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天文学就是一门能在信息极其有限的情况下,还原出宇宙真相的学科。用小信息撬动大真相。
宇宙为我们提供了最遥远的他者视角。在宇宙中回望地球,所有幸福与烦恼、胜利与失败都是如此渺小。宇宙能为我们提供最大的慰藉。
宇宙为人类的思维提供了最大的舞台。从埃隆马斯克的登陆火星计划,到刘慈欣的小说,只有宇宙才能装得下人类的想象力。
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地球不特殊:承认了地球不特殊,也就相当于承认了“我们这里有的,其他地方也应该有”,也就是说我们在地球上研究出来的知识和规律放在宇宙其他地方也是适用的。
如果把宇宙学原理从天文学中也给剥夺掉的话,那人类文明也注定是一个患上了自闭症的文明。
划重点:
1 宇宙学原理,就是地球在宇宙中一点也不特殊,所以我们在地球上发现的规律在其他地方也应该有效。
2 宇宙学原理,是我们对宇宙真实情况的一个猜测,是一个先验的理念,但没有它,天文学就无法开展。
3 宇宙学原理,不只是我们的猜测,随着天文学的发展,它也被大量的事实验证。
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两个重要的支点,一个是光谱分析,一个是距离测量。
通过光谱分析可以跨越距离,直接看到各种天体上的元素构成。给了我们一个从元素级别验证宇宙学原理的机会。
划重点:
1 光谱分析是天文学里的显微镜,能让天文学家隔着上亿光年的距离知道远处天体的元素构成。
2 天文学家对恒星和其他天体进行了光谱分析,在元素层面上验证了宇宙学原理,宇宙中的元素构成都是相似的。
3 宇宙膨胀会导致光谱的红移,所以面对遥远的天体,要把红移消除后才能知道它的元素构成。同时,这也成为了一种非常有效的测距方法。
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只有把距离的影响消除掉之后,我们才能知道天体或是宇宙现象的真实面貌。这个时候再利用宇宙学原理才是正确的。
之所以将距离说成是宇宙学原理的推进器,因为消除了距离,宇宙学原理才能正常使用。
看到遥远目标并不能直接得到更深远的理解。只有测量了距离,才能消除距离的影响,才能更大范围地应用宇宙学原理。这就是距离的意义。
划重点:
1 亮度、视觉大小、红移程度等等参数都是会受到距离影响。把这些参数的距离因素消除后再使用宇宙学原理才是正确的。
2 天文学中测量距离的方法有很多种,近距离的可以用恒星视差法,远一些的可以用标准烛光法,再远的话还可以用红移测距。
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观测数据对于天文学很重要,可以说是天文学的基石。
天文学就是一个抱团取暖的学科,一个模型不靠谱,那我就拉帮结派,和更多的其他模型发生关联。你要是想证明我的模型错了,那你就要把我背后的一大帮模型都打倒。
天文学也一样,观测数据不足,这是客观条件的缺陷。为了弥补这个缺陷,天文学就发展出了更发达的模型体系作为代偿。这就是模型体系的价值。
模型体系还有另一个作用,它还是一个观测数据的放大器。
划重点:
1 天文学不能像其他科学那样反复实验,又只能依赖有限的观测数据,所以必须通过模型的猜测推动理论前进。
2 单个模型确实能解释一些问题,但可靠性不高。所以,天文学需要把模型之间尽可能多的联结起来。新的理论只有深层地嵌套在其他模型当中,才能更可靠。
3 模型体系就成了天文学的认知方法,甚至把有限的数据信息放大成了丰富的知识。这就是天文学的核心框架。
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