从爱因斯坦到霍金的宇宙
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从爱因斯坦到霍金的宇宙课后习题答案2.1-2.82.11、【判断题】迈克耳孙实验结果与当时天文学的光行差现象相矛盾。
我的答案:J2.21、【判断题】法国斐索的流水实验结果肯定了伽利略变换。
我的答案:x2.31【单选题】光速不变原理是指()。
A、真空中的光速在空间各点都相同B、真空中的光速各向同性C、真空中的光速不随时间的变化D、真空中的光速和观测者相对与光源的运动速度无关我的答案:D2.41【单选题】光速不变原理必然导致()。
A、“同时”这个概念是相对的B、“同时”是绝对的C、光速各向同性D、光速是极限速度我的答案:A2.51、【判断题】一列火车以速度v = 0.9c (光速c的0.9倍)相对于地面行驶,火车顶上有一个人,沿火车运动的方向飞奔,相对于火车的速度u0也是0.9c,那么这个人相对于地面的速度u不会超过光速。
我的答案:J2、【判断题】物体运动时的质量比静止时增大。
我的答案:J3、【判断题】质能关系E = mc2表示质量和能量可以相互转换。
我的答案:X2.61、【判断题】双胞胎兄弟中的B乘宇宙飞船到外星系去旅行,他的兄弟A留在地球上。
双生子佯谬告诉我们,当B回来时会发现自己比同胞兄弟年轻了。
我的答案:J2.71、【判断题】相对论建立在相对性原理和光速不变原理的基础之上。
相对论与牛顿经典物理学的分水岭是光速不变原理,不是相对性原理。
我的答案:J2.81、【多选题】下列四点中的哪几点对爱因斯坦成才产生了重要影响?()A、中学时代,家中来的大学生给他带来科普读物B、德国中学对学生要求严格C、青年时期自发组织的自由读书的俱乐部奥林匹亚学院D、阿劳中学补习班的自由宽松环境我的答案:ACD2、【判断题】相对论的发现只有一个人,是爱因斯坦。
我的答案:J3.11、【多选题】下列伟人中有哪几位是师范专业毕业的学生()A、牛顿B、爱因斯坦C、门捷列夫D、毛泽东我的答案:BCD3.21、【单选题】居里夫人用钵来命名自己发现的元素是为了纪念().A、自己的父亲B、自己的母亲C、自己的祖国D、自己的好友我的答案:C2、【多选题】下面属于1885年之前的科学发现的是()A、光谱线的规律B、发生光谱C、伦琴射线D、吸收光谱我的答案:BD3.31、【单选题】原子的轨道量子化模型是由下面哪位科学家提出来的?A、汤姆逊B、卢瑟福C、玻尔D、海森堡我的答案:C3. 41【单选题】全世界第一所具有充分学术自由空气的大学是().A、英国的牛津大学B、美国的哈佛大学C、日本的京都大学D、德国的哥丁更大学我的答案:D3.51、【单选题】德布罗意波中波性与粒子性是什么关系?A、波是大量粒子的行为B、粒子是各种单色波叠加成的波包C、波表示的是粒子出现的概率D、波长越短粒子性越明显我的答案:C2、【判断题】矩阵力学的创始人是海森堡和波恩;波动力学的创始人是薛定谔。
爱因斯坦的宇宙是静态宇宙模型,当然,不管爱因斯坦还是霍金,其实都用爱因斯坦广义相对论的爱英斯坦方程。
由于爱英斯坦的静态宇宙模型,所以他在计算一个静态宇宙的时候爱因斯坦方程需要有一个常数,其实这个常数就是后来的宇宙学常数,也就是我们这个时代主流宇宙模型中暗能量的来源。
霍金的宇宙模型其实就是代表现代主流宇宙模型。
现代主流宇宙观就是宇宙学的大爆炸理论,即宇宙起源于约138亿年前一个奇点,大爆炸引起极快速膨胀,当然这种膨胀是均匀的、各向同性的。
现在的宇宙之所以成为现在的样子,都源于此。
目前主流宇宙模型认为,我们的宇宙是有约5%的普通物质,即有电磁相互作用的物质,约25%的暗物质,即无电磁相互作用的物质,以及约70%“神秘”的暗能量。
暗能量是导致目前宇宙在加速膨胀的成分。
当然,这种主流的宇宙模型之所以成为主流,是因为跟我们人类对宇宙的实验观测数据相符得比较好,毕竟,物理学是门实验科学。
但最近哈勃望远镜对Ia型超新星爆炸等观测,得到的宇宙膨胀速度比观测宇宙微波背景辐射得到的数据大。
或许在不久的将来现在的主流宇宙模型会发生变化。
尔雅从爱因斯坦到霍金的宇宙课后习题答案13.1-13.12 13.11、【单选题】公元前600年,作为“巴比伦之囚”的犹太人创造了人类历史上第一个重要的宗教,它是A、基督教B、犹太教C、天主教D、伊斯兰教我的答案:C2、【单选题】第一次预报日全食是泰勒斯作出的,那是在A、前1050年B、前584年C、前403年D、前221年我的答案:B3、【单选题】毕达哥拉斯在前500多年提出了第一个宇宙模型。
人、日心模型B、地心模型&中心火模型D、天圆地方模型我的答案:C4、【多选题】公元年前500多年,影响中国思想文化的三位伟人都在这一时期创建了自己的学说。
他们是A、孔子B、曾子C、老子D、释迦牟尼我的答案:ACD5、【判断题】从古埃及、中世纪欧洲一直到现代的西亚、中亚和南亚,西方统治集团的特点是长期存在王权与神权的斗争。
而中国则始终是皇权压倒神权,不允许宗教干政。
我的答案:J13.21、【单选题】第一个认识到大地是一个球的人是A、泰勒斯B、毕达哥拉斯C、阿基米德D、欧几里得我的答案:B2、【单选题】马拉松比赛起源于希腊人在反侵略的希波战争中的胜利。
这场战斗发生在A、前679年B、前1050年C、前490年D、前210年我的答案C3、【单选题】晋楚的百年争霸战争,雅典与斯巴达争霸的伯罗奔尼撒战争,都告诉后人一个重要的历史经验。
A、远交近攻B、发动群众C、坚壁清野D、不要向霸主挑战我的答案:D13.31、【多选题】希腊的“断臂维纳斯”雕像,体现了A、黄金分割美B、动态美C、残缺美D、距离美我的答案:AC2、【多选题】公元前300年-前200年,东西方都完成了政治军事上的大统A、亚历山大统一西方B、阿育王统一印度C、秦始皇统一中国D、凯撒统一欧洲我的答案:ABC13.41、【单选题】人类历史上第一个科学院-即埃及的亚历山大科学院,出现在A、公元前500多年B、公元前300年前后C、公元元年前后D、公元200年前后我的答案:B2、【多选题】在亚历山大科学院工作过的科学家有A、毕达哥拉斯B、亚里士多德C、阿基米德D、欧几里得我的答案:CD3、【多选题】亚历山大科学院A、有藏书70多万卷的图书馆B、造出了车轮C、造出了蒸汽机D、设立了科研基金13.51、【单选题】布匿战争是罗马人和迦太基人之间发生的帝国主义争霸战争。
白矮星、中子星与黑洞(一)已完成1加尔各答有一个地方叫黑洞。
正确答案:√我的答案:√2约翰·米歇尔提出“暗星”概念是在哪一年?()A、1769年B、1821年C、1783年D、1785年正确答案: C 我的答案:C3《宇宙体系论》和《天体力学》的作者是()。
A、约翰·米歇尔B、拉普拉斯C、爱因斯坦D、托马斯·杨正确答案: B 我的答案:B4产生暗星的条件是:()A、R=2GM/C2B、R<2GM/CC、R>2GM/C2D、R<2GM/C2正确答案: D 我的答案:D5美国“原子弹之父”是:()A、费米B、西那德C、奥本海默D、约里奥.居里正确答案: C 我的答案:C6白矮星的密度是:()A、1.4克/CM3B、1吨/CM3C、100吨/CM3D、100亿/CM3正确答案: B 我的答案:B7爱因斯坦的广义相对论预言了黑洞。
正确答案:√我的答案:√8双缝干涉实验证实了光是波。
正确答案:√我的答案:√9据《每月之星》中记载,白矮星的密度是每立方厘米()左右。
A、3吨B、2吨C、1吨D、0.5吨正确答案: C 我的答案:C10最先提出暗星概念的人是白矮星、中子星与黑洞(一)已完成1加尔各答有一个地方叫黑洞。
正确答案:√我的答案:√2约翰·米歇尔提出“暗星”概念是在哪一年?()A、1769年B、1821年C、1783年D、1785年正确答案: C 我的答案:C3《宇宙体系论》和《天体力学》的作者是()。
A、约翰·米歇尔B、拉普拉斯C、爱因斯坦D、托马斯·杨正确答案: B 我的答案:B4产生暗星的条件是:()A、R=2GM/C2B、R<2GM/CC、R>2GM/C2D、R<2GM/C2正确答案: D 我的答案:A5美国“原子弹之父”是:()A、费米B、西那德C、奥本海默D、约里奥.居里正确答案: C 我的答案:C6白矮星的密度是:()A、1.4克/CM3B、1吨/CM3C、100吨/CM3D、100亿/CM3正确答案: B 我的答案:B7爱因斯坦的广义相对论预言了黑洞。
霍金的心得体会篇一:从爱因斯坦到霍金的宇宙心得体会从爱因斯坦到霍金的宇宙心得体会在经过这几节课的学习后,我收获很大,并对相关知识有了较为深入的了解。
并对这门课产生了浓厚的兴趣。
赵峥教授以其广博的知识和深入浅出、引人入胜的讲解深深吸引了我。
以下便是我在这门课中的学习与收获:这门讲述的是前人对宇宙的探索,从物理学的发展出发,主要介绍和讲叙爱因斯坦和霍金对宇宙的贡献。
使我对爱因斯坦这位天才式人物以及他的工作有了深入的了解。
下面我就简单说一下我的收获:这门课使我对爱因斯坦及他的相对论有了更深入的了解。
早在16岁时,爱因斯坦就从书本上了解到光是以很快速度前进的电磁波,他产生了一个想法,如果一个人以光的速度运动,他将看到一幅什么样的世界景象呢?爱因斯坦认真研究了麦克斯韦电磁理论,特别是经过赫兹和洛伦兹发展和阐述的电动力学。
爱因斯坦坚信电磁理论是完全正确的,经过长期的努力,他终于创立了相对狭义相对论的有关原理:1.物理规律在所有惯性系中都具有相同的形式。
2.在所有的惯性系中,光在真空中的传播速度中具有相同的值C。
当世人惊叹于他的成就时,爱因斯坦并没有放弃继续深入研究,他发现了自己理论中的一些漏洞。
比如引力问题,狭义相对论对于力学、热力学和电动力学的物理规律是正确的,但是它不能解释引力问题。
于是,他将狭义相对性原理推广到广义相对性,又利用在局部惯性系中万有引力与惯性力等效的原理,建立了用弯曲时空的黎曼几何描述引力的广义相对论理论。
至此,一套完整的体系呈现在人们面前。
他的思想极大的推动了物理学的发展,给后人留下了宝贵的知识和精神财富。
通过对他的了解,不但使我了解到了一套科学的研究方法,还让我明白了做学问要严谨的思维,任劳任怨的精神以及刻苦的努力。
一位伟人,就是一盏明灯,照亮了我们前进的道路,我们要沿着他的脚步,探寻未知的世界。
与此同时,我还对霍金及其研究的黑洞产生了浓厚的兴趣。
在伽利略逝世三百周年之际,霍金出生了。
爱因斯坦和量子论与相对论的诞生〔一〕已完成1浮力定律是阿基米德提出的。
正确答案:√我的答案:√2探究式的学习方式由西方传播而来。
正确答案:×我的答案:×3下列选项中属于伽利略的成就的是:〔〕A、重述惯性定律B、用科学的语言阐述了相对性原理C、自由落体定律D、以上都是正确答案: D 我的答案:D4提出杠杆原理的学者是:〔〕A、伽利略B、阿基米德C、亚里士多德D、牛顿正确答案: B 我的答案:B5最早用到物理学这个词的人物是:〔〕A、苏格拉底B、柏拉图C、亚里士多德D、孟德斯鸠正确答案: C 我的答案:C6最早使用物理学这个词的人是A、苏格拉底B、柏拉图C、亚里士多德D、阿基米德正确答案: C 我的答案:C7相对论是关于时空和引力的基本理论。
正确答案:√我的答案:√8爱因斯坦重要的科学发现和创新都是老年时期做的。
正确答案:×我的答案:×9静力学和流体静力学的奠基人是A、苏格拉底C、亚里士多德D、阿基米德正确答案: D 我的答案:D10“吾爱吾师,吾更爱真理”是谁说的A、苏格拉底B、柏拉图C、亚里士多德D、阿基米德正确答案: C 我的答案:C11希腊三哲不包括A、苏格拉底B、柏拉图C、亚里士多德D、阿基米德正确答案: D 我的答案:D12提出了浮力定律、杠杆原理、重心概念的人是谁:A、柏拉图B、阿基米德C、苏格拉底D、爱因斯坦正确答案: B 我的答案:B13提出惯性定律、相对性原理、自由落体定律的科学家是:A、阿基米德B、牛顿C、伽利略D、哥白尼正确答案: C 我的答案:C14阿基米德的国家被罗马围攻时,他设计的抛石机运用了〔〕。
A、伽利略定律B、牛顿定律C、浮力定律D、杠杆原理正确答案: D 我的答案:D15“格物穷理”是我国哪位理学家提出:A、沈括B、毕升C、朱熹正确答案: C 我的答案:C16苏格拉底、柏拉图和亚里士多德被称为“希腊三贤”。
正确答案:√我的答案:√因斯坦和量子论与相对论的诞生〔二〕已完成1惯性定律的最早提出者是古希腊的德谟克利特。
从爱因斯坦到霍金的宇宙分)选择题(60分)0000021469 2.01、爱因斯坦在对等效原理的反复试探当中悟出了一个很重要的东西,以为万有引力是一个分)A.场能效应B.几何效应C.时空效应0000021470 2.02、“质量确实是物质的量”那个概念是谁下的分)A.伽利略B.普朗克C.牛顿0000021471 2.03、狭义相对论发表的时期,那时人们所明白的两种力是什么分)A.推动力和摩擦力B.浮力和推力C.万有引力和电磁力0000021472 2.04、太阳的粒子流,像起风一样刮向彗星,形成彗尾,这就叫分)A.宇宙风B.太阳风C.动感光波0000021473 2.05、牛顿的亲人之因此编造苹果故事,是为了让牛顿在和谁争夺万有引力定律的发觉权时取得优势分)A.莱布尼茨B.达朗贝尔C.胡克0000021474 2.06、开普勒发觉行星运动的第三定律以后,开始编什么那个表在后来被航海家和天文学家利用了一百连年。
分)A.《地谷新表》B.《开普勒新表》C.《鲁道夫新表》0000021475 2.07、牛顿和苹果的故事,最先是谁在书中写出的分)A.伏尔泰B.狄尔泰C.泰戈尔0000021476 2.08、谁改良了地心说,开普勒取得了大量他教师的精准的天文观测资料,提出了行星运动的第必然律和第二定律分)A.波普尔B.鲁道夫C.地谷0000021477 2.09、据咱们所知,事实上第一个完成环球航行的人是分)A.恩利基B.郑和C.麦哲伦0000021478 2.010、毕达哥拉斯提出了一个宇宙模型,外面确实是大地等,他那个模型中间的是什么分)A.地心火B.岩浆C.磁铁0000021479 2.011、以下不属于核反映堆的慢化剂的选项是分)A.重水B.石墨C.盐酸0000021480 2.012、以下不属于最先一批在中国开始核弹研究的物理学家的是分)A.钱三强B.杨振宁C.邓稼先0000021481 2.013、向美国联邦调查局进谗言,使得奥本海默调离原子弹实验场的是分)A.惠勒B.泰勒C.席勒0000021482 2.014、以下不属于使原子弹爆炸的方式是分)A.内爆法B.外控法C.枪法0000021483 2.015、二战期间,在美国制造原子弹的核物理专家不包括分)A.希拉德B.泰勒C.魏格纳0000021484 2.016、利用核聚变原理能够制造什么分)A.原子弹B.氢弹C.核反映堆0000021485 2.017、氦一般是两个质子两个中子,因此氦三有分)A.2个质子和1个中子B.3个质子和0个中子C.1个质子和2个中子0000021486 2.018、1930年,普朗克的研究生玻特用阿法粒子,轰击那种铍元素以后,发觉有一种看不见的射线,这种射线穿透能力比X射线还强,这种射线是分)A.伽马射线B.伦琴射线C.中子0000021487 2.019、在约里奥居里发布核裂变实验以后,紧接着又有两个实验室做出该实验。
自然科学类:从爱因斯坦到霍金的宇宙
课程简介:
该课程结合历史时间顺序以及现实理论基础展开叙述,主要包括爱因斯坦的生平,量子论以及相对论的诞生,宇宙的发展历程探索,放射性与原子弹的研究,广义相对论的研究,关于白矮星、中子星与黑洞的介绍,霍金生平及其黑洞研究,膨胀的宇宙、虫洞与时间机器,时间的性质文明的诞生,文明的演进等。
该课程运用通俗易懂的语言讲解出宇宙的奥妙以及天文物理研究的现状和渊源,为学子们普及物理知识,增加学术修养打下良好基础。
主讲人简介:
赵峥:现为北京师范大学物理系教授,博士生导师。
长期从事广义相对论、量子力学和统计物理的教学,活跃于黑洞物理、弯曲时空量子场论和时空理论等研究领域。
从爱因斯坦到霍金的宇宙观后感在探索宇宙的漫长历程中,从爱因斯坦到霍金,这两位伟大的科学家都为我们揭示了宇宙的奥秘,引领我们进入了一个全新的宇宙观的时代。
他们的贡献不仅仅是科学上的突破,更是对人类思维方式的巨大冲击。
通过学习他们的学说和研究成果,我不禁感叹万物皆有可能,宇宙仍然存在着无数未知的谜题等待着我们去解开。
首先,让我们聚焦在爱因斯坦的相对论上。
相对论的提出是一次科学史上的巨大突破,让人们重新认识了时间、空间以及引力等概念。
尤其是狭义相对论,给人们带来了时间和空间的相对性,彻底颠覆了牛顿力学的经典观念。
而广义相对论更是让人们认识到引力的本质,认识到物质和能量如何影响宇宙的曲率。
爱因斯坦的宇宙观告诉我们,宇宙是一个动态的整体,物质和能量的分布决定了时空的结构,这种结构又反过来影响物质和能量的运动。
这种相互作用构成了宇宙的基本规律。
爱因斯坦的理论为宇宙带来了新的理解,但同样也带来了新的问题。
例如黑洞,这是相对论的一个重要预言。
爱因斯坦的方程组表明,在某些特定的条件下,物质的密度和引力会形成一个密不透光的区域,使光线不能逃离其中。
这就是著名的黑洞现象。
黑洞对于宇宙进一步的探索意义重大,因为它们可能是宇宙中最奇特的天体之一,也是宇宙中到达极限情况的产物。
然而,直到今天,我们对黑洞的本质仍然知之甚少。
我们不知道黑洞的内部是什么样的,也不知道黑洞是如何形成的,这些谜题依然困扰着科学家们的思维。
而霍金则在黑洞研究的基础上,做出了更深刻的思考。
在霍金的宇宙观中,黑洞并非彻底的终结,而是一个巨大的“事件视界”,在这个边界之内的一切都无法逃脱,但在这个边界之外的可能是另一个宇宙。
这个观点被称为“黑洞边界宇宙论”,它在某种程度上将相对论和量子力学结合起来,提出了黑洞内部也存在量子效应,进一步拓展了我们对黑洞的认识。
在霍金的宇宙观中,时间也像空间一样,是一个维度。
这使得宇宙的起源成为一个更加复杂的问题。
根据“宇宙起源的无边界定律”,霍金认为宇宙的边界是一个没有时间概念的处境,也就是说,在宇宙的起源时刻,时间本身也随之消失。
《从爱因斯坦到霍金的宇宙》听课感想首先,我作为一名XX大一学子对赵老师这几节课来的辛苦付出表示诚挚感谢!
十分荣幸,能在刚来大一的第一个学期就选中赵老师的课,通过赵老师深刻而不乏趣味的讲解,使得原本对天体物理充满着好奇的我越发喜欢上了这一研究领域。
虽然只有短短几节课,但赵老师丰富的学识与独到的见解却着实令我们这些晚辈钦佩。
以物理发展史为线索,穿插进哥白尼、伽利略、牛顿和爱因斯坦等各位学界名士的研究历程以及奇闻趣事,使得原本枯燥的理论知识充满着灵动性。
还有相对论、黑洞和宇宙演化的相关知识,以霍金和彭若斯的贡献为核心,来阐述当代的时空理论,介绍相对论研究的前沿和最新成果。
这些都令我大开眼界。
除此之外,赵老师在课程中结合历史时间顺序以及现实理论基础展开叙述,主要包括了爱因斯坦的生平,宇宙的发展历程探索,量子论以及相对论的诞生和发展,放射性以及原子弹的研究,广义相对论的研究,关于白矮星、中子星与黑洞的介绍,霍金生平及其黑洞的研究。
赵老师运用通俗易懂的语言讲解出宇宙的奥秘以及天体物理研究的现状和渊源,为我们普及物理知识,增加学术修养打下了坚实的基础。
通过赵老师深入浅出的讲解,我在愉快中学到更多知识,譬如主序星的能量耗尽后会变成红巨星,黑洞的温度和它的
质量成反比,白矮星塌缩后形成铁和硅等物质,以及之后产生的超新星爆发等。
还有一些“物理外史”,像是为爱因斯坦抄笔记的米列娃,牛顿与莱布尼兹争夺微积分的创立权等,既丰富了物理名人的人物形象,同时也告诉了我们好多做人的道理,这是物理学之外的,却是人生之中的。
物理类课程学起来就有些枯燥,而且大多数老师的讲解很是严肃,这可能和中外的教学传统有一定关系,所以中学时期的知识基础并不坚实。
但赵老师提出了超出中学的理论体系,专攻天体物理讲得很生动,很容易引起学生的共鸣,同时也唤起了一些我关于中学物理的记忆,再辅以其他一些新观点,新概念,像是黑洞无毛理论,钱德拉塞卡发现不相容原理所能提供的排斥力有一个极限等,以一位学者的成长和科研历程为线索,穿插进其他名人的研究成果以及各项发现
的不足与历史意义。
这样的一堂教学科可真是令我们受益匪浅。
同样赵老师还以一个物理学者的身份在自然历史高度谈论了人的存在,让人颇多思考。
赵老师以幽默风趣的语言,讲课过程中避开繁杂的数学计算,在轻松愉快的氛围下掌握深奥理论的主要思想,了解科学发现的曲折历程, 学到科学研究的方法。
通过这门课的学习,我不仅对科学的发展历程有了更加清楚的认识,同时开阔了视野,活跃了思维,使我真正领略了科研的真谛,也被赵老师渊博的知识所吸引。
在短短的几节课学习中,我收获了很多新知识,对物理经典理论和前沿学说的理解也多有深入,可以说,这次课的学习真让我领略到了物理的风采与魅力。
同时,也要十分感
谢赵老师在百忙之中抽出时间来交大为我们解读经典,普及物理知识,使我们的科学素养得以提升。
同学们和我都非常喜欢这门课程,不止是被广袤的宇宙,传奇的物理学史所吸引,更是对赵老师丰厚的学识,严禁但不失幽默的智慧的钦佩。
同时,我也十分欣赏赵老师的讲课方式,他往往陶醉在自己描述的世界中,滔滔不绝,将物理学的理论知识融入朴实的语言,取其精华,溯其根源。
像是黑洞与外部的温差,必将导致热流,这是一个不可逆过程,必将导致熵增加;量子力学主要考虑的是电子的能级跃迁,因此它考虑的是电磁效应;奇性定理认为,在宇宙膨胀的开端,时空被告诉地畸变,并且具有最小的曲率半径等专业知识,虽然基础,却着实令我这个刚接触的学生获益匪浅。
当初选课时只是抱着试一试的心态,没预期到会有如此好的效果,真的十分感谢赵老师,使得本来对天体物理陌生的我竟然也成为了一名物理和天文的“忠实粉丝”,借此也更加丰富了我的大学生活,尽管每周才一次,但老师所传授的各方面知识,却也足以令我受益匪浅。
最后,向赵老师致以最诚挚的谢意。