1 / 43

演化 宇宙

第 8 單元：宇宙 4 銀河之外與天文望遠鏡發展 . 202 10460. 演化 宇宙. 人. 物理系 侯維恕. 物理系 侯維恕. 本著作除另有註明外，採取 創用 CC 「姓名標示－非商業性－相同方式分享」台灣 2.5 版 授權釋出. 本作品由 Princeton University Press 同意課程：演化、宇宙、人使用，本資料庫亦無再授權他人使用之權利，您如需利用本作品，請另行向權利人取得授權。. 開場：創世可以有所不同嗎？ 第一段：從大爆炸到生命圈 行星與恆星 生命與自覺意識 原子、星星、銀河 銀河之外 銀河系之前

salim
Download Presentation

演化 宇宙

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. 第8單元：宇宙4 銀河之外與天文望遠鏡發展 202 10460 演化 宇宙 人 物理系 侯維恕 物理系 侯維恕 本著作除另有註明外，採取創用CC「姓名標示－非商業性－相同方式分享」台灣2.5版授權釋出

  2. 本作品由Princeton University Press 同意課程：演化、宇宙、人使用，本資料庫亦無再授權他人使用之權利，您如需利用本作品，請另行向權利人取得授權。 • 開場：創世可以有所不同嗎？ • 第一段：從大爆炸到生命圈 • 行星與恆星 • 生命與自覺意識 • 原子、星星、銀河 • 銀河之外 • 銀河系之前 • 黑洞與時光機 • 第二段：起初與末了 • 減速抑加速？ • 很久以後： • 事情的起頭 ― 頭一毫秒 • 第三段：基要與臆測 • 穹蒼與微觀世界 • 多重宇宙與人本論證 上 Our Cosmic Habitat Paperback, 224 pages Princeton University Press (2003) 已獲作者同意爲授課做中文翻譯 自己組織起來去買

  3. I.從大爆炸到生命圈 4. 銀河之外 • 其他銀河系 銀河系、本星系群；本超星系叢 • 大尺度結構與膨脹 大尺度均勻性；哈伯定律 • 望遠鏡：在天與在地 地面；天上；X-光(與伽瑪射線)高能天文 • 遠眺過去

  4. Boris Štromar 2.5M ℓyr NASA 仙女座星系 銀河系(上方直視) 其他銀河系 銀河系、本星系群；本超星系叢 ― 爲什麼？ 星系是大尺度宇宙的主要成分 宇宙(可見)星系數目 ~星系內星星的數目

  5. 離開地球 拉遠一萬倍 尺度 太陽週邊 30光年 冥王星軌道 天狼 Richard Powell 人馬座a Richard Powell

  6. 250萬光年 尺度 Boris Štromar 銀河系 仙女座星系 仙女見我應如是… 10萬光年 Richard Powell 太陽每2.5億年繞一圈(我們的銀河「年」)

  7. Pavo群 Pegasus群 尺度 2.5M ℓyr 「本星系群」(Local Group) 1000萬光年 Boris Štromar 銀河系 仙女座星系 NASA Richard Powell 遠眺類似

  8. 室女座星系叢 (Virgo Cluster) 尺度 Virgo 「本超星系叢」(Local Supercluster) 二億光年 Richard Powell

  9. 尺度 十億光年內 五億光年內 Walls, Voids, Filaments. Richard Powell

  10. 尺度 140億光年內(Observable Universe) No New Structure ! 宇宙在大尺度 是均勻的！ Richard Powell 我們並不是在宇宙的中央！

  11. 「碎形」(fractal)宇宙示意圖 參書裡討論 高慧芸

  12. 哈伯定律 大尺度結構與膨脹 宇宙學之所以是可處理的，乃是因為我們 宇宙像大洋的表面，而不像高山的地形。 在一個全然隨機的宇宙(類似山區地形)， 遠方區域可以很不像我們附近任何地區。

  13. 140億光年內(Observable Universe) 假想圖 No New Structure ! 宇宙在大尺度 是均勻的！ 如何得知？ Richard Powell 我們並不是在宇宙的中央！

  14. 英-澳望遠鏡 2°視野星系紅位移勘查 The 2dF Galaxy Redshift Survey 全天球圖 銀河北極 銀河面 銀河南極 2°視野 15h − 10h 3h − 22h 遠離銀河盤面之勘查範圍

  15. 紅位移 宇宙在大尺度 是均勻的！ 10億光年

  16. 140億光年內(Observable Universe) 只勘查了一部份，且沒有深到百億光年 假想圖 No New Structure ! 宇宙在大尺度 是均勻的！ Richard Powell 我們並不是在宇宙的中央！

  17. Hubble Deep Field (哈伯深景) 小於滿月盤面1/100 Hubble Deep Field HST ．WFPC2 PRC96-01a ．STSci OPO ．January 15, 1996 ．R. Williams (STSci), NASA) Hubble Deep Field South HST ．WFPC2 PRC98-41a ．STSci OPO ．November 23, 1998 ． The HDF-S Team．NASA NASA 南、北「任取」角度無統計差別  宇宙在大尺度是均勻的！

  18. 紅位移：都卜勒效應， 遠離越快，越向紅移 宇宙在大尺度 是均勻的！ 100-inch (2.5 m) Hooker 望遠鏡 加州Mount Wilson Observatory 哈伯定律 紅位移與距離成正比 變高 低 紅位移 紅 變藍 越遠越快 1929： 各星系互相遠離  宇宙膨脹 可將遠方星系的紅位移想成 光跑過宇宙時，空間的伸展 Edwin Hubble (1889-1953) 哈伯 10億光年 Andrew Dunn 觀察到的最遠星系的 遠離速度達光速90%

  19. NASA NASA Hubble Ultra Deep Field (130億光年), 圖內~ 一萬星系

  20. ~宇宙130億年時 ~宇宙8億年時 NASA Hubble Ultra Deep Field (130億光年)

  21. 尺度 No New Structure ! 140億光年內(Observable Universe) 哈伯定律並不表示我們在宇宙中地位特殊。 試想像所有的星系都以竿子相連。如果竿子 都以相同比例伸長，則任何三根竿子組成的 三角形都維持形狀不變，那麼任何星系上的 觀察者都看到相同的擴展方式。看起來就好 像空間自己在擴展，因而拉著眾星系一起。 我們的宇宙似乎曾擠到一個點，但無論誰 ―是地球、仙女座星系、或最遠的星系― 都一樣可以宣稱他是從那個點出發的。 我們不能指向現在宇宙的任何一處說： 「那裡是中央。」 所有的星系有相同的立足點。 宇宙在大尺度 是均勻的！ Richard Powell 我們並不是在宇宙的中央！

  22. 2.5mHooker望遠鏡 (哈伯用以發現宇宙膨脹) 望遠鏡：在天與在地 工欲善其事，必先利其器。 Andrew Dunn

  23. 8.3mすばる(昴)望遠鏡 4 x 8mVLT望遠鏡, Paranal, 智利 European Southern Observatory 加持 CCD取代底片：靈敏度從 1%理論極限的80%！ @ 4139 m Denys Mauna Kea @2635 m ESO @ 4145 m NASA 10m Keck 望遠鏡，Mauna Kea，夏威夷

  24. 將取代哈伯的太空望遠鏡 6.5m Lagrange點 EnEdC NASA 新一代JWST紅外光(原NGST)太空望遠鏡 (~2014年) 特殊造型是由於將放置在 L2，永遠背對地球與太陽 James Webb Next Generation

  25. sun earth 2009.5.14發射! ESA ESA Herschel Herschel (towards L2) ESA Planck ESA 遠紅外線 都放置到 L2 ESA ESA

  26. Chandra X光太空望遠鏡 大氣層：我們頭頂的防護罩 Fermi-LAT 電磁能譜 波長 NASA 電波 伽瑪射線 微波 NASA 電波 可見光 地面 NASA

  27. 遠眺過去 原來的氫是從哪來的？ 銀河是如何有的？ 為何宇宙是由這些幾萬光年大小的星系組成？ 必須回探到宇宙起初幾分鐘(下一章)

  28. 數千億個星系… 各自可能藏著數百萬類似地球的行星… ~宇宙137億年 ~宇宙130億年時 同一視野 NASA «滿月盤面 Hubble Ultra Deep Field 台大物理系 侯維恕 ~宇宙8億年時 world line: 「世界線」 light cone : 「光錐」 生命已開始出現 的機會不大

  29. X-ray Satellites (w/ R. Giaconni) 觀看宇宙的重要新「窗口」 台大物理系 侯維恕 NASA NASA NASA Chandra X光太空望遠鏡 NASA

  30. Giaconni 2002物理Nobel:X-光宇宙 Normal Star X Rays Mass Accretes Neutron Star Accretion Disk X Rays What if a blackhole? 台大物理系 侯維恕

  31. Normal Star X Rays NASA/ESA Mass Accretes Neutron Star Accretion Disk X Rays What if a blackhole? 台大物理系 侯維恕

  32. 伽瑪射線太空望遠鏡 NASA NASA 2008.6.12發射 NASA NASA NASA

  33. 版 權 聲 明 頁

  34. Cosmos 4

  35. Cosmos 4

  36. Cosmos 4

  37. Cosmos 4

  38. Cosmos 4

  39. Cosmos 4

  40. Cosmos 4

  41. Cosmos 4

  42. Cosmos 4

More Related