有趣的宇宙学:一个简史测验

答:托勒密

除了天文学，克劳狄乌斯·托勒密还在地理和占星术方面撰写了有影响力的著作，这些著作在1200年后被认为是权威的。《星图》不仅详细解释了地心说模型，还包括了1000多颗恒星的目录，以及可以用来计算天体过去或未来位置的“方便表”。

偶尔观察到的行星相对于地球的明显逆行(向后)运动可以用几何上的“本轮”来解释，这意味着“一个圆在另一个圆上运动”，这使得复杂但惊人的精确计算成为可能。如今，我们知道，之所以会发生逆行运动，是因为地球在绕太阳公转的同时，也在相对于其他行星运动，这偶尔会导致它们出现逆行现象。

答:约翰尼斯·开普勒

在古代和中世纪的宇宙学中，由于哲学上的原因，人们认为行星的轨道必须是圆形的。这是因为人们相信圆形是完美的形状，而且由于行星的运动是上帝安排的，因此它们必须遵循一个完美的圆形模式。

然而，这个错误的假设意味着，只要哥白尼模型坚持这一点，它就不能产生比现有的地心说模型更精确的计算。开普勒发现行星的轨道是椭圆形的。与圆不同，椭圆有两个中心焦点;对于绕轨道运行的行星，太阳是一个焦点，开普勒将其纳入行星运动第一定律。

这意味着可以比以前更准确地预测行星运动。

答:1992

尽管伽利略被迫公开否认他的工作，但传说他在审判后喃喃自语道:“尽管如此，它还是会动。”在18世纪，教会开始解除对伽利略的作品和对日心说的禁止。然而，直到1992年10月31日，教皇约翰·保罗二世才根据1979年为调查此事而成立的一个委员会的调查结果，公开并正式澄清伽利略没有任何不当行为。没人会说他们太草率了。

答:Olbers的悖论

奥伯斯悖论背后的想法是，如果有无限多的恒星，那么无论我们在天空中看到什么，我们都应该看到一些恒星的光，所以天空应该充满了星光。虽然这个想法已经存在了几个世纪，但今天它是以一位名叫海因里希·威廉·奥尔伯斯的业余德国天文学家的名字命名的，他在1823年讨论了这个想法。

现代宇宙学已经解决了这个假定的悖论，它表明，虽然宇宙很可能是无限的，但它并不是永恒存在的，它起源于大爆炸，而且恒星本身的寿命是有限的，因为它们仍然在被创造和毁灭。

因此，星光到达地球的时间是有限的，而有些恒星太遥远，它们的光还没有到达我们这里。

答:以太假说

以太的概念至少可以追溯到亚里士多德，他提出以太是一种比空气还轻的环绕天体的元素。艾萨克·牛顿(Isaac Newton)提出，光在“虚无介质”(Aethereal Medium)中运动，这种介质导致了衍射现象(例如，光穿过水或玻璃时会弯曲)。

在1887年迈克尔逊-莫雷实验之前，人们普遍相信发光以太的概念，该实验提供了证据，证明发光以太可能不存在。爱因斯坦的狭义相对论最终排除了这种现象的存在，这个概念最终被抛弃了。

答:平方反比定律

牛顿的万有引力定律指出，宇宙中的每一个粒子都相互吸引。平方反比定律在这一理论中的应用是，两个质量之间的引力与它们的质量之积成正比，与它们彼此之间的距离的平方成反比，因此，随着距离的增加，引力变得越来越弱。在牛顿之前，科学家们已经提出了万有引力如何运作的理论，但牛顿对平方反比定律的应用使得更精确的数学计算得以进行。

答:"别再告诉上帝该做什么"

量子理论的几种解释提出，亚原子水平上的事件可以以完全随机和无原因的方式发生。爱因斯坦讨厌这个想法，因为他相信宇宙是由严格的确定性定律构成的。尼尔斯·玻尔是丹麦物理学家，他对原子结构的理解和量子理论的发展做出了开创性的贡献。

尽管爱因斯坦反对，量子理论已经通过了所有可能证明它是错误的科学测试。

答:宇宙学常数

当爱因斯坦提出这个理论时，人们普遍认为宇宙是静态的。然而，爱因斯坦的方程式预言，如果没有平衡力，引力将导致宇宙收缩。因此，他添加了一个宇宙学常数来表示空间的能量密度，或真空能量。

当人们后来发现宇宙实际上是在膨胀时，爱因斯坦说他未能预见到这一点是他职业生涯中最大的错误。几十年来，人们一直认为宇宙常数的数学值为零。具有讽刺意味的是，在20世纪90年代末，事实证明爱因斯坦的想法的某些版本是正确的，因为似乎在宇宙中存在与真空能量相关的反重力作用，因为宇宙的膨胀已经被观察到随着时间的推移而加速。

这种反重力现在通常被称为暗能量，宇宙常数被赋予了一个正值。

答:弗雷德霍伊尔

霍伊尔讽刺地提出了这个名字，因为他认为该理论暗示宇宙是在有限时间前创造的，他认为这是伪科学。相反，他支持稳态理论，认为宇宙存在了无限长的时间。为了适应宇宙正在膨胀的事实，他提出，当星系分开时，新物质不断被创造出来，填补星系之间的空间。

这个理论现在被宇宙学家普遍否定。

尽管霍伊尔想用“大爆炸”这个词来嘲弄这个概念，但它在大众和科学应用中都很流行。

答:宇宙微波背景辐射

大爆炸理论的一个预言是，因为宇宙是从最初的热而稠密的状态膨胀而来的，所以它应该充满了这种状态遗留下来的残余辐射。阿诺·彭齐亚斯(Arno Penzias)和罗伯特·威尔逊(Robert Wilson)发现，他们正在建造的一个无线电接收器接收到多余的噪音，而他们无法确定这些噪音的来源。

他们发现这种噪音来自太空的各个方向，并意识到他们发现了大爆炸理论所预测的宇宙微波背景。由于这一发现，他们获得了1978年的诺贝尔物理学奖。

宇宙微波背景的测量值仅为绝对零度以上2.725度，这是宇宙开始时普遍存在的极端温度的微弱幽灵。