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光是由不同波长的电磁波组成的，我们在上一章中已经提到，在光谱分析中，光谱图将某一恒星发出的光划分成不同波长的光线，从而形成一条彩色带，也就是光谱图。一个天体的光谱向长波（红）端的位移叫作红移。这是由光的多普勒效应所致，即当光源和观测者相对快速运动时造成了光的波长发生变化。在宇宙膨胀的过程中，光传播的媒质被延长了，光的波长同时也被拉长。
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遥远的星系远离我们而去，它们的红移随着它们的距离增大而成正比地增加。这就是说，一个天体发射的光所显示的红移越大，该天体的距离越远，它的退行速度也越大。反过来说，天体越远，光的波长改变越大，红移越大。
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图解时间简史：人人都可以读懂的霍金 麦克斯韦的电磁学
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在此之前，电和磁看起来似乎是互不相干的现象，雷电风暴和太阳光也没有和地球的磁场联系起来。
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麦克斯韦建立的电磁场理论，将电学、磁学、光学统一起来，是19世纪最值得称道的物理学成果之一。
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光也是电磁波，是由在时空中以光速传播的振荡的电场和磁场组成的。
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麦克斯韦用四个方程式解释了所有的电和磁的不同行为。从光的辐射及电流到地球的磁场。
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电场和磁场可以孤立存在。但一般来说，电场随时间变化的话，就会产生磁场。而磁场随时间变化也会产生电场。
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图解时间简史：人人都可以读懂的霍金 [:1700895579]
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图解时间简史：人人都可以读懂的霍金 2 物质构成的基本单位 原子核和电子
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在炼金术盛行的中世纪，炼金士们执著于通过把没有价值的物质通过混合、加热等方法，制造出高价值的金，在一定程度上，这是对物质结构的探索。
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自然界物质的基本单位
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对于物质的构成，早在公元前400年，古希腊哲学家德谟克利特就提出原子的假说。到19世纪初，英国物理学家约翰·道尔顿提出原子说。虽然当时道尔顿所用的术语与我们现在使用的稍有不同，但他清楚地表述了原子、分子、元素等概念，认为世界上各种各样的物质都是由原子组成，而原子种类非常之少，他在原著中已列出了20种原子。道尔顿的学说非常具有说服力，不到20年的时间，就为大多数科学家所采纳。
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后来，俄国化学家门捷列夫根据不同原子的化学性质，将当时已知的63种元素排列在一张表中，这就是元素周期表的雏形。为纪念门捷列夫，第101号元素被命名为钔。现在，元素周期表中元素数目已增至103种。
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