词汇表

吸收

原子吸收特定波长的光的过程，从而允许通过识别“缺失”波长的光谱来检测其存在。

α粒子

某类放射性衰变所放出的亚原子粒子，由2个质子和2个中子组成，等同于一个氦原子核。

人存原理

这一原理指出，由于人类已知是一种存在，因此物理定律必然是以生命存在为前提的。在其极端形式下，人存原理指出，宇宙之所以设计成现在这个样子就是要允许生命存在。

弧分

用于衡量非常小的角度的单位，等于1°的1/60。

弧秒

用于衡量非常小的角度的单位，等于1弧分的1/60，或1°的1/3 600。

原子

元素最小的组成部分，由一个带正电的原子核和周围带负电荷的电子构成。核中带正电的质子数唯一确定了该原子所属元素的化学性质。例如，每一个含有单个质子的原子是氢原子，而每一个含有79个质子的原子是金原子。

大爆炸模型

目前公认的宇宙模型。根据这一模型，时间和空间都是在100亿至200亿年前从一个热的、致密的小区域里产生的。

造父变星

一类恒星，其亮度变化具有精确、规则的周期性，通常为1到100天。这种光变周期直接与恒星亮度的平均值相联系，因此我们可以由此计算出该恒星的亮度。将这个亮度与地球上观测到的视亮度作比较，就可以准确确定其距离。因此，这些恒星在确定宇宙的距离尺度上具有重要作用。

CMB辐射

参见宇宙微波背景辐射。

COBE（宇宙微波背景探测器）

1989年发射的旨在对宇宙微波背景辐射进行精确测量的卫星。其DMR（较差微波辐射）探测器首次提供了宇宙微波背景辐射变化的证据，表明早期宇宙中的这些区域曾导致星系的形成。

哥白尼模型

以太阳为中心的宇宙模型，由哥白尼于16世纪提出。

宇宙微波背景（CMB）辐射

宇宙中弥漫的从各个方向看去都几乎均匀的微波辐射“海”。其历史可追溯到重组的时刻。按照伽莫夫、阿尔弗和赫尔曼在1948年的预言，这种辐射是大爆炸的“回声”。1965年，彭齐亚斯和威尔逊发现了这种辐射。这种辐射源于大爆炸的热，随着宇宙的膨胀，其频谱已从红外延伸到微波波段。COBE卫星测得了这种辐射的变化。

宇宙学常数

爱因斯坦人为添加到他的广义相对论方程中的一个参数。在此之前，这个方程显然蕴含着宇宙是膨胀的或是收缩的结果。通过有效地引入反引力项，这个方程变得允许一个静态的宇宙。

宇宙学原理

即宇宙中不存在任何优于其他地方的地方，宇宙的整体特征在各个方向上似乎都是一样的（各向同性性质），不论观察者处于何处（均匀性）。

宇宙学

研究宇宙的起源和演化的学科。

产生场（C场）

稳恒态模型中引入的一个概念。C场通过不断产生物质来填补因膨胀而引起的物质密度的减小，从而使宇宙的物质总密度保持不变。

截面

粒子物理学里用来衡量两个粒子发生碰撞的概率大小的一个量。

暗能量

一种假想的能量形式，被用来解释最近观察到的结果。这些结果表明宇宙正在加速膨胀。虽然计算结果表明它可能是宇宙中质量—能量的主要成分，但关于其性质还没有任何统一的认识。

暗物质

一种假想的物质形式，被用来填补宇宙中的缺失的大部分物质。其存在只能通过其引力来感知，它们发出很少或根本不发射可见光。

均轮

在托勒密模型里用来描述天体环绕地球运动的大圆。当天体的这种运动与较小的本轮上的运动复合后，可以大致解释我们在地球上观察到的行星运动。

氘

氢的同位素，原子核中含有1个质子和1个中子。

多普勒效应

运动波源所发出的声波或电磁波的波长因波源运动而出现变化的效应。当观察者运动（而不是波源运动）时同样会出现这种效应。运动波源发出的向前传播的波被压缩，向后传播的波被拉伸，从而产生出一种类似于救护车在眼前通过时警笛声从低到高再到低的音调变化。类似的效应会导致退行星系的频谱出现红移。

电磁辐射

能量传播的一种方式，其波长范围包括可见光、无线电波和X射线。电磁辐射在空间的传播是以电磁波的形式以光速传播的。辐射的波长决定了其品质。

电磁波谱

电磁辐射波长的整个范围，从短波长（高能量）的伽马射线和X射线，经紫外线、可见光、红外线，一直延伸到长波长（低能量）的无线电波。

电磁波

电场和磁场的简谐振荡，二者交替进行，共同以电磁辐射形式在空间传播。

电子

带负电荷的亚原子粒子。电子可以独立存在，也可以围绕带正电荷的原子核做轨道运动。

元素

宇宙的基本物质单元之一，以元素周期表的方式列出。元素的最小单位是原子，并且原子中的质子数确定了元素的类型。

发射

原子被激发（例如通过加热）并发射出特定波长的光过程。借此我们可以通过光谱来检测存在哪一种元素。

本轮

托勒密地心模型中所用的叠加在均轮上的小圆，用以解释某些行星被看成是绕地球旋转时的逆行。

以太

一度被认为用以传播光的弥漫于整个宇宙的物质，其存在被迈克耳孙—莫雷实验所否定。

指数记法

非常大和非常小的数字的一种简便记法。例如1200可以写成1.2×10³，因为它等于1.2×（10×10×10）；0.0005可以写成5×10^-4，因为它等于5÷（10×10×10×10）。

裂变

大的原子核碎裂成两个较小的核的过程，通常伴有能量的释放。放射性衰变就是一种自发裂变的过程。

聚变

两个小的原子核结合在一起形成一个较大的核的过程，通常伴有能量的释放。例如氢核可以通过多步聚变过程形成氦核。

星系

恒星、气体和尘埃在引力作用下聚合在一起所形成的集合，通常与相邻的星系分开，其形状通常有螺旋状或椭圆状。星系的大小范围从大约一百万颗恒星到数十亿颗恒星不等。

广义相对论

爱因斯坦的引力理论，为宇宙学提供支撑。广义相对论将引力描述成四维时空的曲率。

引力

任意两个有质量物体之间所感受到的吸引力。牛顿最先对引力进行了描述，后来爱因斯坦在他的广义相对论给出了更准确的描述，即引力取决于时空的曲率。

氦

宇宙中存在的第二种最常见也是仅次于氢的最轻的元素。其核包含2个质子和（通常）2个中子。恒星内部的温度和压力可以迫使氦气通过聚变形成较重的原子核。

均匀性

空间所有各处均相似的特性。

哈勃常数（H₀）

可测得的宇宙参数，用以描述宇宙膨胀的速度。其值为50～100 km/s/Mpc，即一个相距100万秒差距远的星系的退行速度在50 km/s到100 km/s之间。哈勃常数源自哈勃定律的定义。

哈勃定律

一条用以描述星系的退行速度正比于其距离的经验法则：v=H₀×d。式中的比例常数（H₀）即为哈勃常数。

氢

宇宙中最简单和最丰富的元素，其原子核由1个质子构成，核外有1个电子绕核做轨道运动。

暴胀

宇宙在前10^-35秒所经历的极速膨胀阶段。尽管暴胀是假设性的，但它可以解释宇宙的一些特点。

红外

电磁波谱中波长比可见光波长稍长的那部分波段。

同位素

同种元素的一种变体，以核内中子数的不同来区别。例如，氢有三种同位素，分别具有0个、1个和2个中子，但是所有这些同位素都只包含1个质子。

各向同性

空间各个方向上性质相同。

光波

见电磁波。

光年

光在一年中走过的距离，大约为9 460 000 000 000千米。

迈克耳孙—莫雷实验

19世纪中后期进行的一项实验，旨在通过对平行于地球运动方向上和垂直于地球运动方向上光速的测量来检测地球相对于以太的运动。该实验否决了以太的存在。

微波辐射

电磁波谱中波长为几毫米或几厘米的那部分。它通常被认为是射频波段的一个子波段。

银河系

我们太阳系所在的星系的名称。银河系是一个包含大约2000亿颗恒星的螺旋星系，太阳位于其一条旋臂上。

模型

数学上用于描述现实世界的某些特征的一套自洽的法则和参数。

多重宇宙

有别于单一宇宙的另一种宇宙模型，其中许多不同的宇宙并存，各有一组不同的物理定律，每个宇宙都与其他宇宙完全隔绝。

星云

银河系内由气体（更多的是尘埃）构成的云。在夜空中表现为光线模糊的斑块，与点状星星相区别。在20世纪里，随着大辩论的解决，很多在1900年以前标示为星云的天体被确认是独立的星系。

中子

原子核内发现的一种粒子。中子的质量几乎与质子相同，但不带电荷。

新星

在几天内其亮度增大到原先的（通常是）50 000多倍的恒星。然后经过几个月的时间，其亮度逐渐回到原先的亮度。新星的能量来自其近距伴星的质量流。

核物理学

研究原子核的学科。主要研究核的相互作用和核结构。

核子

质子和中子的通用术语，这两个粒子是原子核的基本构件。

核合成

元素通过核聚变的形成过程，特别是在恒星和超新星爆发时期。最轻的原子核的核合成是在大爆炸之后瞬间发生的。

原子核

原子中心的一种致密结构，内含质子和中子，具有至少99.95%的原子质量。

奥卡姆剃刀

一条经验法则，它指出，在对现象有多种可替代的、充分的解释时，较简单的一种更有可能是正确的。

视差

当观察者的位置改变时，观测对象的位置的表观移位。在天文学里，恒星视差被用来测量最近的恒星的距离。

秒差距

天文学中使用的距离单位，约等于3.26光年，简称“秒差距”，即恒星视差为1角秒时对应的距离。100万秒差距的距离称为1个百万秒差距（Mpc）。

完美宇宙学原理

宇宙学原理的延伸，它指出，宇宙不仅是均匀的和各向同性的，而且在时间上也是不变的。这一原理是稳恒态模型的基础。

等离子体

物质的高温状态，在此状态下，原子核与其核外电子呈分离状态。

原始原子理论

乔治·勒迈特提出的一种早期宇宙大爆炸的模型，即在宇宙之初，所有原子都挤在一个致密的“原始原子”内。原始原子的爆炸创生了宇宙。

视运动

恒星在天空中的表观运动，这种运动由其相对于太阳的真实运动引起，其效应非常微弱，直到1718年才被检测到。

质子

原子核内带正电的亚原子粒子。

宇宙的托勒密模型

有缺陷的地心说模型。该模型认为，所有其他天体都围绕着地球做轨道运动，这些轨道由称为均轮和本轮的完美的圆构成。

类星体

一种极为明亮的天体，看上去像一个恒星（“类星体”），但目前已知它实际上是在宇宙早期就已存在的高亮度的年轻星系。今天可观察到的类星体都处于宇宙最遥远的地方，因为它所发出的光——当时宇宙还非常年轻——要从遥远的宇宙的另一端经过如此漫长的时间才到达我们这里。

准稳态模型

稳恒态模型的修订版，它试图修补原模型的一些不自洽的缺陷。

径向速度

恒星或星系飞向地球或飞离地球的速度。恒星的这个速度分量可以从恒星或星系所发出的光或其他电磁波的多普勒效应来确定。

放射性衰变

原子核自发衰变并释放出能量的过程。通常情况下它会变成一个更轻、更稳定的核。

放射性

某些原子（例如铀）具有的放射性衰变的倾向。

射电天文学

利用射电望远镜而不是光学望远镜来研究天体发出的无线电波（射电波）的学科。

射电星系

以发射强大的无线电波（射电波）为特征的星系。这类星系所发出的射频波的强度大约是普通星系（如银河系）的100万倍。在100万个星系中大约只有一个属于这类星系。

射电望远镜

设计用来探测射电源天体所发出的射电波的仪器。射电望远镜是一种高灵敏的无线电接收器，它有一副呈抛物型或碟形的天线。

射电波

波长在毫米量级（包括微波波段）的电磁辐射。研究天体发出的射电波的学问称为射电天文学。

复合期

宇宙充分冷却使得电子被原子核俘获的时期。此时宇宙中的物质形态从等离子体态转化为整体上不带电的原子。这个阶段发生在宇宙年龄大约为30万年的时刻，此时温度大约为3000℃。从那一刻开始，电磁辐射便能够几乎无阻碍地在宇宙中穿行，这就是我们今天所探测到的宇宙微波背景辐射。

红移

波源因退行引起的所发射的光的波长的增加（多普勒效应）。在宇宙学里，这个术语通常指遥远的星系所发出的光波因宇宙膨胀而抻长的效应。这种红移不是因为星系在空间上退行，而是因为空间本身的扩张造成的。

相对性

请参阅广义相对论和狭义相对论词条。

逆行

火星、木星和土星运动的视方向的临时改变。它是从地球上观察这些行星的结果，源自地球具有较高的绕日轨道速度。

天琴RR型星

一类光度略逊于造父变星的变星，其光变周期为9～17个小时之间。在20世纪40年代之所以无法在仙女座星系检测到天琴RR型星的一个很重要的原因，是该星系比以前设想的更为遥远。

相似三角形

任何一对形状相同、但大小不同的三角形。这两个三角形的所有三个角均相同，其相应的边之间成相同的比例。

索尔维会议

每隔几年进行一次的一系列著名的受邀出席的会议。会议主题是讨论物理学前沿问题。

时空

由三个空间维度加上一个时间维度（第四维）构成的统一结构。它是我们这个宇宙的基本框架。时空的概念是爱因斯坦的狭义相对论和广义相对论的一个组成部分。时空的曲率导致我们所理解的重力的力。

狭义相对论

爱因斯坦提出的一种基于光速不变原理的理论。所谓光速不变是指对任何观察者，不论其自身是否在运动，光速都是一样的。这一理论的一个最著名的结果是能量与物质的等价性，用公式表达为E=mc²。它也意味着，我们对时间和空间的感知取决于观察者。该理论之所以称之为“狭义”，是因为它不涉及对象的加速度或引力，对于后者，爱因斯坦后来发展出了广义相对论。

分光镜

将光波分解成其各组分波长以便用于分析的仪器。通过分析某种原子所发出的光及其红移，我们就可以识别该原子。

光谱学

通过将光分解成其各组分波长以便了解其波源的性质的学问。

光速（c）

一个物理学常数，数值等于299 792 458米/秒。根据狭义相对论，对于所有观察者，不论其是否在运动，光速都是一样的。

恒星

主要由氢构成，因自身引力而聚集在一起的天体，恒星有足够大的质量，其内部的温度和压力启动核聚变。恒星通常诞生于星系的形成时期。

稳恒态模型

一种未能得到广泛认可的宇宙模型。在该模型中，宇宙膨胀造成的星系间真空由不断生成的新物质来填补，从而使得宇宙维持一个持续到永恒的近似不变的物质密度。

恒星视差

近距恒星的位置相对于遥远的恒星的视在位移。这种位移由地球上的观察者因地球围绕太阳转动而造成观测位置的变动所引起。

超新星

恒星因其氢燃料源耗尽而造成的灾难性爆发。对于构成生命至关重要的较重的元素就是在这种导致超新星爆发的过程中生成的。

思想实验

通过一系列事件的逻辑链的思维活动构成的实验。当进行实际实验的条件尚不具备时，这是一种非常有用的思考问题的方法。

紫外线（UV）

波长比可见光稍短的电磁辐射。

可见光

电磁波谱中人眼可见的那部分电磁辐射。其波长范围从0.4微米（紫色）到0.7微米（红色）。

波长

波的两个连续峰（或谷）之间的距离。电磁辐射的波长决定了它属于电磁波谱的哪部分及其整体性质。