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篇1:宇宙是有限的

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宇宙有限的,也是肯定的,因为从科学角度讲,宇宙从大爆炸产生的,既然爆炸那爆出来肯定有限,大过是多少事。从神学角度讲也是有限,因为上帝创造宇宙万物用了6天时间就息了工,再也没有创造,6天造了多少就多少所以应该也是有限,神学科学很明确,所以肯定是有限,也可能外面还有宇宙。在地球上探索整个宇宙是不可能完成的。我可以告诉你们光有极限距离,光的极限距离外你还能看见什么?黑暗。关键是光还不到宇宙边界,差很远。而且宇宙的界也不是和我们大气层一样,你想过去就过去。外面到底是什么我不能告诉你们,全部告诉你们也接受不了,最后就成迷信

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篇2:怎样预防液化气罐爆炸

全文共 449 字

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液化气的存放条件有哪些是我们在日常生活中要了解的重要知识。液化气罐气罐在生活中随处可见,家庭厨房、食堂伙房等。然而液化气罐又是危险物品,因此对于液化气罐使用知识有哪些务必了解清楚。那么我们应该怎样预防液化气罐爆炸呢?下面就带大家来了解一下这一可燃气体知识。

防止液化气罐爆炸的措施:

1、要在单独的砖瓦结构厨房中使用,正确安放液化石油气的设备。

2、钢瓶必须要直立放置,不允许卧放或倒放。

3、钢瓶必须要远离热源,摆放在易搬动、周围没易燃物,较通风的地方,灶、瓶距离在80公分以上,不得以任何形式对钢瓶加热。

4、装减压阀前要检查密封橡皮圈,做到无变型、缺损、装减压阀手轮要对正阀口,要逆时针旋转上紧。

5、橡皮管、灶具开关、减压阀及手轮至瓶阀连接部位是较易漏气部位,检查漏气请用肥皂水涂刷检查部位,切勿用火查漏。

6、不准私自拆卸、改装液化石油气专用设备,有问题请交供应单位处理。

7、发生液化石油气泄漏时要及时关紧瓶阀,打开门窗,进行通风疏散。在泄漏场所,要严禁各类明火(包括烟头)严禁开、关各类任何电器设备。

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篇3:关于可能存在其他宇宙的论证

全文共 2599 字

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亚里士多德在《论天》第一卷,首先基于其自然哲学中最重要的自然运动和自然位置概今出了、 自己关于宇宙唯一性的论证。亚氏认为,每一个简单物(即元素)都有自己的自然运动,即某种内在的倾向驱使着它向自己合适的位置运动,当它到达自己的自然位置之后,就静止在那里。因此,土自然向下运动并停止于中心,而火自然向上运动并停止于边界。宇宙的中心和边界,实际是由元素的自然位置规定的。在亚氏的宇宙图景中,元素、自然运动和自然位置相互勾连、相互规定:各元素之所以成为自身,是因为它们有朝向自己自然位置运动的内在倾向;各元素自然运动的停止点即各元素的自然位置;而元素的自然位置又规定了宇宙的中心和边界。因此,元素及其所构成的一切,都只可能在这个唯一的宇宙中运动。所以,宇宙是唯一的。亚氏在给出了这个以自己的语言和概念叙述的论证之后,并没有紧接着去阐述宇宙的其他本质特征(如永恒的、无生无灭的),而认为有必要先去处理坚持“宇宙是唯一的"面临的疑难,他假想了一位论敌来反驳这个观点(277b29二278a2D。为清楚起见,笔者将假想论敌的观点分述如下.:

〈1)原则1:对于任一从自然或由技艺构造和产生的东西,无限定的形式都不同于在质料中的形式。

(2)以球体和圆环为例。球体或圆环的定义都只涉及它们的形式或形;与此相对,当我们提到任何一个具体的球体或圆环,无论它是金的、铜的或木头的,我们总会提到它们的质料。

(3)这个宇宙是可感知的,因此,宇宙是一个具体事物,即一个形式在质料中的东西。

(4)将“宇宙"作为原则1的例证。由于这个宇宙是一个具体事物,因而对于宇宙而言,一定有如下相互区别的两样东西:一是在质料中的宇宙形式,二是与质料无关的宇宙形式,或称为无限定的宇宙之本质。

(5)原则2:a· “对于那些有某种形或形式的东西而言",如果形式存在(无论它是可分离的还是不可分离的),具体事物在数量上都可能为多。b · “对于其实体在质料中的所有事物而言",具有相同形式的具体事物在数量上都是多。

根据(3)和(4),我们同样可以将〈5)〈即原则2)用于“宇宙"这个例子,因而得出如下结论:

(6)要么存在多个宇宙,要么有可能存在多个

这位假想论敌的论证深刻有力。他使用的术语是标准亚里士多德式的,其中“作为自身的某某本身"、“是其所是"、“实体"等都是亚氏形而上学中的核心语汇。他选择的原则也都非常适合于亚氏的形而上学。原则1中所做的区分与亚氏在认识论上的一向主张有关。亚氏认为,可感事物能够被理解,是因为拥有与质料不同的形式。因此,既然宇宙是可感事物,那么它也就必然拥有与其所居质料不同的形式,正是因为拥有形式,宇宙本身才可能是可知的产原则2被用两种方式表达出来。在第一种方式 a版本的叙述中,亚氏提及存在分离的形式与不可分离的形式这一分别。当他说“像有些人所说的那样,存在着形式"时,他心中想到的大概正是柏拉图的“理念"。鱗白拉图在《蒂迈欧》中关于宇宙唯一性的主张,不像亚氏在《论天》中的论述那样是基于自然运动和自然位置,而是因为工匠神的善意。简单地说,我们的宇宙是唯一和完全的,是因为工匠神创造它时所依据宇宙之理念是唯一和完全的。但如此,作为原型的宇宙之理念,就存在被用来创造其他宇宙的可能性。@这一针对柏拉图的批评,以同样的方式对亚氏有效。因为在某种程度上,亚氏的形式与具体个别事物的关系,也类似于柏拉图的理念及其个别事物的关系。正如这位批评者所说,在这里分离不分离的问题是无关紧要的。

原则2中的第二种表述b是对亚氏理论更深层次的批评。与这次表述直接相关的背景是亚氏在《形而上学》A对实体的分类。具体是:(I)自然实体,即可感和变化的实体,这一类中又包括)永恒的可感实体和(阝)可灭坏的可感实体;((l)(不可感、无变化的实体,这一类中的第一实体(神、不动的推动者)都是无质料的。第(Il)类实体都是唯一的,因为它们与质料无关,不经历变化,所以不会成为它们自身之外的别的东西。但那些“本质在质料中的事物",它们与质料相关的本性就规定了它们能够接受形式,因而它们通常不是一而是多。引人亚氏实体分类的背景后,批评者在(5)b中的反驳可以进而推至如下困惑:即如果通常自然物是可变的,因而是多,那么为何有些也是由质料组成并经历变化的事物(例如宇宙)却是唯一的,继而是永恒的?还有,为何亚氏不跟随他的前辈(例如柏拉图)将世间万物一分为二,而要特别将永恒而可被感知的自然物单独区分出来?.

至此我们看到,亚氏在这个段落中叙述的假想论题对唯一宇宙之主张的批评,深究起来是可以动

.亚氏在《论天》同一节区分了ouranos的三层含义。 ,表示最外一层天球及其中的星休;二,从最外天球之边界到月球间的部分,及其中的星体,即月上世界;三,包括月下世界在内的“整体和全有"。亚氏讨论宇宙唯一性问题用的是其第三层含义0因而笔者在此文中统一译为“宇

欧克夫和索思如〔2〕312将这一原则称为“宇宙的形式原则",即宇宙是一个有秩序的结构统一体。作为这样一种东西,宇宙必然其有形式。原则1不仅适用于柏拉图的观点(参《蒂迈欧》30d一318),也同样被很多古代注疏家接受,如亚历山大和辛普利丘斯,见辛普利丘斯〔3〕(边码

277,§刀。

.关于此处批评暗指柏拉图的“理念",见辛普利丘斯〔3〕(边码276,)和莱加特〔4。

@见辛普利丘斯[3)(边码275,§30一5);亚历山大也在这点上斥责柏拉图,说当柏拉图将宇宙是唯一的归因为它的范型是唯一的,他其实证明了相反的观点(边码276,§巧)。

.在下文我们看到的亚氏回应是一种方法论上的更正0要彻底解释亚里士多德分离出永恒却可感实体的存在论地位,则需要从动力学、以及原因和本原的方面解释。在亚氏看来,可毁灭事物的生成活动具有永恒连续性,这需要通过解释这类实体运动所产生的循环变化(行星,尤其是太阳)来解释,启者保证前者。另一方面,说明这类实体将允许我们说明永恒不可感实体在何种意义上成为有生灭实体的本原。简言之,永恒不可感的实体是永恒却变化的实体(例如行星)的本原,而后者又是可毁灭的实体的本原。

亚里士多德对多宇宙观点的批评

摇亚氏形而上学原则和存在论系统的。亚氏对这一批评的严重性应当十分清楚(因为这个批评正是由他自己设想出来),但他出乎意料地只引人了两个类比来回应这一精心设计的批评。究竟是亚氏回避了问题,还是有其他考虑?

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篇4:瓦斯爆炸的条件及危害

全文共 581 字

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矿井瓦斯爆炸是一种热---链式反应。当爆炸混合物吸收一定能量(通常是引火源给予的热能)后,反应分子的链即行断裂,离解成两个或两个以上的游离基。这类游离基具有很大的化学活性,成为反应连续进行的活化中心。在适合的条件下,每一个游离基又可以进一步分解,再产生两个或两上以上的游离基。这样循环不已,游离基越来越多,化学反应速度也越来越快,最后就可以发展为燃烧或爆炸式的氧化反应。所以,瓦斯爆炸就其本质来说,是一定浓度的甲烷和空气中度作用下产生的激烈氧化反应。大家了解瓦斯爆炸的条件及危害都是什么吗?

瓦斯爆炸的三个同时存在基本条件是:

(1)一定的瓦斯浓度。瓦斯浓度在5%-16%之间。

(2)一定的引火温度。点燃瓦斯的最低温度在650-750℃之间,且存在时间必须大于瓦斯爆炸的感应期。

(3)充足的氧气含量。氧气浓度不得低于12%。

瓦斯爆炸的危害有哪些:

(1)爆炸产生高温火源

(2)爆炸产生高压、冲击波

(3)爆炸产生有害气体

瓦斯爆炸产生的高温高压,促使爆源附近的气体以极大的速度向外冲击,造成人员伤亡,破坏巷道和器材设施,扬起大量煤尘并使之参与爆炸,产生更大的破坏力。另外,爆炸后生成大量的有害气体,造成人员中毒死亡。

今天小编为大家介绍了关于瓦斯爆炸的一些相关内容供大家参考,如果您还想了解如何防止矿井瓦斯爆炸以及其他的更多的地质灾害小知识和自然灾害小知识,还请关注我们的。

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篇5:怎样预防井下瓦斯爆炸?

全文共 371 字

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当听到或看到瓦斯爆炸时,应面背爆炸地点迅速卧倒,如眼前有水,应俯卧或侧卧于水中,并用湿毛巾捂住鼻口。距离爆炸中心较近的作业人员,在采取上述自救措施后,迅速撤离现场,防止二次爆炸的发生。

瓦斯爆炸后,应立即切断通往事故地点的一切电源,马上恢复通风,设法扑灭各种明火和残留火,以防再次引起爆炸。

所有生存人员在事故发生后,应统一、镇定地撤离危险区。遇有一氧化碳中毒者,应及时将其转移到通风良好的安全地区。如有心跳、呼吸停止,立即在安全处进行人工心肺复苏,不要延误抢救时机。

怎样预防井下瓦斯爆炸?

要加强井下通风,采用各种通风措施,保证井下瓦斯不超过规定含量,严格检查制度,低瓦斯井下每班至少检查2次,高瓦斯矿井中每班至少检查3次,发现有害气体超过规定,应及时采取封闭等必要措施。每个矿工应注意,在下井时,严禁携带烟蒂和点火物品,不要使用电炉和灯泡取暖。

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篇6:摇晃液化气罐会爆炸吗

全文共 735 字

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液化气作为大部分家庭使用的燃料,其使用过程中的安全是很重要的,下面我们就一起看看摇晃液化气罐爆炸吗?

摇晃液化气罐一般来说是不会爆炸的,但是如果过度撞击导致泄漏,同时擦撞产生火花时就可能发生燃烧情况,甚至爆炸。

液化气安全操作规程

1、液化气罐房应保持通风、干燥;要防止潮湿或飞油的盐分、油类腐蚀钢瓶,保持钢瓶的清洁;

2、液化气罐严防曝晒、严禁靠近明火或温度较高的地方。因为气瓶内的压力是随温度增加而上升的,一旦造成瓶内的压力异常上升,就会发生危险。

3、液化气罐要直立使用、严禁倒立或卧倒使用;

4、不管是实瓶或空瓶都严禁摔、踢、滚和撞击。因为轻则损坏油漆,重则气瓶变形报废,甚至会使气瓶破损,发生火灾、爆炸事故;

5、不准用开水浇和火烤钢瓶去强行气化;

6、不能自倒液化气罐残液;

7、安装、使用液化气管道、液化气设施的房间,要保持通风换气,严禁住人,并配备足量干粉灭火器,其附近应设置消防栓,以防燃气事故发生。

发现液化气泄漏,应采取以下措施:

1.立即关闭燃具开关、关表前阀。

2.勿动电器.打开和关闭任何电器,如电灯、排气扇、抽油烟机、空调、电闸、有线与无线电话、门铃、冰箱等,都可能产生微小火花,引起爆炸。

3.打开门窗.让空气流通,以便降低天然气浓度,避免发生危险.立即离开漏气场所,阻止无关人员靠近.因为虽然天然气不含一氧化碳,但使用不当的话,仍可引发火灾和爆燃事故.天然气与液化气均属易燃易爆气体,少量泄漏在空气中形成较低的浓度,不会引起着火、爆燃事故.但是如果缺乏监控,气体泄漏量较大或慢慢地积累,就会引起空气中有较高浓度的可燃性气体,达到一定的浓度,遇明火就会产生火灾或爆炸。

以上内容由小编整理,但愿能帮到大家。另外如何安全使用液化气罐?快来关注的农贸市场安全小知识吧!

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篇7:宇宙大爆炸之前到底发生了什么?

全文共 1852 字

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北京时间5月6日消息,据国外媒体报道,过去几十年来,物理学家告诉我们,一开始宇宙处于密度和温度都无限高的状态,可以想象成一个无限稠密的小球体;然后,这个小球体爆炸了,产生了我们今天看到的原子、分子、恒星和星系。

但最近,新的理论物理学研究发现了一扇通向极早期宇宙的可能窗口,并指出这段时期可能根本就不是真正的“极早期”。相反,这可能只是最近一次“爆炸—反弹”周期的一部分。这样的循环至少出现过一次,并可能永远持续下去。

当然,在物理学家决定抛弃大爆炸而选择“大爆炸-反弹”周期之前,这些理论预测还需要经过大量的观察检验。

大爆炸理论

科学家对早期宇宙已经有了很好的认识,这就是我们熟知并广为接受的大爆炸理论。在这个模型中,很久以前的宇宙比现在小得多,热得多,密度也大得多。在138亿年前的早期宇宙中,构成我们今天所有一切的元素都是在大约12分钟内形成的。

大爆炸理论认为,甚至在更早的时候,在某一时刻,整个宇宙(包含所有的恒星,所有的星系,所有的一切)只有一个桃子那么大,而温度超过千万亿度。

令人惊讶的是,目前所有的观察结果都证实了这个奇幻的故事。天文学家做了各种各样的工作,从观测年轻宇宙遗留下来的电磁辐射,到测量最轻元素的丰度,结果发现它们都符合大爆炸理论的预测。就我们所知,这是目前对早期宇宙的最准确写照。

尽管如此,我们知道大爆炸理论的框架并不完整——有一块拼图不见了,而那块拼图就是宇宙本身最早的时刻。

这是宇宙最大的谜题之一。

火宇宙

问题在于,我们用来理解早期宇宙的物理学(广义相对论和高能粒子物理学的奇妙而复杂的大杂烩)只能把我们带到大爆炸那一刻。当我们试图把宇宙的最初时刻再向前推时,数学变得越来越难解,直到无法适用。

物理学家尚未探索的一个重要问题是在大爆炸开始时存在的“奇点”,或一个密度无穷大的点。从表面上看,这告诉我们,在某一时刻,宇宙被塞进了一个体积无限小、密度无限大的点。这显然是荒谬的,其真正代表的含义是,我们需要新的物理学来解决这个问题——目前的理论工具还不够好。

为了破解这一难题,我们需要一些新的物理学工具,一些能够在超高能量下处理引力和其他力的东西。这正是弦理论所主张的,它可以作为一种能够在超高能量下处理引力和其他力的物理模型。换言之,弦理论声称可以解释宇宙的最初时刻。

最早的弦理论概念之一是“火宇宙”(ekpyrotic universe),这个词来自希腊文,意为“大火”。在这一概念下,我们所知道的大爆炸是由在它之前发生的其他事件引发的——大爆炸不是开始,而是一个更大过程的一部分。

“火宇宙”的概念扩展之后,又产生了一种被弦理论激发的理论——循环宇宙(cyclic cosmology)。从技术上讲,宇宙不断循环往复的概念已经有几千年的历史了,比物理学还早,但弦理论为这个想法奠定了坚实的数学基础。正如一般想象的那样,这个“循环宇宙”不断在大爆炸和大挤压(big crunch)之间反弹,可能是回到过去的永恒,也可能是进入未来的永恒。

按照大反弹理论,每次循环都以一个平滑的小宇宙开始,但不可能像奇点那么小;之后,这个小宇宙逐渐扩张,变得越来越大,越来越扭曲,达到一定程度后开始坍缩,同时变得越来越平滑,最终缩小到开始时的体积;接着又重新开始同样的循环。

在初始之前

“循环宇宙”理论听起来很酷,但早期的数学模型很难匹配观测结果。当我们真正尝试做科学研究时,这是非常重要的一个问题。

最主要的障碍在于如何与宇宙微波背景的观测结果相吻合。宇宙微波背景是宇宙诞生38万年时遗留下来的热辐射,被称为“宇宙中最古老的光”。尽管我们不能直接观测到宇宙微波背景之前的一切,但如果想从理论上着手对早期宇宙的物理学进行修补,就会影响到这些“余光”的模式。

因此,循环宇宙似乎是一个简洁但不正确的概念。但是,多年以来,科学家们一直怀揣着“火宇宙”理论的种子。在2020年1月发表在arXiv数据库上的一篇论文中,加拿大麦吉尔大学的物理学家罗伯特·布兰登贝格尔(Robert Brandenberger)等研究者探索了该理论的数学难题,并发现了一些此前没注意的因素。他们发现,在“反弹”的时刻,即当宇宙收缩到一个极小的点并回到大爆炸状态时,可以使理论预测与观测检验的结果达成一致。

换句话说,尽管这个关键时期的物理学非常复杂(而且了解还很有限),但确实会让我们对宇宙的时间和位置有一个根本性的修正。当然,要完全检验这个模型,我们还必须等待新一代的宇宙学实验。在那之前,“宇宙诞生之前是什么”还将是一个无解的问题。

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篇8:燃气管道爆炸的原因

全文共 580 字

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燃气管道爆炸的事故时有发生,多是因为使用或安装的不当。建议大家多了解一些燃气管道安装方法,现在小编来说一下燃气管道爆炸的原因有哪些?

①设备、设施破损老化导致燃气泄漏。埋地管道由于使用期较长,无法经常挖出进行检测,当受到腐蚀及外力作用出现破裂损坏时,不能及时察觉,极易造成大量燃气泄漏。有些地下管道附属设施如阀门、法兰等的连接出现问题也会导致燃气泄漏。

②设备、设施安全防护装置失效导致燃气泄漏。包括安全阀、防爆阀、防爆片、泄压阀、报警系统等失效,危险区域防爆电器不防爆,静电接地不可靠,防雷装置失效等。

③供气企业安全管理措施不到位,缺乏抢险专业技术和专业装备。各岗位操作人员培训有死角,各项规章制度、操作规程不完善,应急救援预案编制不具体,没有按要求进行桌面演练和实际演习,缺乏应对事故的能力。

④企业操作人员违反操作规程违章操作。

⑤用户违章操作,疏于监护。用户在使用燃气时对户内燃气设施缺乏监护,燃气设施出现异常时没能及时向供气企业报修和采取有效措施进行处置,致使燃气泄漏。在使用燃气过程中操作不正确,不遵循“火等气”的点火原则或疏忽大意导致烧煮物将火熄灭,使燃气外泄。

此外,小编建议在家里安装可燃气体报警器,像液化气等燃气一旦泄露很可能造成危险,安装燃气报警器你能够在第一时间知道燃气泄漏,保证家人的安全。

更多有关液化安全小知识、防火安全知识的精彩内容,尽在!

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篇9:剃须泡接触高温会爆炸吗

全文共 592 字

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男士们在选择剃须产品上,对于这一步可不能马虎。它是让皮肤更加润滑,能在剃须过程中减少对皮肤的伤害。不同的肤质要用不同的剃须产品,像油性皮肤或胡须浓密的男士,其皮肤的会更加地丰润一点,浓稠的泡沫会更加易于附着在脸上,所以这类型的男士在刮胡子里可以选择剃须泡沫。那么问题来了,剃须泡接触高温爆炸吗?

虽然剃须泡屎易燃易爆品。但是,一般的剃须泡沫对人的身体没有影响,只要把剃须泡沫放到潮湿的地方,那么就可以避免有爆炸的意外发身。

实践证明,剃须的时候干剃不需要泡沫,湿剃可以涂抹剃须泡沫。如果选择干剃的话,就要在洗脸前剃须;如果选择湿剃,要先用水湿润皮肤,在皮肤上涂抹剃须泡沫或啫喱,之后在水龙头下冲洗剃须刀的刀头,确保刀头可以在皮肤上顺畅滑动。在使用过程中,要多次冲洗剃须刀,确保刀头在皮肤上的顺滑程度。

电动剃须刀是直接干刮要不要泡沫吗?小编告诉大家电动剃须刀不能用剃须泡。剃须泡沫有润滑和保护皮肤,收敛毛孔的作用,普通剃须刀直接与皮肤紧密接触。

电动剃须刀是里边旋转的刀头与金属刀头罩相错斩断胡须,并不与皮肤紧密接触,除非比较劣质的,用了剃须泡沫会和剃下来胡茬和在一起腻住旋转部件,缩短使用寿命,可以在剃完胡子后用点须后水或爽肤水

由于时间紧迫,这次的课程就暂时给大家讲到这里,关于刮胡子时如何正确使用剃须泡沫的一些易爆物品知识,大家有时间可以关注一下的相关链接,在哪里有大家想要知道的答案。

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篇10:冰箱不制冷会爆炸吗

全文共 702 字

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冰箱,人人家里几乎必用的一样电器。它的便捷,给许多人带来了福音,可是冰箱若使用不当,会引发爆炸,那么冰箱不制冷会爆炸吗?下面就一起随小编来了解一下吧。

据小编了解,冰箱不制冷一般不会爆炸,但需要及时断开冰箱的电源,联系维修人员处理。那么哪些情况会引起冰箱爆炸呢?具体如下:

1、制冷剂泄漏会导致爆炸

常见的冰箱制冷剂有R12(二氯二氟甲烷,不燃烧,破坏臭氧层,有温室效应)、R22(二氟一氯甲烷,不燃烧,破坏臭氧层)、R134a(四氟乙烷,不燃烧)、R600a(异丁烷,可燃)。

R12和R22不可燃烧,并且由于它们破坏臭氧层,已被中华人民共和国国务院令(第573号)《消耗臭氧层物质管理条例》(2010年6月1日施行)禁用。

R134a在空气中不可燃,安全类别为A1(很安全的制冷剂),所以冰箱爆炸的真凶很有可能是R600a。

制冷剂在回路中正常循环制能时并不会发生爆炸,制冷剂泄漏是爆炸事故发生的必要条件。

2、储存物品不当会导致爆炸

①储存易燃、易挥发物品

日常生活中常见的易燃、易挥发物品有酒精、白酒、汽油等,这些物品放入冰箱都有爆炸的危险。这是因为冰箱是非防爆型用电器。它的开关是双金属片型的自动开关,当箱内温度低于设定的温度时,会自动断开;反之则接通。开关时断时通,很容易产生电火花。酒精等挥发出来的可燃蒸汽就有可能被引爆,后果非常严重!

②储存干冰

家用冰箱内的温度一般不低于-30℃,而干冰升华温度为-78.5℃,于是干冰便升华成二氧化碳,体积扩大了600倍之多,致使冰箱内的气压骤增而引发爆炸。

③在冷冻室储存罐装碳酸饮料或啤酒

这些饮料中的二氧化碳由冷环境到热环境中会迅速膨胀导致爆炸,罐体的薄厚不均导致爆炸。

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篇11:什么导致电热水器爆炸?

全文共 406 字

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高温天气,又到了太阳能热水器大展拳脚的时候。它凭借清洁、环保、省钱等优势,备受广大消费者的青睐,但殊不知,正是因为高温暴晒,夏季反而是太阳能热水器事故频发的季节。那么,什么导致电热水器爆炸呢?今天小编来为您介绍下相关的电器安全小知识。

据专家介绍,电热水器分即热式和储水式两种。由于电线负荷和成本考虑,一般家庭所用的多数为储水式电热水器,这种电热水器的承诺使用寿命算是比较短的,一般只有8年。电热水器里面有内胆,它会随着添加冷水和加热水而热胀冷缩,所以内胆是最容易出现问题的,这基本上算是所有热水器都存在的一个难题。

如果热水器的内胆坏了,一般情况下整台热水器就得重新更换了。内胆爆炸,只有一种情况:就是胆内压力过高。当内胆承受不了一定的压力时会“爆”,出现这种情况一般只有当泄压阀和温控器同时坏了才会引起,因为温控坏了热水器就会不停的加热,内胆压力不断升高,而泄压阀好的时候会从泄压阀口排出,但一旦坏了就不能排压。

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篇12:宇宙的尽头是什么?

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在《脱口秀大会》上,李雪琴说,她妈妈说宇宙的尽头是铁岭。宇宙有点大,那你知道世界的尽头是什么吗?原来世界的尽头,也是爱呀。那世界又在哪里呢?如果我们在一头大熊上,那星星是熊的眼睛吗?暂时找不到宇宙的尽头也没关系,我们还可以收到宇宙的小礼物。这是LensforKids给孩子的 “小故事,小世界”系列,这些故事会由5个小伙伴一起讲述的小故事。TA们是一群天真烂漫的宇宙旅人,现在定居在地球上一个叫“柚桔园”的地方。这些故事不长,也没有什么大道理,偶尔有一点点无厘头,也希望这些小故事可以陪伴孩子,给生活里带来一点快乐。这个世界需要顽皮。

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篇13:早期的宇宙

全文共 543 字

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如果你厌倦了大爆炸理论,想要对宇宙学做出自己的解释,那很好,但你必须弄清楚一些问题,比如宇宙的膨胀,以及宇宙初期图像中的斑点。换句话说,你必须找到比暴胀理论更好的解释。

这看起来很简单,其实不然。宇宙早期的压强、密度和温度差异已经困扰了许多其他的宇宙理论,包括最流行的火宇宙(ekpyrotic universe)理论。这是一种古老的哲学思想,“ekpyrotic”这个词在希腊语中的意思是“大火”。古希腊斯多葛学派认为宇宙就是一团大火,处在诞生、冷却和再生的永恒循环中。

在火宇宙模型中,宇宙不断循环,而我们目前正处于“爆炸”阶段,最终会(以某种方式)慢下来,停止,逆转,并压缩回到难以置信的高温和高压状态。然后,宇宙将(以某种方式)反弹回来,并在新的大爆炸阶段重新点燃。

问题在于,我们很难在火宇宙中复制宇宙早期图像中的斑点和斑块。当我们试图拼凑一些模糊的物理学观点来解释“挤压—反弹—爆炸”的循环时(这里要强调“模糊”,因为已知的物理学还无法理解过程中涉及的一些能量和尺度),所有的东西都过于平坦。没有凸起,没有摆动,也没有斑点,更没有温度、压强和密度的差别。

这不仅仅意味着这些理论与早期宇宙的观测结果不符,也意味着这些宇宙理论不能解释一个充满星系、恒星甚至人类的宇宙。

这有点令人失望。

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篇14:宇宙尽头的电子

全文共 1069 字

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报道一场板球比赛的新闻记者,打电话给他办公室说:“史密斯把球打过外场员,赢得三分”(Smith hit the ball over the slipsandintothedeepforthree)。第二天,报纸上登的是:“史密斯把球打过悬岩,掉进蓝色大海。”(Smith hit the ball over thecliffsand into the deep blu sea)。同一体裁更熟悉的例子是指挥官下的命令,“派后援来,我们要进攻了。” (Send reinforcement,we′regoingto advance)。这命令经过战壕里的口传,到头变成“寄三毛五来,我们要去舞会了。”(Send three-and-fourpence,we′regoingtoadance)。

这两个笑话告诉我们,一句话稍微变一变,意思就完全两样。动力学混沌与此类似:初始条件稍微变一点儿,时间上的演化就迥燃不同。动力学混沌这词有别于随机性混沌,后者是来自外界影响的真正偶然性的行为,本章不再予以讨论(这两种混沌的区别,第六、第七章已详叙过)。在能量可以损失的耗散系统的情况之下,我们已经提到过洛伦兹用以解释天气变化无常的蝴蝶效应。它强调我们现在离开拉普拉斯式决定论的梦想世界,是大有一段距离了。

宇宙尽头的电子”是洛伦兹蝴蝶效应的宇宙版本(但这里应用到一个能量不损失的守恒经典动力系统),是英国布里斯托尔大学的贝瑞(Michael Berry)将它普及的。设想我们要追踪在屋中一个很小区域疯狂运动的一个氧分子。要这样做非常不简单,因为这个氧分子要遇到成万上亿别的分子,要和它们碰撞。碰撞使它转向,每次转的角度,原则上可以算出。为简单起见,我们假设分子是像台球一样地行动。但是对这分子初始位置速度的知识,只要有一点点微小的不确定,就会很快导

致对偏转角度很大的不确定。这分子也许就碰不到本来应该碰到的另一分子,这样就大大地改变了它的轨道。假设我们像上帝,精确地知道它的初始条件。即使在这种情况,如果仅仅忽略小如这分子和位于宇宙“边缘”的一个电子之间的引力作用,我们也就再没有希望预言那分子的去向了。

我们并不需要考虑宇宙边缘的电子,我们甚至连实验室几尺外的电子也都不必管,除非我们在做极其敏感的实验。想预测这个氧分子的古怪行径,不管这些,已经够麻烦的了。贝瑞的故事之有效力,在于他假定在某个特定时刻我们已经精确地知道那个氧分子的状态。可是我们将要强调,即使在牛顿动力学,它的状态也不会被知道;和此内禀的不确定相比,宇宙尽头的电子的影响是微不足道的。

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篇15:液态行星

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木星的内部结构与众行星不同,它没有固体外壳,在浓密的大气之下是液态氢组成的海洋。

用天文望远镜观察木星,突出的特性是它那扁球形的外貌。其赤道半径与极半径相差近 5000 公里。木星的赤道半径为 71400 公里,为地球的 11.2 倍。体积为地球的 1316 倍。质量为 1.9×1030 克,为地球质量的 317.90 倍,比太阳系所有的行星、卫星、小行星等大小天体加在一起还重 1.5 倍。木星的平均密度是 1.33 克/厘米 3,比水稍大。这说明,木星的大部分物质处于气体状态。木星两极的表面重力加速度为 23.22 米/秒 2,赤道上为 27.07 米/秒 2。在木星表面上,物体要有 61 公里/秒的速度才能脱离木星。所以木星能束缚住大量气体而不让它们跑掉。

木星和其他行星一样,也围绕太阳在椭圆轨道运动,轨道半长径约为 5.2 天文距离单位(即与太阳平均距离约为 7.78 亿公里),绕太阳公转一圈为 11.86 年,木星虽然在太阳系中体积最大,但却是太阳系中自转最快的行星,赤道部分自转一周为 9 小时 50 分 30 秒。由于自转速度快,使得它的形状很扁,大气条纹沿赤道伸展。

木星有稠密的大气,主要成分为氢和氦,还有甲烷、氨、碳、氧及少量的铁和硫。通过天文望远镜,我们看到木星有一些明暗交替的带纹平行于木星的赤道。这些带纹是木星快速自转而产生的大气环流。它们有上千公里厚,因而使我们看不见木星的表面。带纹中有时出现寿命长短不一的亮斑或暗斑。在木星赤道以南,有一个大红斑,它于 1665 年被法国天文学家卡西尼发现,至今已存在 300 多年了。大红斑呈蛋形,宽 14000 公里,长 30000 公里。其宽度似乎不变,长度却由发现之初的 30000 公里逐渐延伸为 40000 公里,现又缩到二万多公里。大红斑不但大小有变化,而且颜色也有变化,它有时浓艳,有时暗淡。大红斑是一个含有红磷化合物的大气漩涡,朝逆时针方向旋转,温度似乎比周围的木星大气低些。

对木星的辐射探测使我们得知,虽然木星不发光,但它发射的总辐射却是所受太阳辐射的 2.5 倍。这说明木星除了反射太阳的光和热之外,还具有内能源,其核心处于高温高压状态,但还不足以产生热核反应。科学家认为,木星过剩的能量是木星形成之初,从原始星云中聚集的热能。

为了探测太阳系外围空间的物理情况,迄今为止,共发射了 4 艘宇宙飞船,即“先驱者” 10 号、 11 号,“旅行者” 1 号和 2 号。它们都肩负着美国宇航局的重大科学考察项目。“先驱者 10 号”于 1972 年 3 月 2 日上午,一路上考察了行星际物质;1973 年 12 月 3 日与木星会合,在离木星 13 万公里处飞掠而过,探测到木星规模宏大的磁层,研究了木星大气,送回 300 多幅木星云层和木星卫星的彩色电视图像。“先驱者 11 号”飞船于 1973 年 4月 6 日发射,1974 年 12 月 5 日到达木星。它离木星表面最近时只有 4.6 万公里,比“先驱者 10 号”近两倍。送回有关木星磁场、辐射带、重力、温度、大气结构以及 4 个大卫星的情况,并按地面指令调整航向,飞越在地面因视角不合适而难于观测的木星南极地带。“先驱者 11 号”在完成任务后,向着土星飞去。1977 年 8 月 20 日和 9 月 5 日,美国又相继发射了“旅行者 1 号”和“旅行者 2 号”飞船。这两艘飞船在仪器设备方面比“先驱者”10 号和 11 号先进。“旅行者 1 号”于 1979 年 3 月飞临木星,在 3 天之内探测了木星和 4 个伽利略卫星,以及木卫五,拍摄了数以千计的彩色照片,并进行了一系列科学考察。“旅行者 2 号”于 1979 年 7 月飞临木星,对木星进行了考察。两艘飞船在离开木星后,还要继续探测土星、天王星和海王星,然后飞出太阳系,到茫茫的宇宙中去寻找知音。

宇宙飞船发回的考察结果表明,木星有较强的磁场,表面磁场强度达 3~ 14 高斯,比地球表面磁场强得多(地球表面磁场强度只有 0.3~0.8 高斯)。木星磁场和地球的一样,是偶极的,磁轴和自转轴之间有 10°8′的倾角。木星的正磁极指的不是北极,而是南极,这与地球的情况正好相反。由于木星磁场与太阳风的相互作用,形成了木星磁层。木星磁层的范围大而且结构复杂,在距离木星 140 万~700 万公里之间的巨大空间都是木星的磁层;而地球的磁层只在距地心 7~8 公里的范围内。木星的四个大卫星都被木星的磁层所屏蔽,使之免遭太阳风的袭击。地球周围有条称为范艾伦带的辐射带,木星周围也有这样的辐射带。“旅行者 1 号”还发现木星背向太阳的一面有 3 万公里长的北极光。1981 年初,当“旅行者 2 号”早已离开木星磁层飞奔土星的途中,曾再次受到木星磁场的影响。由此看来,木星磁尾至少拖长到 6000 万公里,已达到土星的轨道上。

过去有人猜测,在木星附近有一个尘埃层或环,但一直未能证实。1979年 3 月,“旅行者 1 号”考察木星时,拍摄到木星环的照片,不久,“旅行者 2 号”又获得了木星环的更多情况,终于证实木星也有光环。木星光环的形状像个薄圆盘,其厚度约为 30 公里,宽度约为 6500 公里,离木星 12.8 万公里。光环分为内环和外环,外环较亮,内环较暗,几乎与木星大气层相接。光环的光谱型为 G 型,光环也环绕着木星公转,7 小时转一圈。木星光环是由许多黑色碎石块构成的,石块直径在数十米到数百米之间。由于黑石块不反射太阳光,因而长期以来一直未被我们发现。

木星有一层厚而浓密的大气层,大气的主要成分是氢,占 80%以上,其次是氦,约占 18%,其余还有甲烷、氨、碳、氧和水汽等,总含量不足 1%。由于木星有较强的内部能源,致使其赤道与两极温差不大,不超过 3℃,因此木星上南北风很小,主要是东西风,最大风速达 130~150 米/秒。木星大气中充满了稠密活跃的云系。各种颜色的云层像波浪一样在激烈翻腾着。在木星大气中还观测到有闪电和雷暴。由于木星的快速自转,因此能在它的大气中观测到与赤道平行的、明暗交替的带纹,其中的亮带是向上运动的区域,暗纹则是较低和较暗的云。

木星的大红斑位于南纬 23°处,东西长 4 万公里,南北宽 1.3 万公里。探测器发现,大红斑是一团激烈上升的气流,呈深褐色。这个彩色的气旋以逆时针方向转动。在大红斑中心部分有个小颗粒,是大红斑的核,其大小约几百公里。这个核在周围的反时针漩涡运动中维持不动。大红斑的寿命很长,可维持几百年或更长久。由于木星离太阳平均距离为 7.78 亿公里,因此木星的表面温度比地球表面温度低得多。从木星接受太阳辐射计算,其表面有效温度值为-168℃,而地球观测值为-139℃,“先驱者 11 号”宇宙飞船的探测值为-150℃,均比理论值高,这也说明木星有内部热源。

“先驱者 11 号”探测器对木星考察的结果表明,木星没有固体表面,是一个流体行星。主要是氢和氦。木星的内部分为木星核和木星幔两层,木星核位于木星中心,主要由铁和硅构成,是固体核,温度达 3 万 K。木星幔位于木星核外,以氢为主要元素组成的厚层,其厚度约为 7 万公里。木幔外就是木星大气,再向外延伸 1000 公里,就到云顶。

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篇16:冬天打火机容易爆炸吗

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打火机有哪些安全隐患是我们日常生活中要了解的重要知识。气体打火机的内部压力大于外壳的承受极限就会爆炸,一般发生在高温和受到猛烈的撞击时。那么冬天打火机容易爆炸吗?下面就带大家来了解一下这一易爆物品知识。

冬天温度比较低,打火机是不容易爆炸的。打火机爆炸伤人,多发生在夏季,很多司机会将打火机放在车内,车内温度高达一定程度,打火机就容易爆炸,轻则将挡风玻璃击碎,重则碎片还会击中车上人员。

打火机爆炸的原因:

1、打火机制作不良或摔破时会发生爆炸。

2、打火机里的正规燃料一般是丁烷,虽然价格较贵,但比较安全。可有些不法商家为了追求利润,用了甲醚、丙烷等替代,这样比较危险。

3、打火机的丁烷是被密封的,但打火机下部如果制作不合格,容易漏气,打火机在漏气后,如果遇到明火,就会发生爆炸。

4、摔砸打火机时也会发生爆炸,靠近火源太久或暴晒,温度超过50度,也可能发生爆炸。

5、为了保证安全,在使用打火机之前,最好把打火机放在远处点燃后,再靠近脸部点烟。

6、一次性气体打火机最好不要放在车内,也不要放在太阳直射的地方。

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篇17:花螺可以用微波炉加热吗 当心发生爆炸

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花螺是不可以直接放进微波炉的,直接放进去可能会出现爆炸的情况,如果要用微波炉加热的话,建议大家用锡纸包住之后再放进微波炉加热会比较安全。

花螺可以用微波炉加热吗

花螺可以用微波炉加热,但要用锡纸包住。

通常用锡纸是隔热的,比如你在微波炉中放一杯水和一个由锡纸包好的冰块,然后水沸腾了,但是冰块几乎是没有融化的。微波炉在烹饪情况下所用的器皿不能用金属和搪瓷制品,因为金属对微波有反射作用。它不仅导致微波炉加热效率降低,加热均匀性差,还会使微波与金属接触产生火花,发生危险,严重时还会损坏磁控管。

花螺怎么用微波炉加热

1、先将花螺洗净沥干水分备用。

2、把花螺放入锡纸碟子里,倒入少许花生油,适量的盐,姜丝,然后将花螺拌均匀,腌制一会

3、然后把花螺用锡纸严严包住。

4、微波炉200°预热后,放入托盘,上下焗15分钟-20分钟左右。

花螺为什么用微波炉会爆炸

花螺在放入微波炉加热时,食材中的水分和油脂会因加热变成水蒸气而将鱿鱼肉炸开,成为炸弹。

花螺受热膨胀将口堵死,但随着水分的流失螺肉收缩内部会存在密封空间。随着加热,热胀冷缩的原理,密封空间热气排不出最终膨胀爆炸!

花螺适合什么人吃

花螺营养丰富,它适宜黄疽,水肿,小便不通,痔疮便血,脚气,消渴,风热目赤肿痛以及醉酒之人食用。适宜糖尿病,癌症,干燥综合征者食用。也适宜肥胖症,高脂血症,冠心病,动脉硬化,脂肪肝者食用。

但是,对于脾胃虚寒,便溏腹泻之人就不能吃。因螺性大寒,故风寒感冒期间忌食,来月经期间及产后的妈妈们也要忌食,有胃寒病者忌食。对花螺这类海鲜过敏的人也是不能吃的。

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篇18:天津滨海爆炸 突发爆炸的急救方法

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随着经济的发展,我国人员密集场所的数量和规模逐年呈上升趋势。人员密集场所的使用功能比较复杂,人员疏散比较困难,一旦发生火灾极易造成重大人员伤亡,甚至造成群死群伤的恶性事故。

方法

1、进行物资疏散

应将参加疏散的员工编成组,指定负责人首先疏散通道,其次疏散物资,疏散的物资应堆放在上风向的安全地带,不得堵塞通道,并要派人看护。

2、正确使用灭火器材。

水:水是最常用的灭或剂,取用方便,资源丰富,但要注意水不能用于扑救带电设备的火灾:各种灭火器的用途和使用方法如下:

酸碱灭火器:倒过来稍加摇动或打开开关,药剂喷出;适合扑救油类火灾。

泡沫灭火器:把灭火器筒身倒过来:适用扑救木材、棉花、纸张等火灾,不能扑救电气、油类火灾。

二氧化碳灭火器:一手拿好喇叭筒对准火源,另一手打开开关既可;适用扑救贵重仪器和设备,不能扑救金属钾、钠、镁、铝等物质的火灾。

卤代烷灭火器(1211):先拔掉按销,然后握紧压把开关,压杆使密封阀开启,药剂即在氨气压力下由喷嘴射出:适用于扑救易燃液体,可燃气体和电气设备等火灾。(汴:1211灭火器于2005年1月1R起停止使用)

干粉灭火器:打开保险销,把喷管口对准火源,拉出拉环,即可喷出:适用于扑救石油产品、油漆、有机溶剂和电气设备等火灾。

3、先重点,后一一般。

重要物资和一般物资相比,保护和抢救重要物资:火势蔓延猛烈方面和其他方面相比,控制火势蔓延的方面是重点。

4、人员撤离火场途中被浓烟围困。

应采取低姿势行走或匍匐穿过浓烟,有条件时可用湿毛巾等捂住嘴鼻,|以便顺利撤出烟雾区:如无法进行逃生,可向外伸出衣物或抛出小物件,发出救人信号引起注意。

5、救人重于救火。

灭火的目的是为了打开救人通道,使被困的人员得到救援。

6、先控制,后消灭。

对于不可能立即扑灭的火灾,要先控制火势,具备灭火条件时再展开全面进攻,一举消灭。

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篇19:从地球型的行星直到整个可见宇宙

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其次,我们也许会怀疑,哈勃的发现似乎意味着所有的遥远天体均在远

① 布鲁克林,美国纽约市的一个区——译者离我们而去。为什么是“我们”呢?要是我们对科学史有所了解的话,就一定知道哥白尼(Copernicus)证明了地球并不位于宇宙的中心。肯定地说,要是我们认为一切都正在远离我们而去,那么我们岂非又把自己恢复到了无垠宇宙之中心位置上了吗?但是,情况并非如此。膨胀的宇宙并不象源于空间中某一点的一场爆炸。并不存在宇宙向其中膨胀的任何固定的背景空间。宇宙包容了客观存在的全部空间!

设想空间有如一块弹性膜,而不是一块平的桌面。在这个具有韧性的空间上,物质之存在与运动造成了这块弹性膜的凹陷与弯曲。我们的字宙的弯曲空间,有如某个 4 维球上的 3 维表面。我们无法直观地看透这一点。设想我们的宇宙是一块只有 2 个空间维度的“平地”。这时,它就好像是某个不难描绘的 3 维球的表面。现在再设想这个 3 维球可以变大——如我们在下面描绘的膨胀气球。该气球的表面变大了,它是一个正在膨胀的 2 维宇宙。如果我们在它上面标出两个点,那么随着气球的膨胀,这两个点就会彼此朝后远退。现在在这个气球的整个表面作出许许多多的标记,并再次将它吹胀起来。这时,无论你停留在哪个标记上,你都将发现其他所有的标记仿佛都随着气球的膨胀而离你远去,当你观察其他标记的退行时,你将会看到某种哈勃膨胀律。这个例子告诉我们,该气球的表面代表了空间,但是气球膨胀的“中心”却根本不在那个表面上。在这个气球的表面上并不存在膨胀的中心,也不存在任何边缘。你不可能掉出宇宙的边缘:宇宙不是膨胀到任何东西里面去。它就是存在着的一切。

至此,我们可能会产生一个问题:我们目睹的这种宇宙膨胀,是否会无限地继续下去。如果我们朝空中扔一块石头,那么由于地球引力的拉曳,它将会落回地面。我们扔得越使劲,就是把越多的能量给了这块运动着的石头,这块石头在就会上升得越高。现在我们知道,如果以超过每秒 11 公里的速度发射一枚导弹,那么它就可以彻底摆脱地球重力的拉曳。这就是火箭的临界发射速度。空间科学家们称它为地球的“逃逸速度”。

类似的考虑适用于任何受重力拉曳而迟滞减速的爆发或膨胀着的物质系统。如果往外运动的能量超过往内的引力拉曳产生的能量,那么它就将超过其逃逸速度而一直保持膨胀。但是,如果重力在该系统各部分之间所施加的拉曳作用超过了往外运动的力量,那么膨胀中的物体最终将会重新回聚到一起,恰如前述的石块与地球之所为。正在膨胀的种种宇宙①亦皆如此(见图 2· 4)。在它们膨胀之初也有一个临界“发射”速度。如果它们膨胀得比这更快,那么宇宙中全部物质的引力拉曳将永远也不能制止这一膨胀,宇宙将保持永远膨胀下去。另一方面,如果“发射”速度小于该临界值,那么到头来膨胀将会停止并转为收缩,直至收缩到尺度为零而告终——与其开初时的状态全然相同。介乎上述两者之间,存在着一种我称之为“英国式折衷宇宙”的情况,它正好具有临界发射速度,即能使其保持永远膨胀下去的最小速度值。关于我们的宇宙,最不可思议的事情之一,就是它目前正以极其接近于这种临界状态的方式膨胀着。事实上,我们还无法肯定地说出我们的宇宙处于这种临界状态的哪一边。我们不知道应该对我们的宇宙作出何种长期预报。

事实上,宇宙学家们认为,我们如此接近于临界状态这一事实,乃是我

①    “宇宙”原文用复数 universes,意谓理论上可能存在的、处于不同状态下的彼此互异的各种宇宙——译者们这个宇宙的一项特殊性质,对于它,人们应该作出解释。这种情况是很难理解的,因为如果它不是精确地以临界“发射”速度肇始的话,那么随着宇宙的膨胀和成长,它就会离开该临界状态越来越远。这就成了一个很大的难题。我们的宇宙已经膨胀了大约 150 亿年,却依然如此接近于临界状态,以至于我们无法说出它究竟处于分水岭的哪一边。为了经历这么长的时间之后仍然如此接近于临界状态,宇宙的“发射”速度仿佛已经作过这样的“选择”:它与临界速度的差异不超过 1036(1 后面跟着 36 个 0)分之一。这是为什么呢?往后我行将会看到,人们对宇宙膨胀的最初时刻可能发生过什么事情所作的研究,为这种似乎极不可能的事态提供了某种可能的解释。但是在这里,我们将局限于了解为什么任何一个有人的宇宙在膨胀上百亿年之后,必须仍然非常接近于那种临界状态。

如果宇宙开始膨胀的速度远大于临界速度,那么重力就永远不能将局部的物质岛拉曳到一起,以形成星系和恒星。恒星的形成乃是宇宙演化中至关紧要的一步。恒星是聚集在一起的大堆物质,在其中心部分产生的压力大得足以启动自发的核反应。在恒星一生的历程中——我们的太阳正处在这一历程的中途,有一个漫长的稳定时期,在整个这一阶段中,恒星内部的氢燃烧而生成氦。但是在它们一生的最后阶段,恒星遇到了某种核能危机。它们经受某种快速变化的爆发阶段,在此期间氦燃烧而形成碳、氮、氧、硅、磷,以及一切在生物化学中起着至为重要的作用的其他元素。当恒星以超新星的形式爆发时,这些元素被洒入太空,并通过各种途径最终融入各种物质颗粒、行星、以及人体中去。恒星是种种复杂事物和生命赖以存在的一切化学元素的源泉。我们人体中的每一个碳原子核皆起源于恒星中。

这样,我们就看到,膨胀速度远大于临界状态的宇宙将永远不会产生恒星,从而也永远不能产生为造就像人类那样复杂的“活”物、或者以硅为基础的计算机所需的构件。类似地,如果一个宇宙以较临界速度慢得多的速度开始膨胀,那么在积累足够的时间以供恒星形成、爆发、并创造出生命物质的部件之前,它的膨胀就将逆转为收缩。这就再次留下了一个不能产生生命的宇宙。

于是,我们就得到一个令人惊异的结论:只有那些历经了数十上百亿年之后其膨胀依然十分接近临界状态的宇宙,才能产生出必要的“部件”,以供拼成足以被称为“观测者”的复杂结构。我们不应为发现自己的宇宙膨胀竟是如此接近于临界状态而惊奇。我们不能存在于任何其他种类的宇宙中(见图 2.5)。

现代宇宙学的主要目的是,利用在地球及其附近确立的物理学定律,或利用从这些局部成立的定律合乎逻辑地作出的推论,根据今天所得到的证据,详细地重现宇宙过去的历史。当然,我们在时间上回溯得越久远,宇宙环境就变得越极端,我们或许需要作出的外推与那些能在实验室中检验的物理学定律也就偏离得越远。事实上,这种情形往往会带来不少好处。如果一个人有独立的天文证据表明,我们重现的历史中有某一特定的部分正确无误,那么我们就可以通过考察这些假说对于天文观测会有什么后果,而用上述证据来检验有关物质在高密和高温下的行为的理论,或是检验存在着尚未探测到的物质新基本粒子之可能性。如果存在某种新型的基本粒子就会使宇宙早期阶段的膨胀大为改观,以至于今日不可能存在任何恒星和星系,那么我们就不必花费巨额资金用粒子加速器来做庞大的实验,即可径直排除存在那种粒子之可能。

我们关于膨胀宇宙图景的发展、及对其既往史之重现进展非常缓慢。在 20 世纪 30 年代,比利时牧师兼物理学家乔治·勒梅特(George Lemaltre)在此事的起步阶段起了带头作用。他的“原始原子”理论乃是我们如今所说的“大爆炸”理论的鼻祖。 40 年代后期,一位移居美国的俄国人乔治·盖莫夫(George Gamov )与他的两位年轻研究生拉尔夫·阿尔弗( Ralph Alpher)和罗伯特·赫尔曼(Robert Herman)一起,又迈出了最重要的几步。他们开始认真考虑将已知的物理理论用于勾画宇宙早期阶段状况的可能性。他们认识到了关键之所在。如果宇宙肇始于遥远过去的某种既热且密的状态,那就应该留下某种从这个爆发式的开端洒落的辐射。更具体地说,他们认识到,过去应该存在着某个时候,其时宇宙的年龄仅为几分钟,它热得足以使每个地方都发生核反应。后来,更加详细得多的预言和观测结果应该说已经证实了这些重要的见地。

1948 年,阿尔弗和赫尔曼预言,从大爆炸散落的残余辐射由于宇宙膨胀而冷却,如今它所具有的温度约为绝对零度以上 5℃,或者说 5 开(绝对零度等于摄氏零下 273 度,即—273℃)。但是他们的预言并未引起人们的普遍重视,而被埋没在浩瀚的物理学文献之中。另外几位科学家考虑了一个热的膨胀宇宙之起源问题,但是他们谁也不知道阿尔弗和赫尔曼的论文。理由是很明白的。当时的通讯、交流无法与今天同日而语。在 40 年代和 50 年代,在大多数物理学家看来,再现宇宙早期史的细节并不是一种非常严肃的科学活动。但是多年以后,即 1965 年,美国新泽西州贝尔实验室的两位无线电工程师阿尔诺·彭齐亚斯(Arno Penzias)和罗伯特·威尔逊(Robert Wilson)却十分意外地发现了这种宇宙辐射场,当时他们正在为跟踪第一颗“回声号”(Echo)卫星而校准一具很灵敏的无线电天线。与此同时,在附近的普林斯顿大学,由罗伯特·迪克(Robert Dicke)领导的一个科学家小组已独立地重新发现了阿尔弗和赫尔曼早先作过的预言,并着手设计一台探测器以供搜索大爆炸的残留辐射。他们听说了贝尔实验室这台接收器中存在着无法阐明的噪声,并立即将它解释为源自大爆炸的残余辐射。它相当于在电磁波谱的微波部分波长为 7. 35 厘米的某种无线电波信号;如果假设它是热辐射,那么它所具有的能量就相应于 2. 7K 的温度——这与阿尔弗和赫尔曼富于灵感的估计非常接近。它被称为“宇宙微波背景辐射”。作为其预言与发现始末的一项追记,我们应当提及:1983 年,人们开始获悉前苏联无线电物理学家什茂诺夫(Shmaonov)也许早在 1957 年就已发现了这种辐射,并用俄文公布了这一事实。什茂诺失建造了一具对微波信号敏感的天线,并报道探测到了某种在天空中各个方向上均匀的信号,与之相当的辐射所具有的温度介乎 1K 和 7K 之间。当时无论是他本人或是其他任何人都不清楚这项发现的重要性。事实上,什茂诺夫直到 1983 年才闻知大爆炸的预言以及彭齐亚斯和威尔逊的发现,而这已经是后两人因 18 年前作出他们那项卓越的发现而荣获诺贝尔奖之后 5 年的事情了。

这项发现是人们开始认真地研究大爆炸模型的一种信号。渐渐地,人们对宇宙微波作了更多的观测,这些观测揭示了宇宙微波背景辐射的其他性质。这种辐射在所有的方向上都有相同的强度,精度至少高达千分之一。而且,人们在不同频率上测量了它的强度,开始揭示出其强度随频率变化的方式(即它的“谱”)具有纯热的特征。这样的辐射称为“黑体”辐射。不幸的是,地球大气中的分子对于辐射的吸收和发射阻碍了天文学家去证实整个背景辐射谱确为热辐射谱。人们仍然怀疑,它或许是由宇宙开始膨胀之后很久发生的种种剧烈事件产生的,而并非产生于大约 150 亿年以前的膨胀之始。只有在地球大气外观测这种辐射才能消除这些疑虑,而这正是美国国家宇航局(NASA)的宇宙背景探测器(COBE)卫星于 1989 年开始从空间测量整个背景辐射谱的第一项巨大成就(见图 2.6)。那是人们在自然界中所曾见到的最完美的黑体谱,它非常引人注目地确认了宇宙过去曾比今天要热成千上万度①。因为只有在如此极端的条件下,宇宙中的辐射才有可能呈黑体形式而达到如此高的精度。

人们利用高空飞行的 U2 型飞机进行了另一项关键性的实验,以证实背景辐射并非近期起源于宇宙中邻近我们的部分。这些早先的间谍飞机机身极小、冀展却很大,这使它们成了非常适合于进行天文观测的稳定平台。这时,它们是朝上测天而不再是往下观地了!它们探测到天空各处的辐射强度具有某种系统的变化。倘若这种辐射起源于遥远的过去,那么出现这种变化便在意料之中。如果这种辐射形成了某种均匀膨胀的“海洋”——它生成于宇宙的早期,那么我们就将是在这海洋中航行。地球环绕太阳运动,太阳环绕银河系中心②运动,银河系又在本星系群中运动,如此等等;这一系列的运动意味着我们正沿着某个方向在背景辐射中穿行。当我们沿此方向观看时,辐射强度将显得最强,在与之相差 180°的方向上辐射强度则显得最弱;在这两者之间,辐射强度应随角度而呈某种富有特征的余弦变化(见图 2·8)。这很像在暴雨中奔跑。你的胸前湿得最厉害,背后则湿得最少。这里,在我们运动的方向上被扫过的是微波。正如预期的那样,观测揭示了某种完美的“余弦式”变化。

接着,几项不同的实验证实了这一发现——它又被称为“天空大余弦”(The Great Cosine in the Sky)。它肯定了这样一个事实:我们,以及包含我们寓居其中的本星系团在内的那个区域,都正相对于宇宙微波海而运动。因此,背景辐射不可能是局部区域产生的,因为不然的话,它就会和我们一块儿运动,这样我们就不会看到其强度与温度的余弦变化了。

我们穿越来自大爆炸的背景辐射而运动,并不是造成其强度随方向稍有变化的唯一可能的原因。倘若宇宙在不同的方向上正以稍稍不同的速率膨胀,那么在膨胀得较快的方向上,辐射就将较弱较冷。类似地,如果在某些方向上存在着某些物质特别集中或特别匮乏的区域,那么这也将使我们从这些方向上接收到的辐射强度发生变化。发射 COBE 卫星的动机就是搜索这些变化;1992 年,这些变化之发现成了世界各国报纸的头条新闻。

当我们考察来自天空中不同方向的背景辐射强度时,我们就获悉了有关宇宙结构的大量引人注目的事情。我们发现,它正在所有的方向上以相同的速率膨胀,其精度优于千分之一。我们说这种膨胀近似地是“各向同性的” ——也就是说,在每个方向上都相同。如果有人从某个“宇宙博览馆”中随机地挑选有可能存在的宇宙,那就会有无数个在某些方向上远比其他方向膨

①    “成千上万度”,原文 hundreds of thousands of degrees,仅具象征意义,故不宜直译为“数十万度”之类的具体数量——译者

② 原文为 Milkyway,直译作“银河”或意译作“银河系”均不确,故据实际情况译为“银河系中心”——译者胀得更快的宇宙品种,或者是以很高的速度旋转、或者甚至是在某些方向上收缩而同时又在其他方向上膨胀着的宇宙变种。我们的宇宙确实很特殊。它似乎处于某种安排得极为妥善的状态之下:在所有的方向上膨胀都以相同的速度进行下去,其精度非常之高。这就好像你回到家里发现所有孩子的卧室都极其整洁——一种非常不容易遇到的事情。这一定是施加了某种外界的影响。同样地,对于宇宙引人注目的各向同性而言,也必定存在着某种解释。

宇宙学家们长期以来都把宇宙膨胀之各向同性视为必须予以阐释的一大疑谜。为此所采用的某些方法可以说明在该领域内人们的思维方式,以及为阐明这种各向同性而寻求的解释的类型。最后,寻找这些解释又会把我们带回到宇宙本身的起源问题上去。

宇宙学家们在寻找这些解释时,构造了各种可能的宇宙史,它们能够说明已知的事实,并为尚未说明的性质提供解说。利用某一种假设,能对尚未说明的性质解释得越多,工作就做得越好。宇宙学家们最感兴趣的是这样的假设:它既能解释有关宇宙的令人困惑的特征,又能预言某些尚未探测到的宇宙新属性。搜索这种预期的特征,就可以凭藉观测来检验原先的假设,这恰如利用实验室中的实验来检验其他科学理论的预言。遗憾的是,我们并不能保证自己的仪器灵敏得足以进行我们想要的一切观测。由于这种现实的局限性,对于许多理论作出的预言,我们尚无法用观测来检验。确实,正是此类预言往往支配着未来将会发展何种新型的天文台或人造卫星。

可以采取的第一条途径是说宇宙就是各向同性地开始膨胀的。宇宙目前的状态只不过是其特殊的起始条件的某种反映。事情现在所以如此,乃是因为当初如彼。实际上,这解决不了什么问题。它什么也没有解释,也没有告诉我们任何新东西。当然,它也可能是对的。倘若果真如此,我们也许就可以指望,存在着某种更深刻的“原理”,它使宇宙必然(或者至少是以压倒优势的可能性)肇始于某种各向同性膨胀的状态之中。这一原理也许在较为局部的范围内还有着其他应用,据此便可以揭示其自身之存在。其令人不悦之处则在于,它把解释宇宙现状的重担完全置于未知的(而且也许是不可知的)宇宙起始状态之上。

第二条途径是将事物的现状考虑为在宇宙中进行的各种物理过程的结果。这样的话,也许无论宇宙的初始状态是多么地不规则,在历经数十亿、上百亿年之后,所有的不规则性均已刷尽,留下的则是某种各向同性的膨胀。这种做法有一个优点,即激励人们拟定某种确切的研究计划,以期发现它是否可能真的正确无误。是否存在这样的物理过程:它能够抹平膨胀中的非均匀性?“抹平”的过程历时多久?时至今日,它们能否摆脱所有的不规则性,抑或只是消除了其中的一小部分?不仅如此,这种做法还有一个令人满意的特点:它使我们对宇宙现状作出的假设尽可能少依赖于我们对未知的宇宙初始状态之了解。我们很乐于能够这么说:无论宇宙是如何开端的,在它的早期历史上必不可免地会发生一些物理过程,后者确保了宇宙在膨胀 150 亿年之后,看起来差不多就应该像它今天的那种模样。

这第二种哲学虽然听起来极富吸引力,但也有一个弱点。如果我们真能证明宇宙之现状确实与其起始时的条件无关,那么我们现在观测宇宙的结构也就不能告诉我们有关那些起始条件的任何情况了。因为这样的话,宇宙的现状便可与任何起始状态相容。但是,与此相反,如果宇宙目前的结构——其膨胀之各向同性、或是由星系成团性展示的结构图案——部分地反映了宇宙开初的方式,那么就存在着这样的可能性:通过我们今天对于宇宙的观测,或许便能断定有关宇宙初始状态的某些情况了。

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篇20:用计算机求解行星起源问题

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法国数学家拉普拉斯(Laplace)和德国哲学家伊马努埃尔·康德早就猜想过,认为太阳和行星是由一个自转着的原始星云形成的。当前,人们已经试图用电子计算机来搞清这种演变过程。下面要讲的内容根据加利福尼亚天体物理学家彼得·博登海默(Peter Bodenheimer)与维尔讷·恰努特共同研究所得到的结果。本来他们想要解释的是太阳和行星的起源,但是计算结果完全是另一回事。

当人们勇敢地试图解答更难一步的问题时,才体会到用计算机模拟球对称过程是多么容易。在球对称的情况下,任何时刻一切东西只决定于离

中心的距离。拉森模型中如果有一个质点在某一时刻受到加热,那么距离中心和它一样远的,也就是和它处在同一球面上的所有物质同时受到加热。如果这种物质没有自转,球对称就是良好的近似,因为包含在坍缩过程中的每个质点不管来自什么方向都经受同样的作用力。

有了自转,对称性就受到干扰。从两极方向飞来的质点受力与来自赤道方向的质点不同。如果球对称不存在了。这样人们就面临极端复杂的情况了吗?不是的,某种程度的对称性依然存在。例如在赤道平面内,许多质点在轨道运动中向中心点移近时尽管来自四面八方,但这些质点受力的大小和它们的轨道偏向何方无关。这种情况称为轴对称过程。虽然这还不算最坏的局面,用计算机求解轴对称问题仍是一大难题。虽说如此,人们还是有办法。博登海默和恰努特用计算机对一团自转坍缩云的演变进行了探索(见图 13-2)。开始阶段的情况和拉森模型一样:云团坍缩,中心出现一个浓密区。但是随着云团进一步紧缩,离心力的作用愈来愈明显,云团愈来愈扁,终于成为一个扁盘。只有自转轴附近的物质继续向中心下落,赤道面的气体向中心移近的速度则非常缓慢,乃至完全停滞。得到的结果不是一个核心而是一个圆盘,下落的物质不是来自四面八方而只是沿着轴向进入。厚度只有赤道半径 1/8 的这个圆盘所占的空间范围很广,约为最远行星即冥王星轨道半径的 120 倍。它绕中心轴自转一周大约需要 30 万年。

这样的结果并没有完全符合人们的期望。本来的意愿是想要在内心区产生一个原始太阳,在这个太阳的周围又最好来上一个圆盘,后者天长日久便会孵育出众行星。可是,博登海默-恰努特圆盘并没有中心太阳之类的天体,物质最密集之处却在中心往外 17 倍冥王星轨道半径的周围空间形成了一个环状体。出了一个环,而不是一个中心天体!从侧面看这个环像图 13-2 下方小图的情景,从正面看它时像图 13-3 上方小图的样子。

事后看来,这样的结果也并不奇怪。这种模型中为什么物质没有流聚在中心区,却要堆积在一个环状体内呢?原来是离心力阻碍了物质聚向中心,是物质的角动量在作怪。前面我们就已经讲过这样的体会,大自然在太阳系的形成中把物质和角动量彼此分了家,以致到如今物质聚于太阳而角动量归于行星。博登海默和恰努特在计算中假定每克物质所具有的角动量始终保持不变,其实角动量有点像热通过物体传导那样,也会透过物质而转移,他们二人如果计入这一因素,不妨重新演算一番。但是这样做要碰到的一个难题是,尽管我们知道把角动量从圆盘某处输送到别处的作用过程有好些种,可是,并不清楚哪一种是起决定性的作用。磁场固然可能消除部分圆盘的角动量,使物质得以在中心区聚成一团,但是湍流运动连同摩擦过程好像也能做到这样。

即使到现在,人们对液体和气体的湍流运动也还认识肤浅。这种现象又是我们非常熟悉的。从高压龙头流出来的水柱不是均匀地外流,而是千

姿百态,变幻莫测。山涧流水是不规则湍流运动的又一个实例。湍流运动在产生恒星的自转物质盘的研究中起重要作用,这点冯·魏茨泽克早在二次大战的时期就认识到了。40 年代后期到 50 年代初期曾经有一个年轻物理学家小组在哥廷根和他一起研讨这个问题。其中有一位学者所写的博士论文的主题正是自转气体盘中角动量的迁移。他叫雷马·吕斯特(Reimar Lüst),就是现任马克斯·普朗克学会主席。恰努特在 1979 年用计算机得出,圆盘中的角动量由于物质的湍流运动而重新分布,会出现一个中心核乃至一颗中央星。可惜人们对于自转与湍流兼而有之的气体盘的特性了解得太少,还不能从理论上定量地算出质量与角动量究竟是怎样分的家。

这个问题我们暂且讲到这里。天体物理学家必须先掌握角动量如何穿越物质而迁移的作用过程,才能继续前进。不过,好像不光是天体物理学家对如何处理自转圆盘的角动量问题弄不确切,就是大自然本身也似乎未必在这点上事事清楚。

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