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北京天文馆 天文学词典

2014-10-19  水共山华
英文名称 中文名称 词义解释
cosmic rays宇宙线实际上是来自太空的粒子,它们几乎全都带有电荷,以极高的能量——高达每个粒子10^20电子伏(eV)——撞击地球大气。这比地球上粒子加速器中达到的最高能量还要高得多。低能宇宙线产生于太阳;能量在10^9~10^19 eV的粒子来源于银河系天体,如超新星;最高能的粒子大概来自我们银河系外。  
cosmic string宇宙弦大爆炸遗留下来的假想物质,其形态为比一个原子狭窄得多、但可能伸展到跨越整个宇宙的能量管。 宇宙弦是大爆炸发生时刻的副产品,最恰当的是把它想像为大爆炸的一部分“冻结”并陷入一根直径仅一个原子核直径10^-14倍的管子中。由于宇宙弦含有创生时刻之后约10^-35秒时宇宙的能量密度,所以尽管它如此狭窄,它的每一厘米应该等效于1 000亿亿吨物质。1米长的宇宙弦就与地球一样重。 宇宙弦不能有端点(如果有端点,其内部的能量将漏出去),它的存在形式只能是封闭的环或恰好跨越宇宙的段。封闭的宇宙弦环有如拉紧的松紧带,将像拨响的吉他弦那样“叮当地响”。弦的拨动要多快有多快,可能接近光速,所以直径1光年的宇宙弦环大约一年振动一次。这将产生引力辐射,将能量泄漏到弦外,直至宇宙弦环收缩到无影无踪。 没有宇宙弦存在或曾经存在过的证明,但可能是这样的物体提供了宇宙年轻时期发育成星系的“种子”。弦环的引力作用将气体云聚集起来,到弦环振动而最后消失之前,气体云已经大到足以独立完成星系形成的任务。 如果一束宇宙弦通过你的房间,你将不会感受到通常引力意义下的弦的质量(这仅当从远处看弦环时才是“可见”的)。但如果宇宙弦以接近光的速率运动,它在通过时将使空间变形。如果宇宙弦正好水平地通过房间(和你),你将不会有任何感觉,但宇宙弦过去后,房间的地板和天花板(更不用说你的头和脚)将以数公里每秒的速率猛然撞在一起。 很少有人认真对待宇宙弦概念,但很多人喜欢从描述这种奇特事物的方程式中获得享受。对此,《宇宙的原料》[5]一书(约翰·格里宾和马丁·里斯著)有所讨论。  不要把宇宙弦与粒子物理学的某些理论援引的那种“弦”相混淆——见弦理论。  
cosmic year宇宙年太阳和太阳系在绕银河系中心的轨道上运行一周所需要的时间;它大约等于2.25亿年。  
cosmogony天体演化学研究宇宙间各种事物而非宇宙本身(见宇宙学)的起源和演化的学科。最初它只限于太阳系的起源,但现在已扩大到恒星和星系,甚至涉足物质如何从大爆炸中产生的研究。  
cosmological constant宇宙学常数爱因斯坦在用广义相对论说明宇宙时,为使宇宙模型维持静止而引进的一个参数。那时,在1917年,宇宙膨胀尚未发现,爱因斯坦因其方程式的解总是表明空间要么膨胀,要么收缩,就是不能静止,而深感为难。  1920年代末埃德温·哈勃和其他人发现宇宙正在膨胀以后,原始形式的宇宙学常数就不再需要了,后来爱因斯坦把他发明这个参数称为他一生“最大的失误”。不过有些宇宙学家仍然喜欢同带有宇宙学常数的方程式打交道,因为他们能够通过选择常数的数值而“创造”五花八门的“好玩”的宇宙。 近来,宇宙学常数概念在暴涨理论和有关星系形成的研究中再次流行。由于宇宙学常数影响宇宙膨胀速率,所以能够选取一个让宇宙膨胀速率增加的宇宙学常数,使得它的作用像是一种反引力,或一种虚空的能量(真空的能量)。这正是暴涨时期发生过的事情,因而暴涨时期可看成宇宙学常数的影响相当大的时期,但后来这种影响衰减到了零。  它肯定已经衰减到非常接近于零,因为对遥远星系的观测,没有显示出任何大于10^-66(用爱因斯坦曾经用过的单位)的宇宙学常数对今日宇宙膨胀的影响。但是,即使很小的宇宙学常数也能对宇宙怎样演化到今天这个样子产生影响,有些理论家已经玩过这样的模型。特别是,增加一些宇宙斥力能使宇宙更年老,星系和星系团这类特征也就有较多时间进行演化。但是这些模型丑陋而不自然,要使它们符合实际情况,必须对模型进行非常仔细的“微调”。  
cosmological models宇宙模型宇宙学家造不出物质的宇宙模型,但他们能够建立数学方程组来说明各种可能宇宙的行为。这些宇宙(英文词首字母是小写“u”)就是宇宙模型。它们有的能说明现实宇宙(英文词首字母是大写“U”)的某些事,有的却什么也说明不了。 有些方程式比较容易解,研究这些模型的行为只需要一支铅笔、几张纸,再加点儿智力就行了。阿尔伯特·爱因斯坦就是这样发现了广义相对论方程式预言的宇宙膨胀;亚历山大·弗里德曼和其他人也是这样发展了对相对论允许的各种宇宙的认识。 其他宇宙模型考虑了更多的细节和更复杂的相互作用,它们的方程式只能借助高速电子计算机求解。但我们宇宙有一个既奇妙又可能很重要的特点,就是它看来可以很好地用爱因斯坦方程式的最简单解来描述——爱因斯坦自己就说过,“关于宇宙的最不可理解的事就是宇宙是能够理解的”。 以不带宇宙学常数的爱因斯坦方程式为基础的三组最简单宇宙模型,是以它们描述的宇宙最终命运来划分的。开宇宙是始于大爆炸并永远膨胀下去的宇宙;闭宇宙是始于大爆炸、膨胀到一个确定大小然后坍缩为大崩塌的宇宙;平坦宇宙正好在前两者的分界线上,它永远膨胀但越来越慢,在终结状态下永久“徘徊”而不坍缩。闭宇宙模型的一个变种是,大崩塌由“反冲”取代,因而宇宙重复地膨胀和坍缩。虽然我们的宇宙可能是开的,也可能是闭的,但它却难以同平坦宇宙区分开。 增加一个宇宙学常数,就可以创造更复杂的模型。有一个模型起始于无穷大,收缩到有限大小,然后再次膨胀;另一个模型从大爆炸开始向外膨胀,然后膨胀减慢以至停止,在大小不变的情况下停留任意长的时间,然后再次膨胀。还提出过其他一些模型。但这些奇异的模型被认为同现实宇宙没有多少关系。  另见减速因子、稳恒态假说。  
cosmological principle字宙学原理宇宙中没有优先地域这一特性的陈述——不管你在宇宙的何处,宇宙的总体性质看起来都是一样的。 宇宙学原理的最明显例子是宇宙膨胀时星系退行速率正比于星系到我们的距离(见红移)。不论你碰巧身处哪个星系,这一退行定律(红移与距离成正比)都适用。没想一块沿一直线画有墨水点子的橡皮,每个点子与相邻点子的距离是1厘米,如果将橡皮拉到原来的两倍长,则每个点子相对其他任一点的退行均遵守这个定律。 原来相隔2厘米的两个点变成相隔4厘米,原来相隔4厘米的两个点变成相隔8厘米,等等。一个点出发时与任一选定点的距离如果是另一点与该选定点距离的两倍,那么在相同时间内它相对选定点运动的路程也将是另一点相对选定点所走路程的两倍。换言之,即使我们看见所有方向的星系均匀退离我们,地球也并不在宇宙的中心。 对遥远天体如类星体的光进行的光谱学研究表明,物理定律在可见宇宙中任何地方的运行方式是相同的,这是宇宙学原理的另一个例子。它也可以表述为地球平凡性原理——地球是一颗在宇宙的一个极其平凡的地方绕一颗平凡的恒星运动的平凡行星。  有些宇宙学家在1940年代推出“完全宇宙学原理”,试图把这个思想推广到时间。完全宇宙学原理认为,不单是从宇宙的任何地方,而且在任何时候,宇宙都应该显得一样。这导致了稳恒态假说的提出,但这个假说已经被宇宙随时间的推移而变化以及宇宙几乎肯定起源于有限时间以前的大爆炸的证据所驳倒。  
cosmological redshift宇宙学红移见红移。  
cosmology宇宙学研究整体宇宙及其起源和演化的学科。宇宙学与天体演化学是不同的,后者研究的是宇宙中的天体(如星系)的起源和演化。 虽然宇宙学根源于古代神话和传说以及希腊对行星运动的研究,但现代宇宙学基本上是借助阿尔伯特·爱因斯坦广义相对论方程式对最大尺度时空行为的数学描述。所以现代宇宙学的诞生年代可以很精确地定位在爱因斯坦首次应用那些方程式描述整体宇宙的1917年。 虽然有些理论家发展了另一些可供选择的引力和时空理论,并从这些理论导出了不同于爱因斯坦理论的宇宙模型,但这些字宙学都已经被观测否决了(见脉冲双星)。在爱因斯坦理论框架内,主要的宇宙学假说有两个——大爆炸和稳恒态。 这两类模型都与宇宙因空间伸展而膨胀的观测证据一致,但大爆炸模型把这看成是宇宙在有限时间以前从一个奇点诞生出来的证据,而稳恒态模型则认为星系分开时应该有新物质不断地产生以填充它们之间的空隙,使得宇宙的总体状态保持不变。  简单的稳恒态假说已被认定为错误,因为现在已有了宇宙随时间变化的确切观测证据。只剩下各种可能的大爆炸模型还可以看成是对现实宇宙的可能描述。在观测精度的范围内,我们的宇宙无法与遵从欧几里得几何学定律的平坦模型区别开,这也是爱因斯坦方程式允许的最简单的可能宇宙。  
Coudé telescope折轴望远镜反射望远镜的一种,其镜面系统能在望远镜跟踪地球自转引起天体在天空上的视运动时,始终将恒星或其他天体的光聚焦在观测室的一个固定点,使得用无法跟随望远镜一起运动的笨重设备进行长时间观测成为可能。  

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