尼尔泰森《给忙碌者的天体物理学》

据说我们应该多了解历史和天文，分别在时间和空间上拓展自己的视野和认知，在碰到问题的时候，不会狭隘的自怨自艾，至少我们能够稍微豁达一点，毕竟从历史的时间和宇宙的空间来看自己的问题，那就都不是问题。

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给忙碌着的天体物理学，分了12个章节。

1、有史以来最伟大的故事

追溯到宇宙诞生之初的140亿年前，四种基础作用力那时是统一的（强核力、弱核力、电磁力、引力）。

在大爆炸后的10-43秒时间内，叫做普朗克时期，对应的宇宙尺寸也是如此之小，叫做普朗克长度。

夸克是个古怪的野兽，每个质子有一个正电荷，每个电子有一个负电荷，可是夸克具有的电荷数是分数，只能是1/3或者2/3。

极早期宇宙的一段时间，物质粒子的数量略微超过反物质粒子，比例为十亿零一比十亿，每10亿次的粒子湮灭（由此留下10亿个光子），才会有一个强子幸存，这些孤独的幸存者构成了我们看到的星系、恒星、行星。

2、在地如在天

通过光谱分析，发现太阳上的氦元素，这是第一个也是唯一一个地球以外被发现的元素。

宇宙中有两类普遍真理：

（1）普适的常量：比如大G、光速

（2）守恒定律：质量和能量的守恒、线性动量和角动量的守恒、电荷的守恒

3、要有光

早期宇宙粒子湮灭产生的光子，在宇宙中穿越，“宇宙背景”是早期宇宙残余光的化身。通过光谱可以推断宇宙背景的温度，随着宇宙不断膨胀，逐渐冷却，变成了红外光子，它们现在是微波，叫做“宇宙微波背景”，对应的温度是2.725K。保持500亿年后，会过渡到“宇宙射电波背景”。

美国贝尔实验室彭齐亚斯和威尔逊，在实验中无意探测到了宇宙微波背景辐射，并因此获得了诺贝尔奖。

4、在星系之间

5、暗物质

根据万有引力定律，观测到的星系运动规律有些不相符，据此推断在某些地方应该还有没被发现的物质，谓之“暗物质”。暗物质跟普通物质完全不同，据测算暗物质是普通物质的6倍。

6、暗能量

在宇宙“质量+能量”总量中，暗能量占绝大多数，其次是暗物质，我们常见并理解的物质只占有极少部分。

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7、元素周期表里的宇宙

只有三种元素是宇宙大爆炸时自然出现的，其余的元素都是从高温的恒星内核产生的。

氢是最轻和最简单的元素，原子核只有一个质子，人体占比超过2/3，宇宙中更是超过90%。

氦是宇宙中第二简单和第二丰富的元素，虽然比氢少得多，但是它的含量是除了氢之外其它所有元素总和的4倍以上。

锂是宇宙中第三简单的元素，它的原子核中有三个质子。锂像氢和氦一样也是宇宙之初就有的元素。

8、关于球形这回事

在所有形状中，球形最受简单物理定律的青睐。

宇宙在膨胀，从每一个方向看过去，所有星系都在离我们而去，其速度与跟我们的距离成正比，在一定的距离，那里的星系退行速度将达到光速，在这个距离之外的所有光线都不能到达我们，在这个“边缘”之外的宇宙是不可见、不可知的。这带来一个“多重宇宙”版本，在一个连续的时空结构之内，由彼此孤立、相互无接触的口袋空间组成。

9、不可见光

从低能低频，到高能高频的电磁波谱如下：

无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线、伽马射线

速度=波长*频率

10、在行星之间

太阳及其所有行星、卫星所占有的体积，仅占有太阳系空间的万亿分之一。

柯伊伯带，是一个布满彗星的带状环形区域，位于海王星之外，宽度范围和太阳到海王星的距离相当，其中最著名的应该就是哈雷彗星，矮行星冥王星也被包括在内。

月亮的直径是太阳直径的1/400，月亮到地球的距离也是到太阳距离的1/400，这是个独一无二的巧合，从而使太阳和月亮在地球上看到的大小是一样的，也让我们能够看到独特的日全食。月亮的公转和自转是一样的，被潮汐锁定，面朝地球的永远是同一个面。

太阳以超过每秒100万吨的速度在散失物质，叫做“太阳风”，主要是高能带电粒子。

11、另一个地球

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12、基于宇宙视角的反思

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