1、 东北财经大学 数量经济系刘德海 博弈论前沿专 题（ Advances in Game Theory)1资料夹 宇宙的演化上帝的第一推动力？星云演化？n 1754年，康德发表了论文 论地球自转是否变化和地球是否要衰老 ，对 “ 宇宙不变论 ” 大胆提出怀疑。 1755年，康德发表 自然通史和天体论 一书，首先提出关于太阳系起源的通过万有引力作用逐渐形成的康德 拉普拉斯星云说： “ 太阳系是由一团星云演变来的。这团星云由大小不等的固体微粒组成，天体在吸引力最强的地方开始形成，引力最强的中心部分吸引的微粒最多，首先形成太阳 ”n “ 有两种东西，我对它们的思考越是深沉和持久，它们在我心灵中唤起的
2、惊奇和敬畏就会日新月异，不断增长，这就是我头上的星空和心中的道德定律。 ” 这是人类思想史上最气势磅礴的名言之一，它刻在康德的墓碑上，出自康德的 实践理性批判 最后一章。+康德（ Immanuel Kant， 1724-1804）， 德国哲学家、天文学家、星云 说 的 创 立者之一、德国古典唯心主 义创 始人2恒星的演化新恒星的诞生n 一颗恒星从诞生到死亡，要经过几百万年甚至上百亿年的时间。n 恒星是太空星云在引力作用下坍缩而成，坍缩使内部变热，温度升高直到发生核聚变反应，释放热能并产生向外的压力以支持恒星对抗进一步坍缩。一颗恒星一旦开始燃烧核燃料 (将氢转变为氦 )称为主序星 ，往后的生命历
3、程 (它的 演化 )就由质量惟一地决定。转化由爱因斯坦质量能量方程描述 ： E=mc 2。n 恒星烧完中心区的氢后，核心主要由氦构成，恒星开始收缩。如果质量足够大，内部温度升高到开氏 1亿度，致使氦原子核开始聚变为碳。恒星再次稳定下来，但现在它有了一个氦燃烧核心，周围是一个氢燃烧壳层，再外面是一个巨大的外包层；它已经成了一颗 红巨星 。主序星（太阳） 红巨星3n 根据恒星演化理论，如果有 12%的质量损失，恒星将离开主星序。天文学上将恒星在主星序停留的时间作为他的寿命。n 我们的太阳是宇宙中第二代恒星。也就是说我们是某个超新星的灰烬。太阳是 50亿年前由星际云瓦解后的一团小云塌缩而成的 ,它的
4、寿命约为 100亿年。n 太阳至少还能活 50亿年！当太阳变成红巨星时，大气将膨胀，直到直径大于水星轨道为止 (有些关于太阳 未来史 错误地得出，红巨星阶段的太阳将吞没地球；其忽略了到太阳变成红巨星之前，它将通过向太空喷射物质损失掉大约 1/4的质量 )。大小比较：红巨星和太阳 4新恒星诞生 白矮星大小：红巨星 /太阳 /白矮星n 恒星作为相对稳定的红巨星的寿命比它在主序耽搁的时间短得多 大约是作为单纯氢燃烧恒星寿命的 5 -20。（ 1）低质量恒星的演化终点没有直接观察到。宇宙的年龄被认为是一百多亿年，不足以使得这些恒星耗尽核心的氢。当前的理论都是基于计算机模型。（ 2）在包括太阳在内的小质
5、量恒星（质量小于 1.44个太阳质量）中，活跃的生命期行将结束时，将脱掉它的外层以形成 行星状星云 ，剩下一个致密的碳物质核（钻石！），其中一切聚变反应均已熄灭，这就是 白矮星 。白矮星将在数百万年内缓慢地将它的热量辐射到太空中去，最后变成 黑矮星 ；主序星 红巨星5(3)大质量恒星的氢燃烧在几干万年甚至更短时间内就结束 , 进入氦燃烧后 , 演化为 超巨星 。星核因收缩而温度极高 , 极短时间内依次点燃：碳燃烧 氖燃烧 氧燃烧 硅燃烧 最后点燃铁燃烧。铁燃烧对于恒星来说是灾难性的 , 因为这种核反应不但不放出热量 , 反而要吸收热量 , 使得星核突然冷却下来。于是支撑星核的压力几乎消失 ,
6、星核坍缩。在其中心产生强大的压力，质子与电子结合成中子，中子不带电荷 , 可以挤压到非常近的距离。于是演化成了一颗超密、超强磁场、体积很小、自转极快的 中子星。 新恒星的诞生 蟹状星云中心有颗中子星主序星 超巨星大小比较：白矮星和中子星6n 中子星的星核不可压缩的 , 外部物质继续下落 , 发生反弹。形成壮观的 超新星 爆发，结束其一生n 中子星的质量有一个上限 , 超过上限后中子也被压碎，星体继续坍缩成为 黑洞 。n 1973年，霍金考虑黑洞附近的量子效应，发现黑洞辐射，黑洞本身慢慢变小，温度越变越高，最后爆炸而告终。 新恒星的诞生 主序星 超巨星 蟹状星云中心有颗中子星超新星爆发大熊座星系
7、中央黑洞 7欧洲空间局普朗克空间望远镜绘制的全天辐射背景图 n 英国著名科学家罗杰彭罗斯爵士称，已经发现了宇宙大爆炸之前还存在另一个宇宙的证据。n 在对宇宙微波背景辐射的研究中，发现了神秘的同心圆现象，提供了在前一个宇宙中所发生事件的痕迹。n 一共发现了 12个同心圆辐射 “印迹 ”，其中有五个环具有特别的意义，分别对应着宇宙演化历史上五次大规模的事件。 n 宇宙微波背景辐射让我们 “窥视 ”了在大爆炸发生后三十万年的情景。n 根据罗杰彭罗斯介绍： “新的宇宙循环理论 ”意味着黑洞将消耗掉宇宙中的一切物质，并且发生相互碰撞，最终导致又一次的宇宙大爆炸。 宇宙辐射红移：正在加速膨胀，由神秘的 “暗能量 “所驱动。 2012-06-13摘自 :新华网 8n 斯蒂芬 威廉 霍金，英国剑桥大学应用数学及理论物理学系教授，当代最重要的广义相对论和宇宙论家，是当今享有国际盛誉的伟人之一，被称为在世的最伟大的科学家，还被称为 “宇宙之王 ”。n 70年代他与彭罗斯一起证明了著名的奇性定理，为此他们共同获得了 1988年的沃尔夫物理奖。 9资料夹 生命的演化 达尔文进化论伟大的生物学家、进化论的创立者查理 达尔文，生于 1809年，英国人。达尔文在剑桥大学获得学位后年仅 22岁便乘 “贝格尔 ”号随船考察。 1859年，达尔文出版 物种起源 。 10
