从爱因斯坦到霍金的宇宙--听课笔记

从爱因斯坦到霍金的宇宙---听课笔记

第一节爱因斯坦与物理学的革命：

1、普朗克是个深明大义的人，对于爱因斯坦发表的光量子理论，虽持反对意见，但依旧支持发表，并在爱因斯坦后来后来的论文发表给予了很大的支持。

2、爱因斯坦的求学经历告诉我们，自由的思考空间，独立的思考，是非常重要的。

3、爱因斯坦的最初的人生路途坎坷。

4、狭义相对论对于时空的解释相当的独特。

第二节弯曲的时空—广义相对论

1、狭义相对论无法引入万有引力定律；

2、广义相对论解释行星绕日运动为惯性运动；

3、爱因斯坦创建广义相对论的过程中，借助了黎曼几何；

4、广义相对论证明了水星绕太阳的转动是一百年43秒的进动；

5、爱因斯坦为了解释狭义相对论无法解释的东西，进一步创建了广义相对论。

第三节从白矮星、中子星到黑洞

1、200多年前，法国天文物理学家拉普拉斯和英国剑桥大学学监米歇尔几乎同时预言了暗星（即黑洞）的存在。

2、拉普拉斯用万有引力预言了黑洞的存在，并利用牛顿的微粒说计算了黑洞形成的原因（公式解释形成的原因）（结果正确，过程存在

两个错误）。

3、黑洞的奇点密度无穷大。

4、黑洞有温度。

5、广义相对论无法解释暗物质和暗能量。贝尔和休伊士发现了脉冲星。

第四节霍金与黑洞

1、霍金生于1972年一月八日，伽利略逝世300周年。

2、霍金推翻了了霍伊尔的稳恒态宇宙模型。

3、彭若斯与霍金的齐性定理。

4、霍金提出面积定理和霍金辐射。

5、霍金否定了自己最初的想法，肯定了贝肯斯坦的说法，并用弯曲时空量子场论证明黑洞有温度。

6、信息是否守恒惹争议。

第五节膨胀的宇宙

1、超新星爆发的结果是可以形成中子星的。

2、银河系大约有1000亿到2000亿颗恒星。银河系2.5亿年自转一周。

3、太阳系以250千米每秒的速度围绕银心旋转。

4、银河系直径十万光年左右。

5、星系群，星系团的定义。

6、宇观尺度：10的8次方光年以上，物质均匀各向同性分布。

7、爱因斯坦认为：广义相对论不该应用于原子现象的研究，而该应

用于宇宙的研究。

8、暗物质使膨胀减速，暗能量使膨胀加速。

第六节时空隧道与时间机器

1、多普勒效应是光源在空间中运动造成的，宇宙学红移则是空间本身膨胀造成的。

2、宇宙中的物质本身不膨胀，只是宇宙在膨胀，宇宙中相邻的星系并不膨胀。

3、虫洞是连接不同宇宙的“管道”，或是同一宇宙不同部位的“手柄”。

4、有虫洞的时空，拓扑结构复杂。

5、目前的“量子引力理论”并不排除改变时空拓扑的可能性，也不保证一定能制造虫洞。

6、霍金：制造“虫洞”或改变“时空拓扑”必定有闭合类时线出现。第七节激动人心的量子物理

1、1885年，光谱线被发现，1895年伦琴射线被发现。

2、卢瑟福发现了α，β射线、α粒子散射。

3、卢瑟福提出：原子的行星模型。

4、泡利不相容原理比较清楚是解释了周期律。

5、波恩提出波函数的概率证明。

第八节比一千个太阳还亮

1、1935年，查德威克发现中子。

2、1934年，约里奥夫妇：人工射线。

3、1938年，约里奥夫妇发现了裂变。

4、核力的传播者----介子。

5、1945年7月16日，美国原子弹试爆成功。

6、美国的氢弹是泰勒设计的，中国的氢弹是于敏设计的。

7、1942年，世界上第一个核反应堆运行成功。

8、美国奥本海默主持制造了原子弹。

第九节点燃科学的朝霞

1、公元前584年，泰勒斯首次预报日全食。

2、毕达哥拉斯：大地是个球。宇宙模型：“中心火”与“对地”。

3、亚里士多德：地心宇宙，月下世界，月上世界。（地心说）

4、公元前200多年，阿里斯塔克-----最早的日心说。

5、“物理”学真正开始于伽利略。

6、伽利略的成就|：惯性定理，相对性原理，自由落体定律。

7、伽利略斜面实验：维持运动不需要力。反对了亚里士多德的理论。

8、伽利略用望远镜观察宇宙。

第十节神坛上下的牛顿

1、开普勒探讨行星分布规律。

2、开普勒发现开普勒三大定律。

3、牛顿的贡献：《自然哲学之数学原理》、绝对时空、惯性系、相对性原理、力学三定律、万有引力定律、叠加定理、《光学》。

4、万有引力的成就：潮汐现象、哈雷彗星、海王星的发现。

5、卡文迪许完成了万有引力常数G的测定。

第十一节漫步太阳系

1、太阳风与地磁场相互作用形成磁层。

2、火星两极有极冠。

3、新发现：谷神星、智神星、婚神星、灶神星、、、、、、

4、1986年3月14日，哈雷彗星彗尾有断裂现象。

5、冥王星到太阳的距离有40个天文单位。

6、太阳系直径一光年。

第十二节时间之谜

1、牛顿：绝对时间与绝对空间，时间与空间无关，时、空与物质、运动无关。

2、牛顿认为，时间是均匀的，有方向的，没有起点和终点。

3、莱布尼兹认为，时间和空间都是相对的。

4、库伦定律支持空间是三维的。

5、量子引力的观点：时空和物质同生同灭。

6、时间的两个基本性质：测度性和流逝性。