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新书揭示宇宙历史的天体宇宙物理学背后故事

2025-04-27 07:05阅读：

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新书揭示宇宙历史的天体宇宙物理学背后故事
资深撰稿人 Bruce Dorminey,
Apr 23, 2025, 08:13am EDT
SCIENCE
我报道航空航天、天文学并主持宇宙争议播客。
新书揭示宇宙历史的天体宇宙物理学背后故事

洛杉矶，加州——2023年9月23日：威尔逊山研究所的执行主任汤姆·梅内吉尼被拍摄到在威尔逊山天文台100英寸胡克望远镜旁边。10月
5日标志着天文学家埃德温·哈勃的我们的星系只是一个广袤宇宙中无数中之一星系的著名发现，。哈勃通过用胡克望远镜做出了这一发现。 (Mel Melcon / Los Angeles Times via Getty Images)
出自数十本宇宙的起源和阴谋的书罕见来发现一本提供某些新的东西的。但这要感谢埃尔西莉娅·沃多（Ersilia Vaudo），她是最新翻译的书《五次革命中的天体物理学故事（The Story of Astrophysics in Five Revolutions）》的作者。
这位基于巴黎的意大利作家、天文学传播者和她的译者凡妮莎·迪·斯蒂法诺以回归到原点的数十个关于天文学和天体物理学内部垒球型启示已经一起出版了一本既轻松又深奥的书。
《天体物理学的故事》由五个长章组成，详细描述人类的宇宙历史的理解的不同革命性方面。这里是这本书中一些更有趣的趣闻。
光的速度的问题
在1638年的一次实验中，伽利略用了两盏被黑布覆盖的灯笼，放在两个相隔约一英里的小山上。伽利略先打开了他的灯笼，当大约一英里外的一个学生看到了来自伽利略的灯笼的灯光时他回应了。但这两个事件之间的时间流逝太短伽利略不能来计算。
然而，艾萨克·牛顿爵士通过成功的计算出光从太阳旅行到地球要用的时间在我们的光速的理解中做出了巨大的进展。正如他在1704年的“光学符号”论文中所指出的，牛顿发现了一个在7到8分钟之间的值，与8分20秒的实际值难以置信的接近。
瓦多指出一个半世纪后光速c在19世纪末被苏格兰物理学家和数学家詹姆斯·克拉克·麦克斯韦制定的方程式中做出它的出现。
瓦多指出，麦克斯韦用他的数学来描述电磁波的传播以与光一样速度传播。她写道这提示光是电磁辐射的一种形式，一个后来被德国物理学家海因里希·赫兹证实的理论结论。
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新书揭示宇宙历史的天体宇宙物理学背后故事
在五次革命中的天体物理学的故事
我们现在知道在真空中的光以每秒299,792,458米的令人难以置信的恒定速度旅行。
理解光有一个有限的速度并将它联系到更大的电磁学领域帮助了确保空时距离尺度是当代宇宙学的基础。获取全电磁波谱观测也给天文学家一个到宇宙的多面观测窗口。
这是因为宇宙学家知道关于宇宙的几乎一切都来自以可见光形式的电磁辐射的观测，以及运行这个全范围的波长——从远红外到最高能量伽马射线。
超出电磁光谱
然而，最近天文学家甚至正在寻找和探测高能宇宙射线粒子、中微子粒子和引力辐射——这些没有一个是电磁波谱的部分。谁能说观测宇宙的新方法可能存在在介质中和遥远未来的什么呢？
但如果不是因为一种看似自然的允许物质以一种反物质永远不能的方式来坚持的侥幸我们毕竟不会在这里。
反物质应对的？
沃多指出，一开始宇宙是非常致密和炽热，物质的粒子和反物质相互作用，彼此湮灭。但她写道有一种允许两者中一个来生存的不平衡，即便今天这种微小的不平衡不足以来解释宇宙的结构。
造成这种不平衡的最终原因仍没有被理解。
会有反星系吗？
沃多指出，如果有“反星系，我们就会由于物质和反物质之间的相互湮灭在天空中看到明亮的闪光，但迄今为止这已经从未被观测到” 。
沃多指出，在一个雷暴期间闪电也会产生少量的反物质，但它们几乎会立即的被物质湮灭。甚至如此，她写道有一天来用湮灭的反质子来摧毁肿瘤是可能的。
但直到那时为止宇宙因它的科学和哲学价值被评估。
一个点子中的艺术案例
亚当·埃尔谢海默的《飞进埃及》于1609年在罗马绘制，描绘一片夜空，它突出三种光源。正如沃多所指出的，它们包括约瑟夫手里拿着火炬走在玛丽后面，孩子骑着一头驴，闪烁的火焰，一些牧羊人围着取暖正在暖和他们自己；还有在寂静的湖上的一轮满月的倒影。
沃多指出，但最重要的是有一个以惊人的准确描绘的美丽的充满星星的夜空第一次在艺术史上出现在一幅画中。作者推测埃尔斯海默一定已经精查恒星的分散位置一千次来取得这样的精度。
沃多写道，仅一百多年前我们仍然相信银河系是整个宇宙。她指出在不到一个世纪的时间里，我们已经理解我们的宇宙正在经历一个加速扩张，它既不是不可改变的也不是永恒的。她写道在数十亿年的时间里星系将逐渐变得距离彼此越来越遥远，甚至用最强大的望远镜我们将不能够看到银河系之外的任何东西，只有黑暗。
但这仍然超出任何人的想象。

新书揭示宇宙历史的天体宇宙物理学背后故事
1609年飞进埃及（铜油），The Flight into Egypt, 1609 (oil on copper) by Elsheimer, Adam (1578-1610); 31x41 cm; Alte Pinakothek, Munich, Germany.WIKPEDIAWIKPEDIA
底线
这本书是一本引人注目的关于我们知道的几乎关于一切天体物理学的历史以及为什么它相关到我们的存在的入门书。正如作者在结尾指出的：法国数学家和哲学家布莱斯·帕斯卡总结了通过仰望天空引发的一种强烈的感觉：“这些无限空间的永恒沉默吓坏我” 。
真的，一个晴朗的夜空是独特的谦卑的；这只是我们的宇宙内在吸引力和终极神秘的一小部分。
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https://www.forbes.com/sites/brucedorminey/2025/04/23/new-book-reveals-astrophysics--backstories-of-cosmic-history/

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