小辞典

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反粒子： 每个类型的基本粒子都有同一类型的反粒子。

当一个粒子和这样的一个反粒子相遇时，它们 就湮灭，只留下能量。

原 子： 通常物质的基本单元。原子包含质子和中子的 一个核以及围绕着它转动的电子。

大爆炸： 当宇宙的一切都处于具有无限密度和温度的单 独的一点时，在宇宙开端处的奇点。

大挤压： 当宇宙的一切都坍缩到具有无限密度和温度的 单独的一点时，在宇宙终结处的奇点。

黑 洞： 空间——时间的一个区域，因为那里的引力是 如此之强，以至于任何东西，甚至光都不能从该处逃逸出来。黑洞是看不见的。然而，量子 力学的不确定性原理允许粒子和辐射从黑洞漏出来。

经典力学：定律的一个系统，其中每个物体都有确定的位 置和速度。现在它已为量子力学所超越，在量子力学中物体不具有确定的位置和速度。

宇宙线： 从太空来的高能物质粒子，它以接近于光速的 速度运动。

宇宙学： 对整个宇宙的研究。

电 子： 一种通常绕着原子核公转的基本粒子。它属于 叫做轻子的低质量物质粒子族，它具有-1的电荷。

基本粒子：不具有任何内部结构的粒子。它们可以归类于 物质粒子和携带力的粒子两种范畴。

熵： 一个系统的无序度的量度。按照热力学第二定 律它必须永远增加。

事件视界：黑洞的边界。一旦越过这个边界，就不可能从 黑洞逃逸。

频 率： 对于一颗光子，这是和该光子相关联的电磁场 的变化率。光子的频率越高则能量越大。

伽玛射线 一种极高能量的光子，它可由核反应或在宇宙 早期形成的低质量的“太初”黑洞发射出。典型的伽玛射线的波长为0.0000000001米。

广义相对论： 爱因斯坦的第二种相对性理论（1916年）。该 理论认为引力是由空间——时间几何（也就是，不仅考虑空间中的点之间，而是考虑在空间和时间中的点之间距离的几何）的畸变引起的，因而引力场影响时间和距离的测量。

霍金辐射：从黑洞的事件视界发射出来的基本粒子和辐射。 黑洞越小，则霍金辐射的量越大，而黑洞收缩得越快，随着黑洞最终蒸发并消失引起一个巨 大的爆炸。

虚时间： 方程式中的时间变量被当作虚数处理的思想。 虚数是-1的平方根的倍数。

暴 涨： 被认为在极早期宇宙发生的加速膨胀的时期。

微 波： 波长大约为1厘米的辐射。

微波背景辐射：在宇宙的所有方向传播的电磁谱微波区域的辐 射。这种背景辐射是由大爆炸引起的巨大的热量的残余，因此它被认为是该理论的一个证实。

中 子： 一种不带电荷的、通常可在原子核中找到的非 基本粒子。它由所谓的夸克的基本粒子构成。

中子星： 一种这么密集的恒星，它的力强到足以使原子 中的大部分电子和质子结合成中子。

无边界设想： 空间和虚时间一起形成一个范围有限，但是没 有边界或边缘的曲面的设想。在这个设想中，空间——时间像是地球的表面，只不过多了两 维而已。

光学望远镜： 使用人眼可见光形成恒星和星系的像的望远镜。

光 子： 光的基本粒子或量子。

太初黑洞：在大爆炸后很短的时间内形成的黑洞。

质 子： 通常在原子核中找到的非基本粒子。它带有+1 的电荷。它由所谓的夸克的基本粒子构成。

脉冲星： 旋转中子星。当它的磁场和围绕的磁场相互作 用时就发射出射电波的脉冲。

量子引力：把量子力学和广义相对论结合在一起的理论。

量子力学：一种理论系统。其中粒子不具有准确定义的位 置和速度，在许多方面的行为和波动类似。相似地，诸如光的波动在许多方面像是粒子。

类星体： 和恒星类似的物体。被认为向一颗巨大的旋转 黑洞和正在大量地降落上去的物质组成。在物质落到黑洞里面之前，会变成非常热并发射出 大量能量。类星体极其遥远，但是由于它们的功率这样强大，仍然能被观测到。

射电望远镜： 一种描绘出诸如类星体和射电星系的射电源在 天空位置地图的望远镜。

射电波： 电磁场的波动。和可见光波类似，但是具有更 长得多的、数量级为几米而不是几厘米的波长。

热力学第二定律： 该定律说，宇宙中的无序度的量度，或者熵随 时间增加。它和其他定律的不同之处在于，它不总是真的，但几乎总是真的，它还依赖于宇 宙从一个有序的状态启始。

奇 点： 空间——时间的具有无限曲率的一点，空间— —时间在该处完结。经典广义相对论预言奇点将会发生，但由于理论在该处失效，所以不能 描述在奇点处会发生什么。

空间——时间：相对论中的宇宙的四维描述。它把空间的三维 和时间的一维统一在一起。在广义相对论中弯曲的空间——时间被用来描述引力。

狭义相对论： 爱因斯坦的第一种相对性理论（1905年）。该 理论认为光总是以常速率运动，不管它在何处运动，其速率是一个绝对常数。这个理论把空 间和时间统一成一个平坦的、四维的空间——时间，但是它没有描述引力的效应。

稳态理论：一种现在受到普遍怀疑的宇宙学理论。该理论 认为在存在的星系之间的膨胀空间中新物质会产生出来。

热力学： 物理学中有关热和能量的其他形式的分支。

不确定性原理：该原理陈述，人们永远不能同时精确得知一个 粒子的位置和速度，越精确知道其中的一个，则越不精确知道另外的一个。

虚粒子： 量子力学的不确定性原理允许，宇宙中的能量 于短暂时间内在固定的总数值左右起伏。起伏越大则时间越短。从这种能量起伏产生的粒子 称为虚粒子。当能量恢复时虚粒子湮灭。

波函数： 描述在不同点找到一个粒子的概率的分布。

宇宙的波函数：描述在一定的时刻找到宇宙的不同形状的概率 的分布。

白矮星： 一种达到稳态的恒星，其质量没有大到使其引 力足够强到引起向自身坍缩的程度。