从古典世界迈向宇宙

宇宙

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Galileo Galilei:落体的速率与它的质量无关。
Newton:
引力与惯性力等效;引力质量与惯性质量的等效;
强等效原理:
弱等效原理:

完全从欧氏几何出发,建立由近至远的天体位置关系:
太阳系的典型尺度:
地球绕太阳公转的椭圆轨道长半轴:1天文单位AU=215太阳半径。
地球的质量是太阳质量的`1/(10^6)`,半径的`1/(10^2)`。
冥王星的轨道半径:40AU。
太阳与其他恒星之间的典型尺度:
相对于太阳系内部行星的运动,恒星是不动的,因此应用三角测量法而建立秒差距的单位。
距离太阳最近的恒星南门二,1.33秒差距(pc)=`2.7×10^5`AU。(可见相隔半年能够观察到的最大的恒星角位移还不到一秒。)
运用三角测量法得到的距离是我们测量一切天体距离的基础。这种方法所能够测量的最大距离为50pc左右。
1pc=3.26光年。
银河系主要由`10^11`个彼此相距1pc量级的恒星组成。银盘半径15kpc,太阳距银盘中心10kpc。
银盘旋转一周`2.5×10^8`年。

通过恒星光谱测量距离:
对于主序星假定存在一个光度与光谱之间的关系;
对于已知距离的主序星(通过三角测量法得到的),可以归纳出这么一个关系;
假定这个关系普适于一切主序星;
根据主序星的定义,直接从光谱特征即可分辨出主序星;
这样对于主序星只要能够测定其光谱,即可依据光谱与光度的关系,得到光度,再依据欧氏空间的球体表面积公式(以下全部的距离测量方法都是以此为最终几何图象的),从亮度得到其距离,这种方法可以达到100kpc的范围。
造父变星与天琴座RR型星的脉动变星。周光关系的存在;银河系存在一定数目的造父变星;河外星系也存在造父变星;主要应用这种方法测量球状星团和仙女座大星云的距离,达到百万pc的范围。
最亮恒星。
超新星。
旋涡星系。具有简单明显的旋转速度与光度之间的关系—Tully-Fisher关系。
椭圆星系。具有星系中心部分恒星的速度弥散度与光度的关系—Faber-Jackson关系。
最亮星系。


两个基本假设:欧氏空间的球体表面积公式;
一切星系和星系团都是相类似的(即最亮恒星,超新星,最亮星系都具有类似的光度;有关造父变星,Tully-Fisher关系与Faber-Jackson关系这些规律都是普适的。)。

一.太阳系。
九大行星;43卫星;2000多小行星;彗星;流星;固体微粒等。
太阳风引起的太阳质量损耗率为`10^-13`MO/年。

力学特征:行星总质量为太阳质量的1/750;而行星公转角动量为太阳系总角动量的98%,其中外行星总角动量为97.8%。

二.恒星。
最为重要的方面就是它的光谱:大致呈黑体辐射的连续光谱迭加Fraunhofer吸收线与发射线。
光谱型的分类序列(根据吸收线种类与其强度):
光谱来源于恒星大气;大多数恒星的大气的化学组成都类似,并且处于热动平衡态;因此光谱特征主要是反映恒星大气温度,即光谱型序列可以理解为表面温度的序列。

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