第497章 恆星演化！量子論再現！紅巨星！白矮星！震撼全場！
第497章 恆星演化！量子論再現！紅巨星！白矮星！震撼全場！
1912年發表的廣義相對論，共有五大預言。
它們分別是：光線彎曲、引力紅移、黑洞、引力波、宇宙膨脹。
這五大預言，全部都算是天文學領域的內容。
所以，天文學大佬們才會如此推崇布魯斯教授。
他不是天文學家，卻超越了天文學家。
五大預言，意味著五大方向，極大地拓展了天文學的研究範圍和深度。
1914年，愛丁頓證明了星光彎曲。
而就在剛剛，1922年，哈勃證明了宇宙膨脹。
兩大預言被證明，幾乎可以100%肯定廣義相對論的正確性了。
現在，李奇維又提出，再次證明一個預言。
可想而知，這會造成什麼樣的轟動。
會場內瞬間就沸騰了。
所有人都震驚地議論紛紛。
「天啊！今天的會議應該能夠載入史冊了吧！」
「我有預感，廣相今年恐怕就要獲得諾獎了。」
「它要是不得，天理難容啊！」
「奇怪的是，為什麼布魯斯教授說他是證明半個預言？」
一時間，所有人的好奇心都被調動到了極致。
那可不是什麼普普通通的科學命題，而是脫胎於廣相的無上理論。
每一個都對天文學的發展產生了深刻的影響。
自從星光彎曲被證明以後，科學家基於它解釋了很多的天文現象。
其中最著名的就是「引力透鏡效應」。
光線在經過大質量的天體之後，會發生彎曲現象。
這種效應和常見的凸透鏡對光的影響相似。
所以，天文學家突發奇想，把大質量的天體當成透鏡，用它來觀察其它的天體。
這就是所謂的引力透鏡效應。
假設遙遠的宇宙中有一個天體，它發出的光可以直射到地球上。
但是中間恰好被一個巨大恆星擋住了。
按理來說，我們是無法觀察到恆星背後的天體的，因為光線被擋住了嘛。
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但是由於引力透鏡效應的存在，經過恆星表面的光被彎曲了，就好像凸透鏡聚焦一樣。
這時，地球上的探測器就可以捕捉到這些被聚焦而改變方向的光了。
當然，我們看到的只是虛影。
但通過理論計算，就能算出遙遠天體的真實情況。
同理，也可以反過來，利用引力透鏡效應，研究被當成透鏡的大質量天體的性質。
比如，甚至可以用它來尋找暗物質！
如果觀察到某個天體的圖像，通過不同的角度觀測，其性質不一樣。
那麼就可以懷疑，該天體在特定方向上的光線，可能被大質量天體彎曲了。
如果通過光學手段找不到這個大質量天體，那麼就可以推測它可能是暗物質。
真實歷史上，引力透鏡效應在發展幾十年後，就成為了天文學中重要的測量手段。
至於宇宙膨脹的意義，那就更不用多說了。
所以，天文學大佬們對於五大預言的重視，怎麼形容都不為過。
哈勃的臉上露出了開懷的笑容。
現在的他毫無壓力，坐在下面聽講，仿佛又回到了跟隨布魯斯教授求學的日子。
那是一段令人難忘的時光。
他如饑似渴地學習各種知識。
自己雖然取得了巨大的成就，但是哈勃並不滿足。
因為他的成就，全部都是實驗性質的，是通過觀測大量的數據，分析和研究。
但是哈勃明白，接下來布魯斯教授要的講的內容，絕對是純理論性質的。
這是他目前所缺失的能力。
這個時代，還沒有理論天文學家和實驗天文學家的區分。
因為沒有必要。
怎麼可能有天文學家不需要做實驗？
對於他們而言，通過望遠鏡觀察星空，就是做實驗了。
但是布魯斯教授的出現，打破了這個鐵律！
原來真的有人可以僅僅憑藉理論，就能推導出恆星的能量來源問題。
這讓所有天文學家都覺得不可思議。
而現在，哈勃和眾人一樣期待。
「布魯斯教授又會帶來什麼樣震撼人心的天文理論？」
尤其是愛丁頓，更是滿心期待。
因為之前布魯斯教授已經說了，他的成果將解釋恆星的質量問題。
現在對方又說和證明廣相的預言有關。
愛丁頓想不到，會是剩下三個預言中的哪一個。
在眾人的期待下，李奇維終於開始了他的演講。
「我的演講內容是關於恆星演化的。」
「核聚變雖然解釋了恆星啟動能量的來源問題，但是它無法解釋恆星會如何發展。」
「核聚變的能量早晚有一天會耗盡，那時候的恆星又會是什麼樣呢？」
「換句話說，恆星的宿命是什麼？」
嘩！
話音剛落，會場內瞬間躁動起來。
所有人都沒想到，布魯斯教授的演講主題是恆星演化問題。
當初核聚變一出，天下皆驚！
恆星研究成為了天文學領域的熱門方向。
但是最難的能量來源已經解決，恆星還有什麼遺留的難題嗎？
很快，眾人想到一個問題。
「恆星問題怎麼會和其它三個預言產生聯繫呢？」
「引力紅移和引力波應該是所有大質量天體都存在的現象。」
「黑洞就更不用說了，那是一種奇異的天體，跟恆星完全是兩回事。」
「怎麼看都找不到關係啊。」
很多人有點懵逼。
他們完全猜不透布魯斯教授的心思。
這一刻，所有人都靜靜等待著。
李奇維繼續說道：
「我相信，很多人已經開始納悶了。」
「我不是要證明廣相的預言嗎？」
「怎麼演講的內容卻是恆星的演化。」
「這兩者看似沒有任何關係。」
「別急，聽我慢慢道來。」
此刻，眾人逐漸平靜下來，聚精會神地聽講著。
「我們知道，恆星在啟動核聚變之後，其內部不斷地有氫元素聚變成氦元素。」
「這種聚變產生的龐大能量，抵消了恆星自身引力的坍縮效應。」
「但是，恆星的質量再大，它所包含的物質也是有限的。」
「一旦所有的氫元素耗盡，核聚變停止，那麼會發生什麼呢？」
眾人紛紛開始思考。
「燃燒了無數氫元素的恆星，此刻它的體積已經膨脹到了極限。」
「它變成了一個巨大的天體。」
「但是，這時候它的核心溫度，卻再也無法繼續升高了。」
「甚至在這個過程中，還發生了氦聚變。」
「氦不斷聚變成碳元素、氧元素等。」
「這些元素因為沒有足夠的能量繼續聚變下去，只能不斷地累積在核心處。」
「此時，恆星的核心和外層，就會產生兩種全然不同的結局。」
「外層是膨脹到極限的稀薄星塵，慢慢散開，形成一個巨大無比的雲霧狀。」
「看起來就和色彩斑斕的星雲一樣。」
「但是核心處，卻因為累積了大量的碳氧等元素，使其密度越來越高，產生了極大的壓力。」
「這種壓力甚至可以把原子都壓碎了。」
「然而很快，它就會遇到一個極其強大的屏障。」
「那就是電子本身的抵抗能力。」
「我們知道，原子是由原子核和電子組成的。」
無一錯一首一發一內一容一在一一看！
「電子圍繞著原子核運動，它是要占據一定的體積的。」
「根據泡利-布魯斯不相容原理，電子哪怕受到外力，但是依然要遵循不相容的規則。」
「換句話說，電子可不會那麼輕易地就被壓在一起。」
「我把電子這種抵抗外部壓力的行為，命名為【電子簡併壓力】。」
「如圖所示。」
「經過我的計算，電子簡併壓力足以抵抗恆星核心產生的龐大引力壓力。」
「當電子簡併壓力與引力壓力相等時，此時的恆星就達到了一種平衡狀態。」
「恆星的外圍物質全部被拋射向宇宙空間，只留下這個密度極大的核心。」
「根據計算，它的密度能達到每立方厘米10噸的恐怖程度。」
「核心的溫度也會不斷地降低，最終暗淡下去。」
「一顆偉大的恆星，最終就剩下這麼一個核心了。」
說到這裡，李奇維停頓了下來。
此刻會場內一片譁然！
「老天啊！恆星演化的過程中，竟然還用到了量子論！」
「這實在太不可思議了！」
所有人都被李奇維的理論分析過程驚到了。
之前的核聚變是用到了原子學的知識。
但是現在，恆星的演化，甚至開始涉及到量子論了。
在場的天文學家們，直接懵逼了。
眾人當然知道泡利-布魯斯原理。
由那位絕世天才泡利所提出，號稱是量子論的最後一塊拼圖。
但是大家無論如何也想不到，這個理論竟然可以被用在恆星演化上。
這也太神奇了。
愛丁頓兩眼放光，他看著演示屏幕上的內容，宛如稀世珍寶。
這種只通過理論，就能預測恆星命運的手段，讓他目眩神迷。
原來天文學可以如此有逼格。
而不是只能每天守候在望遠鏡旁邊。
哈勃則是呼吸急促。
他的內心震動不已。
「這就是布魯斯教授的實力嗎？真是太可怕了！」
「恐怕也只有他才能創造出恆星的演化理論了。」
「因為在場的大佬們，恐怕沒有多少人懂量子論吧。」
李奇維把量子論應用在天文學領域，著實震撼了在場的眾人。
當初的核聚變，仿佛再一次出現在眼前。
接著，李奇維繼續說道：
「恆星在氫元素燃燒殆盡，體積膨脹到極限的時的狀態，因為表面溫度較低，根據計算，會呈現紅色。」
「所以，我把這種狀態的恆星命名為【紅巨星】。」
「紅巨星拋射外圍物質後，最後留下的那個核心，因為密度極大，所以會表現為白色。」
「所以，我把這個核心命名為【白矮星】。」
眾人聽到這兩個名字後，倒是沒有太多驚訝。
都取得很形象。
恆星因為核聚變膨脹成又大又紅的天體，當然就是紅巨星。
最後保留的核心，和恆星本身相比，就是個小矮子，所以白矮星也算名副其實。
這時，李奇維總結道：
「恆星的演化一共經歷了四個階段。」
「我把它比喻為一個人的成長過程。」
「首先是誕生期。」
「宇宙中的各種塵埃、分子原子，在引力的作用下互相吸引，形成原始星雲。」
「隨著引力越來越大，最終點燃了核聚變之火。」
「於是，恆星進入了成年期。」
「也就是現在的太陽所處於的階段。」
「核聚變為恆星提供了源源不斷的能量，讓我們的宇宙不再冰冷，充滿光熱。」
「同時，還孕育出人類這樣的智慧物種。」
「但是，正如人會老去也一樣，恆星的燃料也有燒盡的那天。」
「此刻，就進入了恆星的中年期，紅巨星階段。」
「恆星不斷地膨脹，吞噬周圍存在的一切事物。」
「直到最後，極盡璀璨後，其留下的核心殘骸，變成白矮星，孤獨地飄蕩在宇宙中，光熱不斷熄滅。」
「這就是恆星的衰退期，以死亡作為結局。」
隨著李奇維的敘述，一股悲壯的氣息瀰漫開來。
恆星的命運仿佛一抹畫卷，緩緩展現在眾人的面前。
一時間，所有人竟然產生了感動的情緒。
太悽美了！
不知過了多久，眾人終於從悲傷中走出。
隨即，就是倒吸一口冷氣。
布魯斯教授，竟然用理論，描述了恆星的演化周期。
這實在太讓人震撼了。
哈勃的成果雖然同樣令人震撼，但是和布魯斯教授的比起來，風格迥異。
前者是廢寢忘食，沒日沒夜地守候在望遠鏡旁邊，觀測和分析了無數的天文學數據。
最終才證明了猜想。
而後者，則僅僅通過一張紙，一支筆，就把恆星的一生勾勒出來了。
無論是從美感還是震撼程度，後者都遠遠超越了前者。
「這就是布魯斯教授的強悍實力！」
這一刻，眾人總算明白，最頂級的物理學家到底有多麼可怕了。
他們研究天文學，簡直就是降維打擊。
不！
「可怕的不是物理學家，可怕的是布魯斯教授本人。」
不過很快，大家就發現了問題。
「恆星的演化周期已經清楚了。」
「但是它和廣相的三個預言都沒關係啊。」
在眾人不解和疑惑的眼神中，李奇維微微一笑，說道：
「以上，只是恆星的第一種結局而已。」
轟！
全場駭然！
(本章完)
1912年發表的廣義相對論，共有五大預言。
它們分別是：光線彎曲、引力紅移、黑洞、引力波、宇宙膨脹。
這五大預言，全部都算是天文學領域的內容。
所以，天文學大佬們才會如此推崇布魯斯教授。
他不是天文學家，卻超越了天文學家。
五大預言，意味著五大方向，極大地拓展了天文學的研究範圍和深度。
1914年，愛丁頓證明了星光彎曲。
而就在剛剛，1922年，哈勃證明了宇宙膨脹。
兩大預言被證明，幾乎可以100%肯定廣義相對論的正確性了。
現在，李奇維又提出，再次證明一個預言。
可想而知，這會造成什麼樣的轟動。
會場內瞬間就沸騰了。
所有人都震驚地議論紛紛。
「天啊！今天的會議應該能夠載入史冊了吧！」
「我有預感，廣相今年恐怕就要獲得諾獎了。」
「它要是不得，天理難容啊！」
「奇怪的是，為什麼布魯斯教授說他是證明半個預言？」
一時間，所有人的好奇心都被調動到了極致。
那可不是什麼普普通通的科學命題，而是脫胎於廣相的無上理論。
每一個都對天文學的發展產生了深刻的影響。
自從星光彎曲被證明以後，科學家基於它解釋了很多的天文現象。
其中最著名的就是「引力透鏡效應」。
光線在經過大質量的天體之後，會發生彎曲現象。
這種效應和常見的凸透鏡對光的影響相似。
所以，天文學家突發奇想，把大質量的天體當成透鏡，用它來觀察其它的天體。
這就是所謂的引力透鏡效應。
假設遙遠的宇宙中有一個天體，它發出的光可以直射到地球上。
但是中間恰好被一個巨大恆星擋住了。
按理來說，我們是無法觀察到恆星背後的天體的，因為光線被擋住了嘛。
（由於緩存原因，請用戶直接瀏覽器訪問 TW 看書網體驗棒，𝘀𝗵𝘂.𝘁𝘄超讚 網站，觀看最快的章節更新）
但是由於引力透鏡效應的存在，經過恆星表面的光被彎曲了，就好像凸透鏡聚焦一樣。
這時，地球上的探測器就可以捕捉到這些被聚焦而改變方向的光了。
當然，我們看到的只是虛影。
但通過理論計算，就能算出遙遠天體的真實情況。
同理，也可以反過來，利用引力透鏡效應，研究被當成透鏡的大質量天體的性質。
比如，甚至可以用它來尋找暗物質！
如果觀察到某個天體的圖像，通過不同的角度觀測，其性質不一樣。
那麼就可以懷疑，該天體在特定方向上的光線，可能被大質量天體彎曲了。
如果通過光學手段找不到這個大質量天體，那麼就可以推測它可能是暗物質。
真實歷史上，引力透鏡效應在發展幾十年後，就成為了天文學中重要的測量手段。
至於宇宙膨脹的意義，那就更不用多說了。
所以，天文學大佬們對於五大預言的重視，怎麼形容都不為過。
哈勃的臉上露出了開懷的笑容。
現在的他毫無壓力，坐在下面聽講，仿佛又回到了跟隨布魯斯教授求學的日子。
那是一段令人難忘的時光。
他如饑似渴地學習各種知識。
自己雖然取得了巨大的成就，但是哈勃並不滿足。
因為他的成就，全部都是實驗性質的，是通過觀測大量的數據，分析和研究。
但是哈勃明白，接下來布魯斯教授要的講的內容，絕對是純理論性質的。
這是他目前所缺失的能力。
這個時代，還沒有理論天文學家和實驗天文學家的區分。
因為沒有必要。
怎麼可能有天文學家不需要做實驗？
對於他們而言，通過望遠鏡觀察星空，就是做實驗了。
但是布魯斯教授的出現，打破了這個鐵律！
原來真的有人可以僅僅憑藉理論，就能推導出恆星的能量來源問題。
這讓所有天文學家都覺得不可思議。
而現在，哈勃和眾人一樣期待。
「布魯斯教授又會帶來什麼樣震撼人心的天文理論？」
尤其是愛丁頓，更是滿心期待。
因為之前布魯斯教授已經說了，他的成果將解釋恆星的質量問題。
現在對方又說和證明廣相的預言有關。
愛丁頓想不到，會是剩下三個預言中的哪一個。
在眾人的期待下，李奇維終於開始了他的演講。
「我的演講內容是關於恆星演化的。」
「核聚變雖然解釋了恆星啟動能量的來源問題，但是它無法解釋恆星會如何發展。」
「核聚變的能量早晚有一天會耗盡，那時候的恆星又會是什麼樣呢？」
「換句話說，恆星的宿命是什麼？」
嘩！
話音剛落，會場內瞬間躁動起來。
所有人都沒想到，布魯斯教授的演講主題是恆星演化問題。
當初核聚變一出，天下皆驚！
恆星研究成為了天文學領域的熱門方向。
但是最難的能量來源已經解決，恆星還有什麼遺留的難題嗎？
很快，眾人想到一個問題。
「恆星問題怎麼會和其它三個預言產生聯繫呢？」
「引力紅移和引力波應該是所有大質量天體都存在的現象。」
「黑洞就更不用說了，那是一種奇異的天體，跟恆星完全是兩回事。」
「怎麼看都找不到關係啊。」
很多人有點懵逼。
他們完全猜不透布魯斯教授的心思。
這一刻，所有人都靜靜等待著。
李奇維繼續說道：
「我相信，很多人已經開始納悶了。」
「我不是要證明廣相的預言嗎？」
「怎麼演講的內容卻是恆星的演化。」
「這兩者看似沒有任何關係。」
「別急，聽我慢慢道來。」
此刻，眾人逐漸平靜下來，聚精會神地聽講著。
「我們知道，恆星在啟動核聚變之後，其內部不斷地有氫元素聚變成氦元素。」
「這種聚變產生的龐大能量，抵消了恆星自身引力的坍縮效應。」
「但是，恆星的質量再大，它所包含的物質也是有限的。」
「一旦所有的氫元素耗盡，核聚變停止，那麼會發生什麼呢？」
眾人紛紛開始思考。
「燃燒了無數氫元素的恆星，此刻它的體積已經膨脹到了極限。」
「它變成了一個巨大的天體。」
「但是，這時候它的核心溫度，卻再也無法繼續升高了。」
「甚至在這個過程中，還發生了氦聚變。」
「氦不斷聚變成碳元素、氧元素等。」
「這些元素因為沒有足夠的能量繼續聚變下去，只能不斷地累積在核心處。」
「此時，恆星的核心和外層，就會產生兩種全然不同的結局。」
「外層是膨脹到極限的稀薄星塵，慢慢散開，形成一個巨大無比的雲霧狀。」
「看起來就和色彩斑斕的星雲一樣。」
「但是核心處，卻因為累積了大量的碳氧等元素，使其密度越來越高，產生了極大的壓力。」
「這種壓力甚至可以把原子都壓碎了。」
「然而很快，它就會遇到一個極其強大的屏障。」
「那就是電子本身的抵抗能力。」
「我們知道，原子是由原子核和電子組成的。」
無一錯一首一發一內一容一在一一看！
「電子圍繞著原子核運動，它是要占據一定的體積的。」
「根據泡利-布魯斯不相容原理，電子哪怕受到外力，但是依然要遵循不相容的規則。」
「換句話說，電子可不會那麼輕易地就被壓在一起。」
「我把電子這種抵抗外部壓力的行為，命名為【電子簡併壓力】。」
「如圖所示。」
「經過我的計算，電子簡併壓力足以抵抗恆星核心產生的龐大引力壓力。」
「當電子簡併壓力與引力壓力相等時，此時的恆星就達到了一種平衡狀態。」
「恆星的外圍物質全部被拋射向宇宙空間，只留下這個密度極大的核心。」
「根據計算，它的密度能達到每立方厘米10噸的恐怖程度。」
「核心的溫度也會不斷地降低，最終暗淡下去。」
「一顆偉大的恆星，最終就剩下這麼一個核心了。」
說到這裡，李奇維停頓了下來。
此刻會場內一片譁然！
「老天啊！恆星演化的過程中，竟然還用到了量子論！」
「這實在太不可思議了！」
所有人都被李奇維的理論分析過程驚到了。
之前的核聚變是用到了原子學的知識。
但是現在，恆星的演化，甚至開始涉及到量子論了。
在場的天文學家們，直接懵逼了。
眾人當然知道泡利-布魯斯原理。
由那位絕世天才泡利所提出，號稱是量子論的最後一塊拼圖。
但是大家無論如何也想不到，這個理論竟然可以被用在恆星演化上。
這也太神奇了。
愛丁頓兩眼放光，他看著演示屏幕上的內容，宛如稀世珍寶。
這種只通過理論，就能預測恆星命運的手段，讓他目眩神迷。
原來天文學可以如此有逼格。
而不是只能每天守候在望遠鏡旁邊。
哈勃則是呼吸急促。
他的內心震動不已。
「這就是布魯斯教授的實力嗎？真是太可怕了！」
「恐怕也只有他才能創造出恆星的演化理論了。」
「因為在場的大佬們，恐怕沒有多少人懂量子論吧。」
李奇維把量子論應用在天文學領域，著實震撼了在場的眾人。
當初的核聚變，仿佛再一次出現在眼前。
接著，李奇維繼續說道：
「恆星在氫元素燃燒殆盡，體積膨脹到極限的時的狀態，因為表面溫度較低，根據計算，會呈現紅色。」
「所以，我把這種狀態的恆星命名為【紅巨星】。」
「紅巨星拋射外圍物質後，最後留下的那個核心，因為密度極大，所以會表現為白色。」
「所以，我把這個核心命名為【白矮星】。」
眾人聽到這兩個名字後，倒是沒有太多驚訝。
都取得很形象。
恆星因為核聚變膨脹成又大又紅的天體，當然就是紅巨星。
最後保留的核心，和恆星本身相比，就是個小矮子，所以白矮星也算名副其實。
這時，李奇維總結道：
「恆星的演化一共經歷了四個階段。」
「我把它比喻為一個人的成長過程。」
「首先是誕生期。」
「宇宙中的各種塵埃、分子原子，在引力的作用下互相吸引，形成原始星雲。」
「隨著引力越來越大，最終點燃了核聚變之火。」
「於是，恆星進入了成年期。」
「也就是現在的太陽所處於的階段。」
「核聚變為恆星提供了源源不斷的能量，讓我們的宇宙不再冰冷，充滿光熱。」
「同時，還孕育出人類這樣的智慧物種。」
「但是，正如人會老去也一樣，恆星的燃料也有燒盡的那天。」
「此刻，就進入了恆星的中年期，紅巨星階段。」
「恆星不斷地膨脹，吞噬周圍存在的一切事物。」
「直到最後，極盡璀璨後，其留下的核心殘骸，變成白矮星，孤獨地飄蕩在宇宙中，光熱不斷熄滅。」
「這就是恆星的衰退期，以死亡作為結局。」
隨著李奇維的敘述，一股悲壯的氣息瀰漫開來。
恆星的命運仿佛一抹畫卷，緩緩展現在眾人的面前。
一時間，所有人竟然產生了感動的情緒。
太悽美了！
不知過了多久，眾人終於從悲傷中走出。
隨即，就是倒吸一口冷氣。
布魯斯教授，竟然用理論，描述了恆星的演化周期。
這實在太讓人震撼了。
哈勃的成果雖然同樣令人震撼，但是和布魯斯教授的比起來，風格迥異。
前者是廢寢忘食，沒日沒夜地守候在望遠鏡旁邊，觀測和分析了無數的天文學數據。
最終才證明了猜想。
而後者，則僅僅通過一張紙，一支筆，就把恆星的一生勾勒出來了。
無論是從美感還是震撼程度，後者都遠遠超越了前者。
「這就是布魯斯教授的強悍實力！」
這一刻，眾人總算明白，最頂級的物理學家到底有多麼可怕了。
他們研究天文學，簡直就是降維打擊。
不！
「可怕的不是物理學家，可怕的是布魯斯教授本人。」
不過很快，大家就發現了問題。
「恆星的演化周期已經清楚了。」
「但是它和廣相的三個預言都沒關係啊。」
在眾人不解和疑惑的眼神中，李奇維微微一笑，說道：
「以上，只是恆星的第一種結局而已。」
轟！
全場駭然！
(本章完)