分享

北京天文馆 天文学词典

 水共山华 2014-10-19
英文名称 中文名称 词义解释
Lyman series赖曼系美国物理学家西奥多·赖曼1914年在氢的紫外光谱区发现的谱线系。这些线是对红移测定特别有用的特征“指纹”。其中最重要的赖曼α线在无红移光谱中的波长是121.6纳米。高红移天体的这根线移到了光谱的可见区。    
Mach,Ernst马赫马赫,恩斯特(1838-1916),奥地利哲学家和物理学家,他的思想对当时正在发展狭义相对论的阿尔伯特·爱因斯坦的观点产生了影响。 1838年2月18日马赫生于今属捷克共和国、当时为奥匈帝国一部分的摩拉维亚的图拉斯;两年后随家迁往维也纳附近的下齐本布朗。他的父亲受过很好的艺术和科学方面的教育,当时已退休到当地的一家农场,在那里他给少年恩斯特讲授学校课程和农耕实用知识并传授诸如木工等各种技能。马赫受家庭教育直到15岁,然后就读本地高中(大学预科),1855年进入维也纳大学。1860年获得物理学博士学位,并在维也纳讲授物理和数学,直到1864年应聘为格拉茨大学数学教授。1866年改任格拉茨大学物理系主任,但不久后于1867年前往布拉格大学任实验物理学教授,一直工作到1895年被任命为维也纳大学的哲学教授(准确头衔是历史和归纳科学理论教授)。1897年他严重中风,1901年从哲学教授职务退休,但他仍然活跃,并担任奥地利议会上院议员12年。 正如他这份简历所表明,马赫并不局限在一个狭窄的研究领域。他在实验工作中研究过视觉和听觉。他也对波的性质感兴趣。他在1887年发表了一些照片,显示了抛射体通过空气运动时引发的激波,为褒奖他在这一领域的工作,1929年规定了以他的姓氏命名的马赫数:马赫数1等于声速,马赫数2等于两倍声速,依此类推。他还是最早对多普勒效应进行详细研究的科学家之一。 但是,马赫对科学的主要影响更多的还是在哲学方面。他说科学应该拒绝任何不能直接观察的东西,认为我们关于世界的一切知识都是通过感觉得来的,所以任何不能被感知的东西都是没有意义的。这种思维方式对1920和1930年代量子理论标准解释(哥本哈根解释)的发展有很大影响。但这个有关何物可视为“真实”的极端观点也使马赫拒绝原子概念。马赫还认为,发现过程中的顺序对如何解释所发现的事物及如何判定其重要性有巨大影响。马赫的一些思想在现代科学史家对诸如夸克等概念在物理学中如何确立其地位的研究中得到了共鸣(见约翰·格里宾著《薛定谔的小猫》[40])。  艾萨克·牛顿关于存在作为一切其他事物测量参照的绝对空间和时间的观念不是可以直接感知的东西,所以被马赫拒绝。马赫争辩说,像惯性这样的性质依赖于一个物体与宇宙中所有其他物体的关系(见马赫原理)。这些思想,特别是马赫在其1863年发表的《力学》一书中所阐明的,强烈影响了爱因斯坦的狭义相对论研究。但马赫并不认可爱因斯坦采用了他的思想,他临死前(1916年2月19日死于慕尼黑)还在准备反驳爱因斯坦理论。  
McCrea,Sir William Hunter麦克雷麦克雷,威廉·亨特爵士(1904-),爱尔兰宇宙学家、数学家和天体物理学家,对20世纪科学的很多领域都有重要贡献。 麦克雷1904年12月13日生于都柏林,那时爱尔兰尚未独立,所以他曾经是英国公民。他的父亲是教师,三年后举家迁往英格兰,先到肯特郡,后到德比夏定居。麦克雷先就读德比夏的切斯特菲尔德语法学校,后入剑桥大学三一学院攻读学位。1926年毕业后,到格廷根大学工作,作为他后来在1929年获剑桥大学博士学位的研究课题的一部分。1930到1932年他在爱丁堡大学当数学讲师,然后到伦敦皇家学院任数学助理教授。1936年被聘为贝尔法斯特女王大学数学教授,正式任此职直到1944年,但从1943到1945年他实际上在伦敦参与海军部的战时工作。然后,他到伦敦哈洛维皇家学院任数学教授20年,直到1966年离任前往苏塞克斯大学创建天文研究组。在苏塞克斯他被任命为理论天文学研究教授。虽然他在1972年正式退休,但被授予苏塞克斯大学名誉教授头衔,继续积极从事研究直到1990年代。他在1985年封为爵士。 麦克雷在博士论文中就对天体物理学做出了他的第一个重要贡献,这篇论文用光谱学方法证明太阳上的氢比任何其他元素要多得多。这在1920年代末是令人吃惊的新发现,因为以前天文学家一直认为太阳的物质成分和地球的差不多,以铁和重元素最丰富。又过了20年左右人们才理解了太阳物质的真正成分,并把它与维持太阳热度的聚变过程联系起来,但在正确道路上的第一步则是麦克雷[以及与麦克雷无关的德国人阿布勒希特·翁索德(Albrecht Uns^ld)]在1920年代末迈出的。 麦克雷还研究了星系的演化、恒星和行星的形成以及星际云中分子的形成。他和爱德华·米尔恩(Edward Milne)一道提出了一个以牛顿力学为基础的宇宙模型,却得到了基于广义相对论的宇宙模型的全部特征。这个牛顿宇宙学是不完善的,因为它不能处理“宇宙边界”上发生的事情——边界条件——但仍然提供了洞察宇宙如何运作的动人见解。它还意味着,艾萨克·牛顿以后的任何数学家也许已经发现了描述膨胀宇宙的方程式,而如果宇宙膨胀的发现早于广义相对论的提出,米尔恩-麦克雷模型就可能对这种膨胀做出合理解释。 麦克雷也是稳恒态假说本质的最重要研究者之一,他指出创造场如何能够与物质创造地点相联系。对创造场性质的这一数学描述与对现在所称的暴涨的数学描述本质上是一样的。麦克雷认为恒星形成于很多小天体的堆积而不是单个气体云的坍缩;参与了太阳中微子问题的争论;对量子物理学的发展也有贡献。他在1970年代提出彗星形成于银河系的旋臂中,在太阳绕银河系运动时被太阳系抓住,并且将这一观点与有关冰河时期的一种新理论联系在一起。  麦克雷对20世纪的科学也有很多“非学术”的贡献。例如,他从1940年都柏林高级研究院建院起即担任院长达10年之久;1983年(78岁高龄)奉皇家学会委派前往阿根廷恢复福克兰群岛战争后的友好科学关系,并以他通常的机敏和魅力完成了任务。温和、极富幽默感而又倔强的麦克雷是一位出色的教师,写了好几本诸如相对性理论等方面观点明确的书;他过去的很多学生纷纷成了天文界有影响的人物(有一位成了本书的作者)。1963年他在皇家天文学会会长就职演说中评论说:“每当年轻人告诉我他想研究宇宙学时,我总是感到惊奇;我觉得宇宙学是可以偶然碰上的东西,而不是什么能够挑选的东西。”他,无疑是偶然碰上了宇宙学。  
MACHO Project马乔计划加利福尼亚和澳大利亚天文学家搜寻马乔体的合作项目,使用的仪器是装在斯特罗姆洛山和赛丁泉天文台1.3米反射望远镜上的特制电荷耦合器件照相机,项目负责人是加利福尼亚州劳伦斯利弗莫尔实验室的查尔斯·奥尔科克(Charles Alcock)。  
MACHOs马乔体大质量致密晕族天体的英文(Massive Astronomical Compact Halo Objects)首字母缩略语。这个名称是特意选来与WIMP配对的(不少天文学家有着孩子气的幽默,喜欢讲双关俏皮话,“wimp”的意思是“软弱无力的人”,而“macho”是西班牙文,意思是“强壮男子”)。 MACHO代表宇宙中暗物质的一种可能形态,它们(如果存在)由本质上与太阳、恒星和我们身体中的物质同类的重子构成。 大爆炸的核合成标准模型考虑了重子物质数量可能多达明亮恒星和星系形态物质的10倍,这还不足以使宇宙成为平坦的(见宇宙模型),但却足以提供为解释星系团中星系的动力学特性和包括我们银河系在内的个别星系的自转特性所要求的暗物质。  这种暗重子物质的很小部分可能取气体和尘埃形态。既然未见到大量太空气体和尘埃的遮光作用(一些局部天区——如银道面——除外),所以大部分暗重子物质必定是锁闭在大致与暗星相当的致密天体之中。这里有两种可能:暗重子物质要么存在于大量大小如行星(与木星大小相仿)的天体中,它们因为太小而不能燃烧核燃料(失败的恒星,常称为褐矮星);要么是宇宙年轻时期在很大的恒星中被加工,因恒星爆炸遗留下来的物质形成的大质量黑洞。  引力透镜效应实验,如奥格勒实验,已于1990年代初获得银河系延伸晕中存在马乔体的证据,它们最可能是褐矮星,但也不排除黑洞的可能性。  
Mach's Principle马赫原理认为惯性是由物体与宇宙中一切其他物质相互作用所引起的思想。伽利略看来最早认识到,不是物体运动的速度、而是它的加速度揭示了是否有力作用于物体。在地球上,总是有外力(如摩擦)在起作用,所以仅仅为了保持物体的匀速运动也必须一直维持对该物体的推力。但自然趋势则是在无外力作用时保持同一方向的等速运动(见牛顿定律)。可是你参照什么东西来测量速度和加速度呢? 艾萨克·牛顿认为宇宙中存在一个由绝对空间定义的优先参考系。空间是摸不着抓不住的狡猾家伙——你不可能把一个钉子锤进空间并测量你相对于钉子的速度。但牛顿觉得可用旋转物体实验——特别是一桶水——来演示优先参考系的存在。他在1686年发表的伟大著作《自然哲学的数学原理》中对这种实验的描述如下: 绝对运动和相对运动的区分,可通过从圆周运动的轴退离的力来看……如果旋转一个用长绳挂起来的桶,使绳子拧得紧紧的,然后将桶注满水,并保持桶和水静止;于是,在另一个力突然作用下,桶将反过来旋转,同时绳子将放松自己……水的表面开始时是平的,就像桶开始运动之前一样;但随着桶将它的运动逐渐传达给水,水也将开始明显地旋转起来,并一点一点地从中心后退,在桶的边缘升高,变成凹面形状(正如我亲眼所见),而且运动越快,水面升起越高。 牛顿这里谈到的就是我们所称的离心力,而他的“正如我亲眼所见”也是贴切的,因为与他的很多前辈和同时代人不同,牛顿确实进行了实验——他不光是想像理想世界中事物“应该”如何如何。搅动一杯咖啡,你就能亲眼见到较小规模的同一现象,咖啡液体被离心力推向边缘(并升高),中间留下一个凹坑。但牛顿在这里强调的重要东西,并不是相对于容器的运动,而是在某种意义上的液体的绝对运动。 实验开始时,桶运动起来了,尽管水和桶之间有相对运动,但水面仍是平的。后来,摩擦使得水也旋转起来了,尽管现在水相对于桶没有运动,凹坑却出现了。最后,你可以抓住桶,使它停止转动;现在桶里的水仍继续转动,水面中央仍有凹坑,恰如被你搅动的那杯咖啡一样。不晓得水是怎么“知道”它在旋转并做出得体反应的。然而,旋转是相对于什么东西而言呢? 牛顿说它是相对于固定的(或绝对的)空间旋转。但30年后,爱尔兰哲学家和数学家(也是一位主教)乔治·伯克利(George Berkeley,1685-1753)争辩说,一切运动都是相对的,都必须参照某种东西进行测量。他说,既然“绝对空间”不可察觉,它就不能作为参考点。他继续指出,如果宇宙中除一个孤立的球外空无一物,那么谈论这个球的任何运动都是没有意义的。即使有两个完全光滑的球相互绕转,那也无法测量这种运动。但“假定突然创造出了满天恒星,那么我们就能通过球相对于宇宙不同部分的位置来推断它们的运动。”总之,伯克利论证的是,由于你杯中的咖啡知道它在相对于远方恒星旋转,它才不乐意地在杯子边缘升高。 同样的论据可应用于直线上的加速度;按照伯克利的论证,当你坐在一辆从静止到加速运动的汽车中感到后背上有推力,那是因为你的身体知道它正在相对于远方恒星和星系加速。但伯克利超前于他的时代150年,虽然18世纪对他的思想也有一些讨论,但它们基本上被忽略了。直到1860年代恩斯特·马赫重提这一思想,才再次引起人们对它的兴趣。 马赫对伯克利提出的思想几乎没有什么补充,不过他阐述了一个很有魅力的看法,他说,如果我们想把地球赤道凸起带解释为离心力所引起,那么“究竟是将地球看成绕它的轴自转,抑或地球静止而恒星绕地球公转,那是无关紧要的。”是相对运动造成了凸起带。 阿尔伯特·爱因斯坦是从马赫的工作了解到加速度必须相对于恒星进行测量这一思想的,他还给它起名“马赫原理”。当爱因斯坦着手发展其广义相对论时,他打算提出一个将马赫原理作为自然结果包括进去的理论。他只取得部分成功——仅当宇宙封闭(见宇宙模型)时,广义相对论方程式才有可能(甚至也不可能)将遥远天体和加速运动之间的这种反馈包括进去。但由于暴涨理论提出宇宙确实封闭,所以从爱因斯坦时代来看,这并不构成多大的缺点。 如果本地参考系,即静止标准,真的由宇宙中全部物质的某种平均效应确定,就应该有某种检测它的方法。一种方法是将一个试验物体放入一个(质量很大的)球形物质壳中,并让球壳相对于遥远星系快速旋转。如果马赫原理正确,就应该有一个来自旋转球壳的试图使试验物体跟随运动的微小拖动作用。适度的效应可能通过研究绕地球轨道上自由下落状态的陀螺仪的行为检测出来;按照这一思路的实验已由斯坦福大学的一个小组设计出来,不过还没有送入太空。 还有另一种考察这一问题的方法。伯克利和马赫称为“恒星”的东西实际上是一个本身自转的系统——银河系——的一部分。甚至在其他星系得到确认之前(确实是在马赫诞生以前),威廉·赫歇尔和其他天文学家就得到了银河系是恒星组成的扁平盘的可靠证据,其形状清楚表明是自转和离心力所造成。19世纪末,马赫(或另外一些哲学家)很可能已经论证了只有两种办法可以看到整个银河系处在离心力影响之下。要么牛顿是正确的,于是整个“恒星”系统相对于绝对虚无空间自转;要么伯克利和马赫是正确的,这时必定存在银河系广大范围内的某种物质分布,它确立了作为银河系自转测量参照物的参考系。根据马赫原理和我们对银河系自转的知识,本来是可以在埃德温·哈勃建立宇宙尺度之前几十年,就预见到大量遥远星系的存在!
Maffei galaxies梅菲星系1968年才由意大利天文学家帕奥罗·梅菲(Paolo Maffei)发现的两个星系,因为它们差不多就在银河系平面上,除在光谱红区和红外区外,几乎被星际尘埃遮挡(见星际红化)。虽然这两个星系几乎在同一方向,但彼此没有关系。梅菲I是本星系群的成员,是大约1 000千秒差距外的一个巨型椭圆星系;梅菲II是一个旋涡星系,距离约5 000千秒差距,大概不是本星系群成员。  
Magellanic Clouds麦哲伦云两个小的不规则星系,是我们银河系的伴星系。它们到我们的距离大约是离银河系最近的巨大星系——仙女座星系的十分之一。这意味着它们近到足以让我们对麦哲伦云中的个别恒星进行详细研究,但也远到可以把两云中任何一个的全部恒星的距离看成大致相等。这使得麦哲伦云成了测定宇宙距离尺度的关键性中间基石。 麦哲伦云很容易在南半球天空中用肉眼看见,它的名称源于葡萄牙探险家费迪南·麦哲伦(Ferdi- nand Magellan,约1480-1521),他是最早(1519年)记述了这两个云的欧洲人。大麦哲伦云(LMC)的直径约10 000秒差距,离我们约50 000秒差距;小麦哲伦云(SMC)的直径约6 000秒差距,离我们约60 000秒差距,但似乎沿视线延伸很广。两个云都含有大量星族I的恒星,它们的气体按比例多于我们的银河系。LMC似乎含有我们银河系中未见到过的年轻蓝色球状星团。大小麦哲伦云包裹在一个叫做麦哲伦流的冷氢气体云中,后者是大约2亿年前当麦哲伦云通过我们银河系近旁时,被潮汐力从它们中的一个或(可能)两者拉出来的。麦哲伦流含有的质量大约是太阳的10亿倍。  由于麦哲伦云给天文学家提供了距离大致相同的恒星样本,所以它们对恒星演化的研究特别有用。比方说,LMC中的一颗恒星的亮度是LMC中另一颗恒星的两倍,那么我们可以确信它真的是两倍那么亮,而不是因为它距离近些因而看起来亮些。正是由于这一原因,研究麦哲伦云中的造父变星提供了发现造父变星周光关系的关键线索,而周光关系也成了给宇宙距离定标的无比重要的手段。  
magnetic field磁场磁体或电流周围对磁体产生作用力(见场论)的区域。磁场是四种基本力之一——电磁力的一种表现。和引力一样,因为磁力有长程作用,与行星、恒星、星系和类星体等等天体相联系的磁场,在很多天体物理过程中扮演着重要角色。  
magnitude scale星等星等标(又称波格森标度) 天文学家用来量度天体亮度的标度。最初的星等标是以人眼看起来有多亮为依据的;希腊天文学家伊巴谷把恒星排列成从已知最亮恒星的“一等”到肉眼刚刚可见的最暗恒星的“六等”。但到19世纪中叶已经意识到,人眼的感光不是线性的,而是遵守对数规则。所以一等星的亮度远远不止六等星的六倍。 为了建立一个与基于人眼视觉的传统标度相匹配的精密标度,1856年英国天文学家诺曼·波格森(Norman Pogson,1829-91)认为应该硬性规定5个星等的差异相当于100倍的亮度比。换言之,1星等的差异对应亮度之比为2.512(因为2.512^5=100)。因此,一颗星比另一颗星亮2星等,相当于亮2.512^2倍,依此类推。  这就是天文学家今天使用的标度,而亮度的测量已经不用人眼,而是用各种测光仪器。由于因袭了伊巴谷定义的原始星等标,所以恒星越黯淡,其波格森标度的星等值越大。又由于要包括比伊巴谷考虑过的更亮的星,所以还必须使用负数。星等可以在不同波长范围(不同颜色)或对整个电磁波谱(热星等)进行测量。另见视星等、绝对星等、光度。

    本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。请注意甄别内容中的联系方式、诱导购买等信息,谨防诈骗。如发现有害或侵权内容,请点击一键举报。
    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多