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自旋量子数计算公式各符号含义,自旋量子数如何计算

自旋量子数计算公式各符号含义,自旋量子数如何计算 我们的世界是虚拟的?太阳系出现诡异行星,可观测却无法找到!

2006年,而远在(zài)地球(qiú)另一边的国(guó)际天文学(xué)联合大(dà)会上,394名天文学家正在为冥王星的去(qù)留(liú)问(wèn)题吵得面红(hóng)耳(ěr)赤,冥(míng)王星(xīng)身处太阳系轨道(dào)外层(céng)的柯(kē)伊伯(bó)带,太阳辐射微弱星球表面(miàn)环境幽暗(àn)阴冷(lěng),预(yù)示着希(xī)腊人传说中的冥界并因此得名,冥(míng)王(wáng)星是第一(yī)颗在柯(kē)伊伯带(dài)被发现的矮行星。

问题(tí)来了,一个冥王星能否位(wèi)列太(tài)阳系九大(dà)行星?值得这么大阵仗么?值得!

我们的(de)世(shì)界是虚拟的?太阳系出现诡异行星,可观测却无法找(zhǎo)到(dào)!_黑料正能量

这(zhè)件(jiàn)事(shì)不仅仅关系到(dào)冥(míng)王星(xīng)自(zì)己在太(tài)阳(yáng)系中的地位,整(zhěng)个太(tài)阳系(xì)家族构成(chéng)都面临(lín)着巨大的变数。比如说早在2003年被科学家所发现的行星齐娜,也(yě)就是阋系神星,这颗位于太阳(yáng)系边缘(yuán)的柯(kē)伊(yī)伯带的行星(xīng),直径是冥王星大小的1.5倍,质(zhì)量也比冥王星大(dà)27%。

如果(guǒ)说冥王星能成(chéng)为太阳(yáng)系的(de)行星之(zhī)一,齐(qí)娜就更有资格成(chéng)为(wèi)行星了(le),如果齐娜成为(wèi)太阳系的行(xíng)星之一,那么(me)2002年在柯伊伯带上地发现的夸瓦尔行星(xīng)就明显感到(dào)不(bù)服(fú),它也(yě)比冥(míng)王星更具有成为行(xíng)星(xīng)的资格。同样(yàng)地,如果(guǒ)夸瓦(wǎ)尔可以称为行星,那么(me)比它体(tǐ)积更(gèng)大的塞德娜也可以(yǐ)称为行(xíng)星了。

随着(zhe)科学(xué)技术的进步(bù),越来越多太阳系边缘的天体被(bèi)发现(xiàn),如此(cǐ)算起来太阳系内就会有(yǒu)23颗行星,因此天文学家们就在捷克首都布拉格举行了这次的国际天文学联(lián)合大(dà)会,最后通过投票的方式(shì)以(yǐ)237票对157票通过决议,冥王星被降级归(guī)为矮行星。至此太阳系八大行星成员正式(shì)确(què)定(dìng)太阳(yáng)系的八(bā)大行星中(zhōng)。

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绝(jué)大部分行星(xīng)都是(shì)通(tōng)过观测(cè)意外发(fā)现的,但海王(wáng)星(xīng)是一个非同凡响的例外(wài)。

1781年3月13日,威(wēi)廉·赫(hè)歇尔在英格兰家里的庭(tíng)院(yuàn)中观测到了天王星,40年后(hòu)法国(guó)天文(wén)学家亚历斯(sī)·布瓦尔根据牛顿(dùn)理论所推(tuī)算(suàn)出了天王星的(de)轨(guǐ)道表,但是在随后的(de)观测中(zhōng)发现天王星的轨迹与表中的位置偏差越来越大(dà),科(kē)学(xué)家们推测是另(lìng)外一(yī)个未知的行星。影响了天王星的轨(guǐ)道。

1846年法国工艺学院(yuàn)的天文学教(jiào)师奥本·勒维(wéi)耶,经(jīng)过一系(xì)列复杂和完美的计(jì)算推算出了一个结果,随后(hòu)就给(gěi)德国天文学(xué)家(jiā)约(yuē)翰格弗里恩·伽勒写了一封信。

9月23日,伽勒收到信的当晚(wǎn)就把柏(bǎi)林天文台的望远镜(jìng)对准了勒维(wéi)耶预测的方(fāng)位,仅仅用了(le)不到(dào)半个小时就发现了一颗星图(tú)上没有记录(lù)的8等小星,海(hǎi)王星就这样(yàng)在一(yī)夜之间被发现了。更重要的是在发现(xiàn)海(hǎi)王星的那一(yī)刻清楚地(dì)证明了一件事,那就(jiù)是可以使用数学来发现天(tiān)体,发(fā)现了海王星之(zhī)后天王(wáng)星的(de)轨(guǐ)道偏移就(jiù)有了解释,但(dàn)是却并不(bù)完美仍然存在一些(xiē)异常。

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科学家由(yóu)此认为是另外的一颗行星,对天王星产生(shēng)了微(wēi)弱(ruò)的(de)影响(xiǎng)所导致的,他(tā)们把这个天体(tǐ)称(chēng)为行(xíng)星X,天(tiān)文(wén)学家过(guò)去一直认为(wèi)在海王(wáng)星(xīng)外存在新行星的可能性非常小,因为这个区域的物质太稀薄,要(yào)孕育出(chū)一颗大行(xíng)星需要的时间太(tài)漫长。

不过宇宙(zhòu)中(zhōng)实际上(shàng)存(cún)在着非常(cháng)多流浪的行(xíng)星,如果假设太阳系是从茫(máng)茫宇宙中(zhōng),“扒掠”了(le)一颗这样的太空流(liú)浪汉是(shì)有可能的,接下来的(de)几十年中(zhōng)天(tiān)文学家(jiā)们经(jīng)过数百(bǎi)的计算和尝试(shì)寻找(zhǎo)这个(gè)失踪的(de)行星,却没有(yǒu)任何结果。

直到1989年旅行者(zhě)2号探(tàn)测器证实,之前(qián)是天文学家们(men)对海王星(xīng)的质(zhì)量估算(suàn)错误,导致了计算结果的误差,有点令人失望。但这种天体偏(piān)离预设(shè)轨道的情(qíng)况在今天的太(tài)阳系中仍然(rán)存在(zài),在海王(wáng)星的(de)外侧(cè),就是(shì)黄道(dào)面附(fù)近的天(tiān)体密(mì)集圆(yuán)盘(pán)状(zhuàng)区(qū)域---柯伊伯带。

由(yóu)于现代望远镜(jìng)的发展(zhǎn),天文学家们(men)在柯伊(yī)伯带(dài)中陆续发(fā)现(xiàn)了数千个小天体,这些天体所在(zài)位置或(huò)运行轨(guǐ)道超出海王星轨道范围,因此被统称为(wèi)外海王星(xīng)天体。

加州理工学院的行星科学家康斯坦(tǎn)丁,注意到这些(xiē)天(tiān)体有一(yī)些非常奇怪的异常现象,它们的轨道呈现极度狭长的椭圆形,轨道(dào)直径(jìng)也(yě)要比(bǐ)太阳到(dào)海王星距(jù)离的两倍还(hái)要多,特殊的运行轨道(dào)并(bìng)不(bù)在海王星的影(yǐng)响范围(wéi)内(nèi)。

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科学家(jiā)还发现其中6颗运动速率完全不同(tóng)的小(xiǎo)行星,运动轨道(dào)却拥(yōng)有相同的倾角,因此(cǐ)科学(xué)家认为是行星X的引力对这些小行(xíng)星造(zào)成了影响,因(yīn)为如果(guǒ)没有(yǒu)这个(gè)外(wài)力的影(yǐng)响,这六颗轨道异常(cháng)的小行星出现的概率只有十万分(fēn)之七,如此微小的概率恰好(hǎo)意味着行星X存在的概率很高。

除此之外(wài),在(zài)柯伊伯带中有着(zhe)超过10亿(yì)个,一公里以(yǐ)上的小(xiǎo)型(xíng)天体碎片,所有的(de)这(zhè)些微小天(tiān)体碎(suì)片的轨道(dào),倾向于(yú)以一种非常特定的(de)方式排列,它(tā)们同样有着超远距(jù)离(lí)的(de)近日点,而且(qiě)这些天体(tǐ)似乎并没把(bǎ)海王星(xīng)放在眼里。

它们几乎脱离了海王星的轨道(dào),这就很奇怪不(bù)合乎(hū)常规了(le),除非有一个大较大的天体将它们拉向同一方向(xiàng),而且其中的一些天体轨道严重偏离(lí)黄道面,几乎能(néng)够倾斜(xié)到90度。

这就意味着必须(xū)有(yǒu)强(qiáng)大的外力参与才(cái)会出(chū)现这样的情况,正是因为这些力学奇怪的(de)现象(xiàng),让大部分(fēn)科学家坚定地(dì)认(rèn)为第九大行星是一定存在的,否则不是我(wǒ)们的物理规(guī)律有问题(tí),就是这个世界本身有(yǒu)问题了(le)。

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加州理工学院的(de)团队将收集的(de)数据进(jìn)行(xíng)计算机模拟,计算出这个天(tiān)体的质量约为冥王星质量的5000倍,也就是地球的10倍(bèi)左右,直径是地球的二到四倍,这使(shǐ)得它的(de)重(zhòng)力能够主导太阳(yáng)系的外(wài)缘(yuán)。如果(guǒ)这个大家伙存(cún)在它的一切性(xìng)质都满足行星的(de)标(biāo)准,绝对有资格被视为太阳系(xì)第(dì)九大行星。

天文(wén)学家还推测行星(xīng)X很可能是一颗冰(bīng)巨(jù)行星,成分与天王星(xīng)和海王星的相似,由岩石和冰的混(hùn)合(hé)物与一(yī)部分(fēn)气体构成,问(wèn)题(tí)来了行星X如此巨大又(yòu)几乎可(kě)以确(què)定它在哪,我们为什么找不到它呢?

首(shǒu)先行星X拥有和其(qí)他外海王星天体一样(yàng)狭(xiá)长的圆形轨道,围绕太(tài)阳公转(zhuǎn)的周(zhōu)期约(yuē)为15000到20000年,距(jù)离太阳最近(jìn)的时候也(yě)要280个天文单位,也就是地球到太阳距离的280倍,远日点(diǎn)更是能达到1120个天(tiān)文(wén)单位(wèi),这是(shì)个什么概念呢?

相比(bǐ)之(zhī)下遥(yáo)远的(de)冥(míng)王星的(de)远日点(diǎn)只(zhǐ)有49AU,再加上行星本(běn)身是(shì)不发光的,距(jù)离太阳又那么遥远,这(zhè)就导(dǎo)致它在夜空中的亮度,比海王星的亮度还要低数百万倍,所以即(jí)便是在现代的(de)天文(wén)望远镜下进(jìn)行观测,仍然需要一(yī)切条件都达(dá)到近乎(hū)完美。

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没有月亮大气(qì)平静光(guāng)线(xiàn)不会受到丝毫的湍流影响,这样(yàng)条件的(de)夜空(kōng)每年都会(huì)出现但是概(gài)率很低,而(ér)且需要连续地(dì)这样的天气(qì),才能在(zài)浩瀚的夜空中(zhōng)进(jìn)行扫描观测。

从(cóng)2017年(nián)到现在加(jiā)州理工学院的团队,只进行过两(liǎng)次这样的连续(xù)观(guān)测,显(xiǎn)然这样(yàng)的进展(zhǎn)对于寻找(zhǎo)行(xíng)星X可能(néng)需要上千年。

另外人类(lèi)总是荒(huāng)谬地自认为,对(duì)于我们(men)生存的太阳系非常了解,但实际上(shàng)太阳(yáng)系要(yào)比想(xiǎng)象(xiàng)和了解(jiě)地更加庞大(dà),它封装了我们能够(gòu)观(guān)察(chá)到的所有物(wù)体(tǐ),这第(dì)九颗(kē)行星就是(shì)其(qí)中(zhōng)的(de)一部分(fēn),它(tā)距离太阳的遥(yáo)远距(jù)离使得它有(yǒu)足(zú)够的空间(jiān)隐藏自己。

尤其对于以地球(qiú)为(wèi)中心进行观测的人(rén)类来(lái)说(shuō),不识庐山真面(miàn)目(mù)只(zhǐ)缘身在此山中是对事件本身性质最贴切地(dì)诠释(shì),那么问题来了要怎么样(yàng)才能找到第九大行星(xīng)呢?

其实(shí)也不难那就是给太阳系来一(yī)次人口普(pǔ)查,这就要仰仗一项即将(jiāng)上线(xiàn)的新设备,LSST是大口径全天巡视望远(yuǎn)镜的简称,全(quán)新一代的(de)LSST正在智利(lì)调试和建(jiàn)造(zào),它以一个(gè)开创了暗物质的概念(niàn)的美国(guó)天文学家(jiā)命名(míng),叫做维拉鲁(lǔ)宾巡(xún)天(tiān)望远镜(jìng)。

维拉鲁宾望远镜按照收集(jí)的光量和视野宽(kuān)度来说,规模是目前现役的和正在建造的,任何一个(gè)巡天望远镜的十倍(bèi)以上。

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我们可以把它理解成(chéng)是目前人类建造的最大的“数码相机”,镜面直径8.4米感光能力是(shì)人眼的1亿倍,照出来的全尺寸照片需要(yào)378台4K电(diàn)视机才(cái)能(néng)完整显(xiǎn)示,这(zhè)使得它一次就能(néng)完成哈勃太空(kōng)望远镜,需花120年时间做的工作,而且在它工作第(dì)一个月观察到的宇(yǔ)宙区(qū)域,就将(jiāng)超过之前所有天(tiān)文观测工作的总和。

维(wéi)拉鲁宾(bīn)望远镜每天晚(wǎn)上能(néng)够拍摄(shè)1600张(zhāng)图像,产(chǎn)生20到(dào)30Tb的数(shù)据,它的主旨是解开宇宙中的(de)暗(àn)能(néng)量(liàng)之(zhī)谜,帮(bāng)助人(rén)类深刻(kè)理解(jiě)宇宙的历史和未来的发展,望远(yuǎn)镜将每隔一小时拍摄出每片天空的两张图(tú)像。

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这(zhè)就意味着加(jiā)州(zhōu)的天文学家可以根据光点的运动,区分(fēn)出太阳系内的微弱恒星和其他天体,更(gèng)高效的去寻找第(dì)九(jiǔ)大行星(xīng)的踪迹,它带来(lái)的(de)结果就是要么(me)发现(xiàn)第九大行星(xīng),要(yào)么发现使得(dé)外海王星天体轨道异常(cháng)的更多其他天(tiān)体。

除(chú)了(le)被假定是一颗行星,也有科学家推测这个(gè)天体可(kě)能(néng)是一(yī)个(gè)流浪黑洞,它(tā)被太(tài)阳系拉拢人(rén)群并搅乱了(le)外围(wéi)天(tiān)体的轨道,这个黑洞并不是恒星死亡坍塌(tā)后聚(jù)集而成的,而存在于(yú)霍金理(lǐ)论(lùn)设想中的原初(chū)黑洞。

霍金认为原初黑(hēi)洞是宇宙大爆炸后不久(jiǔ),产生并遗留至今(jīn)的”文(wén)物”,大爆(bào)炸之前的宇宙被天文学家(jiā)叫做原初宇宙(zhòu),原初宇宙的(de)爆炸是不均匀的,局(jú)部空间能量密(mì)度(dù)太大导致“没崩开”,反(fǎn)而被(bèi)压缩成质量(liàng)无限大地点(diǎn)以(yǐ)及围绕而成的(de)黑洞。

这(zhè)种黑洞大小(xiǎo)不一最小的可能只有粒子大(dà)小,一般的原初黑洞跟太(tài)阳(yáng)系常(cháng)见的(de)小行(xíng)星(xīng)质量类似,这(zhè)些黑洞随(suí)后漂(piāo)流(liú)宇宙各处,一(yī)些已(yǐ)经通过(guò)霍金辐射消(xiāo)散掉(diào)了,另一些则吸收物质壮(zhuàng)大存活至今,因此天文学家认(rèn)为海王(wáng)星外天体的异常(cháng)轨道以(yǐ)及一些引力事(shì)件,可(kě)以(yǐ)用质量(liàng)为(wèi)地(dì)球数倍的原初黑洞来解释。当然原初(chū)黑(hēi)洞同样是个假设的概(gài)念,并没有(yǒu)被证实存在,大多数天文学家认为这个假设太过大胆,对于(yú)第九大行星始终是存在争议(yì)的美国天(tiān)体物理学家伊森·西格尔(ěr),对太阳(yáng)系中(zhōng)存在自旋量子数计算公式各符号含义,自旋量子数如何计算尚未发现的行星(xīng)持怀(huái)疑态度,但他推测太阳系至(zhì)少有一颗超级地(dì)球,这(zhè)种星(xīng)球在其他(tā)行星系(xì)统中很(hěn)常见。

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但在太阳系中却还没(méi)有被发现,超级地球(qiú)可能在太(tài)阳系(xì)早期(qī)的动力不稳(wěn)定期(qī)间,已经被弹到(dào)在(zài)宇宙空间中(zhōng),不(bù)过(guò)这种概率经过计算只有2%左(zuǒ)右,也许它还隐藏在太阳(yáng)系(xì)我们观察(chá)不(bù)到的(de)某个角落,干扰(rǎo)着那些柯伊伯带的小天体们。

严格(gé)来说“第(dì)九行星“并不是(shì)学术上正式的名称,这个假说最初被提(tí)出时天文学家以“干扰(rǎo)者“称呼这个天体(tǐ),根据(jù)国际天文学(xué)联合会(huì)对(duì)于天体命名的规则(zé),如果(guǒ)“第九行星”的(de)存在得到证实,将(jiāng)优先考虑(lǜ)以(yǐ)发现者提出的名字作(zuò)为(wèi)正式的名称,依照以往的(de)惯例(lì)名称也(yě)有可能取自(zì)罗马或希腊神话中的人物(wù),所(suǒ)以说在(zài)座(zuò)的各位(wèi)都(dōu)还有机会,如(rú)果(guǒ)谁能确切证明第九大行星存在(zài),很可能以后太阳系(xì)中会有一颗以你(nǐ)名(míng)字命名(míng)的行星,想想都觉得很酷!

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