼公司1965年出版)[3],不过很少宇宙学家同意他的说法。 在这一层次上,关于人择宇宙学的辩论,已经涉及到了为“证明”上帝存在而提出生物体太过复杂、不可能偶然产生的老论据,这是威廉·佩利(William Paley,1743-1805)在18世纪强烈主张的论点。反论据则是,通过自然选择的进化已经产生了地球上的复杂生物体,它们适应了环境,根本不需要上帝插手。 有趣的是,这个反论据,主要通过美国数学物理学家李·斯莫林(Lee Smolin)的工作,现在已经推广到了宇宙学领域。斯莫林主张,婴儿宇宙通过黑洞从母宇宙分离出来时,“新”宇宙中的物理学定律可能与“老”宇宙中的物理学定律稍有不同。物理学定律的这一变化可能提供了使自然选择在宇宙本身这样的层次上起作用的物质原料,于是,那些生产黑洞效率较高的宇宙,就能生产较多的类似自身的宇宙,因而在某种争夺空间的宇宙斗争中胜出。 按照这个论点,那些有利于物质转化为许多黑洞的物理学定律,将在选择过程中受到偏爱。斯莫林认为,我们的宇宙是这一演化过程非常可能的最终产物,我们觉得极其精美地适合我们生存的物理学定律,实际上为制造黑洞和更多婴儿宇宙而做了微调。那些定律碰巧允许作为我们生命基础的碳和其他元素存在,从这个事实来看,我们的存在只是一种寄生的结果。  
antimatter反物质各种粒子的关键性质都被反转的一种物质形态。例如,自然界中存在电子的对应物,就是带有与电子负电荷在数值上相等的正电荷的反粒子。由于这个原因,这种“反电子”又叫做正电子。然而,即使不带电荷的粒子也可能有其反粒子对应物,因为与基本相互作用有关的其他性质是相反的。 反粒子自然存在于宇宙线中,也能用粒子加速器(“原子轰击”机),如设在日内瓦欧洲核子研究中心和芝加哥费米实验室的加速器制造出来。在任何获得足够高能量的过程中,能量的一部分(E)可以转变成粒子-反粒子对(例如一个电子加一个正电子),而且粒子对的联合质量(m)由公式E= mc^2给出(见狭义相对论)。每当一个粒子同一个等价反粒子相遇,两个粒子都将湮灭,并以辐射的形式释放出与它们联合质量相当的能量。  反物质原子原则上是能够存在的(比如反氦原子,是由含两个反质子和两个反中子的核与围绕核的两个正电子组成),并可结合成反物质物体,包括行星和人体。但任何反物质只要与普通物质接触,都将在一阵能量爆炸中被消灭。虽然有人猜测,可见宇宙的恒星和星系中普通物质的存在,在一定程度上可能由空间遥远区域中反物质构成的恒星和星系的存在所平衡,但没有证据表明任何可见星系含有足够数量的反物质。  
antiparticle反粒子见反物质。  
aperture口径折射望远镜物镜的直径,或反射望远镜主镜的直径,或射电望远镜抛物面天线的直径。  
aperture synthesis综合孔径射电天文学中用来使射电望远镜模拟出大得多的望远镜威力的一种方法。用电子技术连接起来的好几个直径可达25米的射电抛物面天线观测相同的天区,地球的自转带动阵列中望远镜运动,每个望远镜扫出一个弧,对应一个假想的孔径达数公里的“超望远镜”表面的一部分。阵列中所有望远镜接收的信息被记录下来,然后用计算机合成以产生天区的像(综合),这个像就是超望远镜应该看到的情景。实际上,模拟超望远镜总是不完美的,但其结果却能提供比阵列中任一望远镜单独工作时多得多的信息。  综合孔径方法是1950年代在英国和澳大利亚开发出来的,第一台重要的综合孔径望远镜是剑桥的“1英里”望远镜(后来增大到3英里,或5公里,现在被称为赖尔望远镜),它的个别抛物面天线排列在直线轨道上,其中有些天线可以逐日沿轨道移动,以模拟超望远镜的不同部分。甚大阵和澳大利亚望远镜都利用了综合孔径原理。  
aphelion远日点行星或其他天体轨道上到太阳距离最远的点。地球每年7月3日前后经过远日点。  
APM自动底片测量机剑桥大学研制的用于从照相底片,特别是用施密特照相机拍摄的底片获取信息的仪器,其缩写名APM取自英文全称Automatic Plate-measuring Ma- chine。APM的任务之一是从数十万颗恒星像的分析中证认类星体候选者。  
Apollo asteroids阿波罗小行星群轨道的近日点都在地球轨道之内而远日点都在地球轨道之外的一群小行星,所以它们绕太阳运动时穿过地球轨道。它们的名称来源于1932年走到离地球不到0.07个天文单位时被发现的第1862号小行星阿波罗。阿波罗本身的线大小约1.4公里。这样一个天体如果与地球相撞,将会造成大范围的破坏。见世界末日小行星。  
apparent magnitude视星等用常规星等标量度的从地球看的恒星亮度。由于恒星到我们的距离不同,同样亮度的恒星如果离我们较远,将显得较暗。仅由视星等不能得出恒星真正有多亮。见绝对星等。  

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