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。
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。
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)