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天体物理学

解开宇宙的奇迹,从恒星生命周期到宇宙的命运。

宇宙由超过1000亿个像我们这样的星系组成,每个星系都包含数百亿或数千亿颗恒星。本课程将重点介绍我们对这一广阔而多样的前沿领域所知道的(以及仍然未知的)内容。

在本课程结束时,你将发现一个宇宙奇迹的世界,跟随一颗恒星从弥漫的星云到稠密的恒星残骸,穿越空间和时间的尺度,从行星到星系间,并处理数据,以确定宇宙的最终命运。

互动
小测验

30.

概念和
练习

310 +
  1. 1

    天体物理学的工具箱

    使用天体物理学家用来理解宇宙的基本物理工具。

    1. 快速回顾温度,密度和理想气体定律。

    2. 重力

      恒星周期、行星运动和星系演化的主要驱动力。

    3. 辐射

      光和其他类型的辐射是我们进入宇宙的窗口。

    4. 人力资源图

      一颗恒星的颜色和它的大小有什么关系?

  2. 2

    宇宙大小

    我们从古希腊人的真知灼见开始,发明了测量宇宙的米尺。

    1. 包含在
      才华横溢的溢价

      希腊估计

      希腊人在2000多年前首次估算出月球的距离。他们是怎么做到的?

    2. 包含在
      才华横溢的溢价

      三角视差

      这个巧妙的几何戏法可以揭示我们与遥远恒星的距离。

    3. 包含在
      才华横溢的溢价

      标准烛光

      满足标准蜡烛,宇宙的亮度基准。

    4. 包含在
      才华横溢的溢价

      明显的大小

      了解天文学家用来划分恒星亮度的对数尺度。

  3. 3.

    恒星的生命周期

    地球上的一切都是由恒星的残留物组成的。了解恒星在生存和死亡时是如何消耗物质的。

    1. 包含在
      才华横溢的溢价

      恒星的形成

      当一个地方有太多的尘埃时,可能就会形成一个黑洞。

    2. 包含在
      才华横溢的溢价

      静态的明星

      建立一个简单的恒星模型,预测其核心温度。

    3. 包含在
      才华横溢的溢价

      恒星的能量产生

      太阳瞬间释放的能量比地球一年消耗的还要多。

    4. 包含在
      才华横溢的溢价

      太阳能交通

      随着光逃离太阳核心的能量轨迹。

  4. 4

    地球以外的世界

    外星生命可能存在吗?除了地球,我们还能生活在其他地方吗?我们还不知道,但我们在找。

    1. 包含在
      才华横溢的溢价

      适居带

      这颗行星太冷了,那颗又太热了,你去哪里找一个刚好合适的呢?

    2. 包含在
      才华横溢的溢价

      系外行星

      一颗系外行星在望远镜里是什么样子的?一粒沙子从一公里外看会是什么样子?

    3. 包含在
      才华横溢的溢价

      凌日

      我们用这个测试的方法已经发现了2000多颗系外行星,但我们还错过了更多……

    4. 包含在
      才华横溢的溢价

      引力摆动

      每颗行星都在与其恒星进行一场引力拉锯战。这对我们看到的光有什么影响?

  5. 5

    宇宙学

    宇宙的命运是由我们看不见的物质决定的。它的身份是我们这个时代最大的谜团之一。

    1. 包含在
      才华横溢的溢价

      宇宙学原理

      均匀吗?各向同性吗?学习宇宙学的基础知识。

    2. 包含在
      才华横溢的溢价

      宇宙的命运

      宇宙正在膨胀,但引力会让它膨胀吗?

    3. 包含在
      才华横溢的溢价

      暗物质

      引力以一种可预测的方式移动着星系中的物质,但我们无法看到大部分物质。

    4. 包含在
      才华横溢的溢价

      宇宙微波背景

      来自宇宙起源的信号…