1 May

相对论、对称和第四维

这篇文章其实在年初就完成了。

众所周知,我们生活在一个平坦的世界中。正如我们能够感受到的那样,在这个被称为“欧几里得平直空间”的世界里,空间里两点间的最短曲线是两点间的直线段,空间里的任意直角三角形都满足勾股定理,每个物体都有着自己的长、宽、高,它们都随着时间的流逝而运动着。这种世界观把时间独立于空间之外,作为一个独特的研究对象。但是自爱因斯坦在1905年发表狭义相对论以来,我们的宇宙就被描述成为了由三维空间和一维时间组成的“四维时空”,在这里,时间和空间的地位是等价的。不少同好们也许会感到非常困惑:即使证明了时间与空间的确存在着某种联系,也不必要把时间描述成是世界的一维吧?在我们的感官里,时间明明就和空间的三维差别甚大,时间和空间怎么能够等同起来呢?其实答案很简单:为了美。把时间看成与空间等价的一维之后,整个力学体系体现出一种前所未有的对称美,这种美不仅让人赏心悦目,而且极大地方便了我们进一步处理问题。

对称

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30 Apr

引力透镜——用经典力学推导光的偏转公式

引力透镜
————用经典力学推导光的引力偏转角公式

引力透镜效应造成的爱因斯坦十字

引力透镜效应造成的爱因斯坦十字

在2012年第四期的《天文爱好者》上,Richard de Grijs(何锐思)教授的《引力透镜——再领科学潮》一文详细而精彩地讲述了有关引力透镜方面的知识,尤其是它在天文方面的重要应用,让我收获颇丰。笔者在赞叹作者优美的文笔和译者程思浩同好的生动翻译之余,也感到了一丝不足。文章主要讲了引力透镜在天文研究中所扮演的重要角色,却未对引力透镜的原理、本质方面多加描述。时空的扭曲是广义相对论给出的答案,可是难道仅仅从经典力学就不能领略丝毫?藉此,BoJone这在里对引力透镜多说些东西,与大家相互学习研究。当然,由于我只是一个初出茅庐的业余爱好者,其中的不当之处还望各位斧正。

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13 Jan

混沌的世界——“星之轨迹”的研究

(本文已被刊登在2012年1月的《天文爱好者》上,于笔者而言这是一份很棒的新年礼物!)

《天爱》杂志页面.JPG

在去年第七期《天爱》上,我们看到了N体问题所呈现出来的一些对称、漂亮的周期轨道,这体现了N体问题和谐有序的一面。但是这仅仅是N体问题的冰山一角,笔者也提到过N体问题的本质是混沌、无序的,通俗来讲就是非常乱,无法用数学方程来精确描述。这看起来是一种不完美。但试想,探索当初伽利略将望远镜对准月球后,看到的是如想象中光滑的月面,那么他还会惊叹宇宙的神奇吗?

本文就让我们来更深入地了解一下N体问题的研究历史。

观测&拟合时代

由于人类的自我优越感以及日月星辰东升西落的经验,让我们长期都认为地球是宇宙的中心。第一个比较系统提出地心说的人当属天文学家欧多克斯(Eudoxus,死于公元前347年左右),但他的地心说是非常粗糙的,以至于无法解释很多基本现象,如无法准确预言日食和解释行星逆行等。但亚里士多德接受了地心说,并且由于他在政治和科学上的权威,使地心说免去了夭折的命运。后来托勒密通过他的本轮,完善了地心说,使之延续到了16世纪。

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11 Dec

月全食刚过...

昨晚上演了一场精彩的月全食。

在广东,晴天的代价果然是寒冷。我们这里从星期一开始就很闷热,天空很多云;前天开始转冷,我就想有好戏看了。果不其然,昨天晚上出现了难得的晴天,大家都看到了一场精彩的月全食——全班、甚至全校都出动了,晚自习都不上了!

我喜欢这样精彩的天象,我更喜欢这样的氛围:全场出动,围观盛会!在这过程中,拿着小双筒、小单筒,对着月光,对着星星,慢慢地看着月亮缺块、变暗,感觉多美,仿佛仙境。我们班的“兔子”都说要在全盛时刻“奔月找嫦娥”,哈哈。

虽然很冷,但是大家的热情很高(遗憾的是忘记拍几张照片了)。我们谈到了下一次的月食、日食,我们相约在高考前夕——5月21日和6月6日——共赏日环食和金星凌日。哇!太棒了!

^_^

谨此留念。

21 Nov

2012年天象

Astronomy Calendar of Celestial Events
2012年全年天象
翻译自NASA:http://eclipse.gsfc.nasa.gov/SKYCAL/SKYCAL.html

(北京时间)

2011年版本

一月
01 日 14:15 上弦月
01 日 金星位于: 34° E
03 二 04:19 月球过远地点: 404600 km
04 三 15:23 象限仪座流星雨:ZHR = 120
05 四 11:59 地球过近日点:0.9833 AU
05 四 17:17 月合昴宿星团 3.1° N
06 五 22:30 月亮过升交点
07 六 05:46 月亮过最北点: 22.5° N
09 一 15:30 满月
16 一 15:21 月合角宿一 2° N
16 一 17:08 下弦月
18 三 05:28 月球过近地点: 369900 km
20 五 02:26 月亮过降交点
20 五 10:12 月亮过最南点: 22.5° S
23 一 15:39 新月
31 二 01:42 月球过远地点:404300 km
31 二 12:10 上弦月

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23 Oct

2012年全年天象大观

Astronomy Calendar of Celestial Events
2012年全年天象

点击打开:http://kexue.fm/AC.html

翻译自NASA:http://eclipse.gsfc.nasa.gov/SKYCAL/SKYCAL.html

(北京时间)

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30 Sep

天宫一号成功发射!

昨晚九点十六分(据说准确时间是2011年9月29日21时16分03.507秒),天宫一号升空!

天宫一号发射

天宫一号发射

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27 Aug

科学空间:2011年9月重要天象

秋高气爽的九月,天象剧场也逐渐热闹起来。秋分前后的夜晚,是一年中偶发流星出现最为频繁的时段。尤其是到了后半夜,如果赶上晴天,每小时看到二三十颗偶发流星都不成问题。与此同时,秋夜星空也不乏看点,美丽的仙女座星系M31肉眼可见,三角座星系M33等深空天体也是天文爱好者热衷的观测目标。除此之外,天王星将于本月迎来冲日,观测条件较好。

9月12日,我们又会迎来今年最重要的节日之一——中秋节。届时,不论您是身在他乡为“异客”,或是在家陪伴着亲人,BoJone都愿与你一起“举头望明月”。在此提前预祝大家中秋快乐、美满、团圆!

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