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1701077703 代入数值,可得,即这些碳原子在相对于我们以接近3 000km/s的速度运动着!这些信息对于帮助人们理解天体的形成和演化都是至关重要的。
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1701077708 图14.16 来自遥远的黑洞附近物质发出的光的谱线。图片由亚利桑那大学物理系蔡峥提供
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1701077710 看罢分立的谱线,我们再来看看连续的黑体辐射谱。在人类认知宇宙的历史上有一个非常重要的黑体辐射谱,它就是宇宙微波背景辐射(Cosmological Microwave Background Radiation),其光谱如图14.17所示。话说在1965年,美国的无线电天文学家Arno Penzias和Robert Wilson开始调试一架新建的用于无线电通信和天文观测的微波天线。他们发现无论把天线指向天空的什么方向,都能接收到一个强度随频率分布如图14.17所示的微波信号(图中+号标出的点)。他们觉得是仪器出了毛病,绕着这架十几米高的大家伙转了一圈,他们发现天线上有鸟儿留下的“天屎”。这也许就是问题所在,他们把天线仔细打扫干净,回到观测室一看,原来的微波信号一点也没有减弱!
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1701077712 实验学家一般到了这个时候就会想起平时他们认为“四体不勤,五谷不分”的理论学家来。Penzias和Wilson通过电话联系上了普林斯顿大学的理论天文学家Robert Dicke,描述了他们的奇怪结果。Dicke先生一听,欣喜若狂,几年前他就曾预言,如果宇宙是起源于140亿年以前的一次大爆炸,经过这么长时间的冷却,它的温度应该就是3K左右,其对应的黑体辐射最强的部分就在微波波段。但是当时因为缺乏实验证据,没有人重视他的理论,而如今,这不就是一个活生生的实证吗!光谱仪给出的数据点(用+号表示)完美地落在了一条温度为2.7K的黑体光谱曲线上(见图14.17)!从此宇宙起源于一次大爆炸的学说开始成为主流理论,关于宇宙微波背景辐射的研究也在不断地深入。1978年,Penzias和Wilson这两位最早观测到这一光谱的实验天文学家获得了诺贝尔物理学奖。多年以后,我的一位理论天文学教授还在替最早解释这个光谱的Dicke先生鸣不平,他认为理论家也应分享荣誉。对于诺贝尔奖,他作了一句有趣的评语:“Half the time, it was awarded to the wrong person; half the time, it was awarded to the correct person for a wrong reason.”[4]
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1701077717 图14.17 宇宙微波背景辐射。图片修改自维基百科“Cosmological Microwave Background radiation”词条
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1701077719 [1].本章光谱仪的制作参考了一个非常有趣和著名的业余科学家网站:http://sci-toys.com/。
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1701077721 [2].你可以从以下网址免费下载:http://rsbweb.nih.gov/ij/。
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1701077723 [3].关于具体的化学反应过程,请参考文献:http://yly-mac.gps.caltech.edu/N2O/Prasad/Matsumi_O3_cr0205255%20copy.pdf.
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1701077725 [4].最著名的例子是爱因斯坦获得诺贝尔奖的原因不是因为创立相对论,而是因为他的一篇关于光电效应的不经意的文章。
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1701077730 我们都是科学家:那些妙趣横生而寓意深远的科学实验(修订版) [:1701074939]
1701077731 我们都是科学家:那些妙趣横生而寓意深远的科学实验(修订版) 15 像”砖家”一样使用照相机
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1701077735 一分钟简介
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1701077737 本章从业余科学家的角度出发,介绍摄影的基本要素,以解除长期以来只会使用自动模式拍照的广大文艺和科学青年的困惑。
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1701077739 闲话基本原理
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1701077741 曾读过一本关于摄影的书,有一句话让我印象很深刻,作者说绘画是做加法,摄影是做减法。画家总是从一张白纸开始,慢慢添加色彩、形状;而摄影师则是要通过选择角度、光圈、快门、后期处理等,来从原本纷繁的世界中挑选出一部分记录下来。
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1701077743 相机使用得当,将是业余科学家的利器,可以用它来捕捉一些肉眼无法观察到的现象。图15.1展示了我用一台普通的佳能数码相机(早已停产的Powershot A630)记录的水滴落入水面的一瞬间,图片用Powerpoint做了一些简单的处理后,看起来具有水墨的意境。相机也能记录一些重要的科学数据,比如本书前一章我们就曾用它来拍摄光谱。著名的哈勃望远镜其实就是一个漂浮在太空中的巨大照相机,时刻记录着来自遥远星系的微弱影像。
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1701077748 图15.1 水滴落入水面的瞬间
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