了解宇宙是如何運行的 第九季完整版

9-1 21年3月24日 黑洞之旅（120分鐘）好久沒看了，再看的時候有點困了主要原因是大部分內(nèi)容都是重復(fù)的主要原因是畫面相當(dāng)震撼，但實際上很多畫面也是重復(fù)的本集聚焦于一張著名的黑洞和甜甜圈的照片，節(jié)目中的兩位嘉賓清楚地記得當(dāng)他們看到這張照片時他們在做什么 m87噴氣式飛機實際上是分段的，就像不同顏色的高速列車一樣根據(jù)這些變化，科學(xué)家可以計算出噴射的速度似乎超越了光速事實上，這是因為噴射流是指向地面的這是一種幻覺實際上已經(jīng)接近光速了 M87中有很多紅矮星，又紅又死，幾億年沒有新恒星形成吸積盤中有大量的灰塵和氣體摩擦產(chǎn)生大量熱量，從而發(fā)出光和熱

當(dāng)達到一定程度時，就會射出能量光束。

能量束穿過銀河系，撕開巨大的洞為了形成恒星，必須存在冷卻的塵埃和氣體當(dāng)黑洞爆炸并升溫時，它不僅僅是兩束光雖然光線看上去表面積很大，但實際上它們像氣泡一樣膨脹，隨著周圍的塵埃和氣體升溫，恒星就失去了形成的條件為什么m87看起來這么大？事實上，它在形成過程中就吃掉了其他恒星至于黑洞的吃食，基本就是吃飯、打嗝、休息，不過有的比較有規(guī)律，一日三餐，哈哈，周圍的星星真是倒霉 m87是一個一直都是但是很少爆發(fā)的人兩個星系的黑洞會合并嗎？這兩個黑洞將圍繞一個共同的重心旋轉(zhuǎn)一旦它們非常接近，它們就不會再接近并達到有限秒差距問題的水平如果這段時間附近出現(xiàn)第三個較小的黑洞并與兩個大黑洞相互作用，兩個大黑洞將繼續(xù)接近、合并并爆炸，噴射出第三個小黑洞一個洞黑洞旋轉(zhuǎn)的速度有多快？黑色物體的邊緣是發(fā)光的吸積盤，因此觀察旋轉(zhuǎn)速度有些困難但一些科學(xué)家很幸運他們注意到該物體每 130 秒閃爍一次，并通知其他科學(xué)家一起觀察它就這樣閃過了一年多的時間最終確定這是黑洞吸積盤的旋轉(zhuǎn)速度，并且恒星被捕獲當(dāng)時，地球觀測到的恒星隨著每一次自轉(zhuǎn)而被撕裂和吞噬索菲亞 我以前在飛機上見過這臺望遠鏡當(dāng)一個物體接近黑洞時，它就會變成意大利面條這是因為對于小黑洞來說，物體的重心很小人的腿部和人的頭部之間的重力差異可能相差數(shù)百萬倍那就是面條但對于像m87這樣只占1%的超大質(zhì)量黑洞來說，重心范圍很大，可以安全地接近物體確實有可能看到黑洞但這并沒有真正起作用我覺得它太亮了，比我們的太陽亮一億倍，我們?nèi)祟惥褪鞘懿涣岁P(guān)于事件視界，能否安全穿越廣義相對論說沒問題對象根本沒有意識到它們無法返回量子力學(xué)認為這是不可能的里面有能量防火墻，一切都會被抹去，但信息會繼續(xù)保存在黑洞里就像一本燒毀的書，只要順著每一個原子的路徑，就可以恢復(fù)信息黑洞的中心是一個奇點一位客人說不要讓這個名字嚇到你之所以這么稱呼，是因為我們不知道它是什么一個質(zhì)量無限但幾乎沒有體積的地方來到這里的物體要么會變成能量碎片并加入黑洞，要么繼續(xù)前進并穿過蟲洞黑洞的第二個出口是白洞它可能是另一個平行宇宙隨著奇點縮小，也可能發(fā)生大爆炸，形成新的宇宙也許我們的宇宙就是這樣創(chuàng)造的9-2 21年3月31日 彗星探險用羅塞塔探測器拍攝67P彗星，看看地球上的水是否來自彗星以及地球生命的奧秘這些彗星通常位于太陽系的邊緣，那里的溫度很低，幾億年來都沒有太大變化然而，它們可能會突然受到其他行星的影響，特別是木星，它很大，彗星被吸引到太陽系內(nèi)部羅塞塔號花了十年時間才與彗星會合，而且路徑非常迂回另外，由于太陽能還不能充分利用，還有31個月處于睡眠模式，所以最好直接睡眠，以節(jié)省能源羅塞塔被成功喚醒，科學(xué)家們第一次看到了67P，它看起來像一只小鴨子對成分的分析表明，造成這種不尋常形狀的原因是彗星在低速碰撞后沒有分裂，而是粘在一起彗星的主要成分是塵埃和冰當(dāng)它們接近太陽時，冰開始融化和蒸發(fā)這就是我們看到的彗星的尾巴探測器從另一個來源分析了彗星上重水的比例，該彗星是地球重水的三倍在彗星上發(fā)現(xiàn)了磷，一種可以直接被分子和生物體利用的物質(zhì)磷是恒星死亡時形成的一種物質(zhì)，相對稀有探測器釋放了著陸器，但所有計劃的計劃都沒有用著陸器著陸后墜毀秋天后，他非常熱心地發(fā)照片探測器對彗星進行了三個月的搜索，但沒有看到著陸器在哪里如果位置未知，則該信息毫無意義最后，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了著陸器的位置當(dāng)探測器完成后，它還撞擊了彗星，并向地球發(fā)送了幾張?zhí)貙懻掌缧敲?.5年回歸一次，頻率相當(dāng)高9-3 4月21日7日太陽的秘密一位客人說，太陽只是一顆簡單的洋蔥它的構(gòu)造確實比較簡單，但是非常有效和強大美國派出一系列探測器每天24小時觀測太陽，可以對人類活動提供預(yù)警我首先想，八分鐘能做什么？事實上這不是真的高能粒子可能需要幾天的時間才能到達地球太空中的衛(wèi)星和宇航員必須做好準備，因為他們沒有大氣層的保護說到探測器，您可以在日全食期間看到太陽的表面通常你看不到它，因為太陽太亮了科學(xué)家表示，我們沒有耐心每年等待兩次，因此他們使用光盤來阻止檢測鏡頭前，哈哈，超級簡單科學(xué)家們表示，普遍的想法是使用高端儀器來忽略不需要的陽光，但實際上它足以阻擋它太陽的表面層由第四種材料組成，即等離子體，它是一種高能液體太陽的表面和下層以不同的速度旋轉(zhuǎn)，兩極和赤道以不同的速度旋轉(zhuǎn)結(jié)果，太陽的磁場長期發(fā)生扭曲當(dāng)磁場相遇并破裂時，就會發(fā)生太陽耀斑 1972年，一次太陽耀斑幾乎讓美國軍方相信有人在太空進行核試驗慶幸的是，誤會很快就化解了太陽的大量能量釋放持續(xù)了11年，1989年的一次噴發(fā)導(dǎo)致加拿大大范圍停電太陽風(fēng)的力量也來自于太陽的強磁場水星是距離太陽最近的行星，實際上含有水，水也是由太陽產(chǎn)生的強大的能量可以破碎巖石，化學(xué)反應(yīng)形成水這些水沉積在沒有陽光的深峽谷中中間到達地球的太陽風(fēng)被地球磁場捕獲，地球磁場將高能粒子引導(dǎo)到兩極，這就是極光它看起來很漂亮，但實際上它是地球磁場和太陽風(fēng)戰(zhàn)斗的前線 Voyager系列于20世紀70年代推出，飛出了太陽系回顧太陽系，我們可以看到視太陽磁場磁場的邊緣是太陽風(fēng)和宇宙線的戰(zhàn)場太陽運動速度很快，因此磁場的一端相對較短，另一端相對較長哇，想想真是太壯觀了我們不斷地漂浮在一個危險的宇宙中短短幾千年的時間，人類已經(jīng)從單純的崇拜太陽，發(fā)展到探索宇宙奧秘、探索外星球進步確實是蠻快的9-4 4 月 21 日 14 日縮影外星人這集我看了兩遍，相隔二十天，基本上就忘記了人體的一半不是我們，而是細菌和病毒這是否夸張？地球以前從未有過如此高水平的氧氣，氧氣含量的增加導(dǎo)致了森林火災(zāi)，消滅了無法利用氧氣的生物如今，微生物之間的合作既是我們可靠的盟友，也是危險的敵人全球變暖導(dǎo)致永久凍土融化以前被凍結(jié)在永久凍土中的人類和動物尸體仍然完好無損它們所含的病毒在沉睡3萬年后仍然可以復(fù)活并活躍 2016 年，永久凍土中的炭疽導(dǎo)致一名兒童和 2000 多頭馴鹿死亡人類在地球上的活動威脅著我們和其他生物，宇宙無法避免科幻作品經(jīng)常描述人類到達新世界，被來自新世界的微生物殺死，但現(xiàn)實中，殺手可能就是我們?nèi)祟悘脑虑蛱剿魅蝿?wù)中獲得的樣本中發(fā)現(xiàn)了地球上的病毒這些病毒在太空中經(jīng)歷了兩年的輻射和溫度變化，仍然存活人類在保護地球環(huán)境方面的記錄并不是特別好，因此我們必須更加小心地防止太空中其他行星上的生命遭到破壞4月9-5日 21. 21白矮星的詛咒質(zhì)量大于1.4的太陽死亡時會變成黑洞，質(zhì)量小于1.4的太陽首先會變成紅巨星，其體積將達到原來大小的100倍恒星附近的行星還能繼續(xù)存在嗎？事實上這是可能的，取決于距離當(dāng)紅巨星脫去外殼時，它就會變成白矮星與太陽相比，白矮星相對穩(wěn)定，可以提供恒定的熱源經(jīng)過比宇宙還長的時期后，它們最終會變成黑矮星雙星系統(tǒng)中存在一顆白矮星另一個是尚未死亡的恒星白矮星會吸收另一顆恒星的能量，并時不時地發(fā)生一點爆炸多次爆炸疊加會留下多條痕跡殘基范圍更廣兩顆白矮星不斷接近最終的聚變，從而引發(fā)爆炸，釋放出大量的輻射，但這個過程需要很長時間危險的中子星和白矮星的結(jié)合將產(chǎn)生更危險的磁星，它們旋轉(zhuǎn)速度極快，威力足以撕裂原子起初，白矮星對科學(xué)家來說很陌生現(xiàn)在科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，盡管它們很小，但它們卻非常重要，參與了許多重要的事件9-6 4月21日28日銀河系戰(zhàn)爭 在我們銀河系的中心有一些巨大的恒星它們來來去去，來來去去，它們的軌道就像一根香腸這不是來自我們的銀河系，而是來自過去與銀河系相撞的另一個星系結(jié)果，這些恒星的軌道發(fā)生了變化銀河系是平坦的，但它的邊緣像干草堆一樣呈波浪狀這是銀河系與另一個矮星系人馬座碰撞后形成的，而且這個矮星系的碰撞頻率會越來越快隨著天文望遠鏡技術(shù)的進步，我們過去的看法將會被修正此前人們認為大麥哲倫星云不會與銀河系相撞現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)它含有的暗物質(zhì)是預(yù)期的兩倍這個星系將在25億年后與我們相撞，但它比我們小碰撞后，銀河系仍將是主導(dǎo)星系 一種情況是，如果太陽系因為強烈的引力相互作用而被拋出去，那么在地球上我們將能夠看到兩個星系碰撞的奇觀，天空將非常明亮，布滿星星 40億年后，我們將與比我們更大的仙女座星系相撞這一次，將會是一場硬仗當(dāng)兩個大質(zhì)量星系碰撞時，黑洞會吸收周圍的氣體和塵埃，并釋放出含有高能量的噴流一秒鐘釋放的能量可以是我們的太陽在其一生中釋放的能量而這種背叛不會在一秒鐘內(nèi)結(jié)束可以釋放數(shù)萬年

數(shù)千萬年來，噴氣機方向的生命結(jié)束了。

科學(xué)家們注意到一些星系非常巨大考慮到宇宙的年齡，即使合并也無法在如此短的時間內(nèi)發(fā)展到如此大的規(guī)模這實際上是可能的首先，不一定每次只發(fā)生兩次星系合并，而是可以發(fā)生多個星系合并其次，宇宙正在膨脹在過去，星系之間的距離更近，合并也更頻繁合并并不總是一件好事科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，有一個星系，其恒星密度非常大中心的黑洞比理論大五倍，罪魁禍首就在它旁邊旁邊的星系更加龐大，帶走了小星系外圍的所有天體，只留下了大本營星系之間的碰撞刺激新恒星的形成并注入活力如果一個星系處于一個特殊的位置，恰好位于本地星團的重心，它會因為引力加速而旋轉(zhuǎn)得越來越快，并且無法與其他星系相撞這就是銀河系的狀態(tài)新恒星已經(jīng)數(shù)千萬年沒有形成銀河系紅光彌漫，只能消亡9-7 5. 5月21日 下一個超新星超新星爆炸美麗、有用，但也很危險最好提前知道 1987年現(xiàn)代望遠鏡探測到了第一次超新星爆炸，幾個小時前還發(fā)現(xiàn)觀測到了大量的中子爆炸中的能量只有1%反映在爆炸產(chǎn)生的沖擊波中，其余大部分都是中子，世界各地已經(jīng)建立了很多可以觀測中子的探測站參宿四，這顆恒星比太陽大20倍科學(xué)家發(fā)現(xiàn)它會變暗它距太陽系550光年如果它真的爆炸，對我們的影響不會太致命，但地球上的觀測是獨一無二的難得有機會近距離觀賞它拍攝參宿四并進行比較后，我們發(fā)現(xiàn)溫度并沒有明顯下降，只是部分變暗恒星釋放的一些物質(zhì)遮蔽了恒星然而，這個仍然會爆炸，可能是十萬年后，也可能是明天恒星維持現(xiàn)狀的能力是兩種力平衡的結(jié)果：恒星內(nèi)部核聚變產(chǎn)生的外部能量，以及恒星本身的內(nèi)部引力這兩種力量不斷地拉動質(zhì)量越大，核心越重，溫度越高，反應(yīng)越劇烈，壽命越短當(dāng)恒星內(nèi)部開始產(chǎn)生鐵時，恒星的生命就結(jié)束了，因為這種元素的合成不會產(chǎn)生能量，而只會消耗能量恒星會迅速坍縮然后反彈這是一顆超新星對地球海底的觀測表明，260萬年前，鐵60就沉積在地球上這只能是由地球附近的超新星爆炸造成的，當(dāng)時三分之一的生物都被毀滅了人的誕生實際上是一場意外智慧生命的出現(xiàn)有太多不可控因素剛才那個太遠了，另外一個離我們還比較近，有150光年遠，雷加西它是一個雙星系統(tǒng)，由一顆白矮星和一顆恒星組成兩人至今尚未溝通但當(dāng)恒星到達終點并變成紅巨星時，白矮星將開始上升，吸收紅巨星的氣體，加速升溫，并釋放能量我只是希望地球不會妨礙這種能量科學(xué)家此前認為質(zhì)量超過太陽8倍的恒星會發(fā)生爆炸，但事實并非如此那是一顆質(zhì)量是太陽20倍的恒星，有一天它突然消失了研究表明，這顆恒星經(jīng)歷了超新星爆炸階段，直接形成了黑洞

它與恒星表面的對流有關(guān)，較輕的氫被吹走。

，只留下較重的物質(zhì)大約 30% 的大質(zhì)量恒星不會爆炸科學(xué)進步推翻了之前的結(jié)論我們對宇宙的認識還太小，可能一輩子都無法窮盡客人說我們還有很多工作要做，所以請給我們更多的預(yù)算哈哈9-8 12. 5月21日 中微子的秘密生活上世紀的某個時候，科學(xué)家們看著太陽變暗，認為它即將爆炸雖然我們有探測器觀測太陽，但只能觀測表面，但表面的粒子并不是最新的粒子太陽核心形成粒子后，由于內(nèi)部密度較高，從中心到表面平均需要30萬年，各種菜品都涼了不過這并不影響Nutrina，它的速度接近光速，一產(chǎn)生就可以逃脫科學(xué)家測量了中微子，但結(jié)果令他們震驚中微子僅為預(yù)測值的三分之一太陽真的會死嗎？進一步的觀察表明，中微子在高速運轉(zhuǎn)時會發(fā)生變形共有三種類型，即 Electron、Muon 和 Tau科學(xué)家只觀察到一種物種，即三分之一設(shè)置好參數(shù)后，陽光就正常了是的，危機已經(jīng)結(jié)束中微子的質(zhì)量很小，速度接近光速，可以穿過一切物體地球觀測到的現(xiàn)象只有百億分之一采用的方法是觀察中微子與水分子反應(yīng)后形成的氬氣的數(shù)量世界上最干凈的水在南極洲，他們在那里建立了一個九個足球場大小的觀測站科學(xué)家觀察到，中微子與水分子碰撞后仍然以接近光速行進根據(jù)中微子飛行的軌跡，他們在60億光年外發(fā)現(xiàn)了一個稱為耀變體的超大質(zhì)量黑洞這個黑洞產(chǎn)生的能量束是地球的方向當(dāng)一顆大質(zhì)量恒星死亡時，它的核心會迅速塌縮形成中子星，并產(chǎn)生大量中子和中微子這些中微子攜帶99%的能量并以接近光速飛走在飛行過程中，它會點燃恒星周圍的氣體和塵埃，當(dāng)溫度達到一定程度時，就會引起爆炸沒有中微子，就不會有超新星，也不會有人類我們體內(nèi)的鐵和鈣來自超新星宇宙誕生后，一切都是對稱的哪里有物質(zhì)，哪里就有反物質(zhì)早期兩類物質(zhì)的含量相同在相遇和湮滅的過程中，由于中微子狀態(tài)的變化，物質(zhì)比反物質(zhì)稍占優(yōu)勢 ，目前所有物質(zhì)累計僅占宇宙質(zhì)量的 5%，其余為暗物質(zhì)那么暗物質(zhì)到底是什么？中微子似乎是可能的中微子是看不見的、巨大的，并且已經(jīng)存在很長時間了然而，計算表明情況并非如此所有中微子的總數(shù)僅為暗物質(zhì)質(zhì)量的0.5到1.5之間暗物質(zhì)仍然非常神秘費米實驗室認為，中微子有第四種狀態(tài)，即惰性狀態(tài)，之所以這么稱呼是因為這種中微子對所有物質(zhì)的影響較小費米實驗室的實驗尚未被其他實驗室復(fù)制，但他們?yōu)槠渌麑嶒炇姨峁┝搜芯恐改?-9 5月21日19日 巨大黑洞的誕生早期宇宙中的超大質(zhì)量黑洞可以達到太陽質(zhì)量的數(shù)億倍這個怪物是怎么來的？黑洞大致可分為三個級別，小型恒星黑洞、中間型以及太陽大小1000倍以上的超大質(zhì)量黑洞第一種和第三種在太空中比較常見，就像人類中只有兒童和成人，而沒有青少年一樣 ，確實有點奇怪它可能是一顆非常大的恒星死亡后形成的黑洞不太可能不存在這么大的恒星，超新星爆炸后大部分物質(zhì)會被噴射出來，只有少量物質(zhì)會形成黑洞

氣體在一定條件下有可能直接塌縮形成黑洞。

這種情況需要兩個附近的星系，一個尚未形成恒星，另一個已經(jīng)形成老星系釋放的輻射擾亂了年輕星系中的恒星形成當(dāng)氣體積累到一定程度時，就會直接迅速塌縮形成黑洞即使是這個物種也無法在沒有質(zhì)量損失的情況下直接形成超級黑洞引力波的發(fā)現(xiàn)使科學(xué)家相信兩個星系可以合并，就像兩個星系的黑洞可以合并一樣然而黑洞想要成長為超級黑洞是非常困難的，黑洞聚變也不是那么容易的兩個黑洞圍繞一個共同的重心旋轉(zhuǎn)他們需要放慢速度才能繼續(xù)靠近方法是批量投擲星系中的其他物體，直到速度減慢，兩個黑洞會聚這個過程可能需要數(shù)十億年，即使我們排除所有其他形式，兩者之間的距離仍然可以是三光年這稱為秒差距問題解決方案是添加另一個小黑洞在相互作用過程中，一個小黑洞被兩個大黑洞噴射出來損失的能量進一步降低了兩個超大質(zhì)量黑洞的速度并完成了聚變另一種方式是黑洞通過吸收氣體來生長事實上，它不太可能長得太快，因為吃得太快會引起打嗝，從而減慢生長速度最終比較磁場強度是可行的宇宙誕生后，里面充滿了帶電粒子有電就有磁場，而且是強磁場這些磁場形成了宇宙的骨架，并引導(dǎo)物質(zhì)沉積到磁場更強的節(jié)點中因此，大量物質(zhì)在這些節(jié)點處積聚，形成超大質(zhì)量黑洞9-10 5月26日 引力波揭曉從嘉賓們的興奮和關(guān)注來看，引力波是一個非常強大的新工具，相當(dāng)于給人額外的視野一位嘉賓說，想想你出生在這個時期是多么幸運我必須說你們天文學(xué)家太容易高興了 Ligo 探測到了 170 億光年外的兩個黑洞的合并融合后，形成了質(zhì)量是太陽140倍的黑洞具有巨大能量的伽馬射線通常在太空中只出現(xiàn)幾秒鐘，然后就消失了因為它們會發(fā)光，所以它們不是由黑洞合并引起的通過研究引力波，它實際上是關(guān)于兩顆質(zhì)量巨大、磁場強的中子星的聚變在合并過程中，磁場發(fā)生扭曲，其中涉及的粒子以接近光速的速度以光束的形式噴出大質(zhì)量天體的運動和合并會產(chǎn)生數(shù)量非常多但到達地球時卻非常微弱的引力波，給探測帶來困難一種方法是探測脈沖星的活動脈沖星的脈沖非常穩(wěn)定，但如果出現(xiàn)波動，就會受到引力波的影響科學(xué)家發(fā)現(xiàn)該地區(qū)有數(shù)十顆脈沖星存在振蕩它們受到數(shù)百個引力波的影響這些黑洞的融合處于不同的階段兩個黑洞的合并可能需要數(shù)億年大爆炸后，宇宙迅速膨脹并超過了光速這就是宇宙的速度這就是所謂的通貨膨脹這一理論尚未得到證實南極洲的天文臺認為他們發(fā)現(xiàn)了通貨膨脹的跡象天文學(xué)家非常興奮，幾個月后他們意識到出了問題

證據(jù)的明顯分布是太空中星云的扭曲。

暗物質(zhì)到底是什么？它是一種物質(zhì)還是多種物質(zhì)？有人猜測它們是非常小的黑洞，需要引力波研究來證明這一點它確實是一個非常通用的工具9-11 2. 6 月 21 日 外國世界的秘密迄今已發(fā)現(xiàn)4000多顆地外行星其中有人適合居住嗎？客人說就像那個交友軟件，這個太熱，這個太冷，這個太遠，那個太近，這個水太少，這個水太多我們根據(jù)地球和太陽系的規(guī)律尋找地外行星，發(fā)現(xiàn)宇宙確實是豐富多彩的太陽