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三选一的难题 最新研究倾向宇宙是个“球”

  具有巨大盘面的扁球体,就像个超级大号的铁饼——这是我们赖以生存的银河系的肖像。那么,宇宙是什么形状的呢?

  无数科学家都曾对其有过诸多猜想,这个疑问也始终没有确切的答案。经过多年的观测和推演,这些猜想逐渐收敛到一个主流的观点上——宇宙是无边无际的平坦三维空间。

  近日,英国曼彻斯特大学研究人员埃莱奥诺拉·瓦伦蒂诺等人通过对普朗克卫星的观测数据分析指出,宇宙可能不是像床单一样平坦,而是一个封闭的三维球面,就像个巨大的气球一样弯曲。该研究日前发表在《自然·天文学》杂志上。

  两种思路探索宇宙形状之谜

  以牛顿引力为基础的牛顿宇宙观认为,宇宙是无限无边的三维欧氏几何空间,即宇宙分布在我们常说的立体几何空间里,这一空间是无限的,其中均匀地分布着无限多的天体。然而,这一假设与引力理论并非完全契合,而是存在某些矛盾。

  “后来,当人们认识到弯曲空间的概念以后,便有了宇宙是三维球面的可能性。”中国科学院国家天文台研究员陈学雷在接受科技日报记者采访时表示,爱因斯坦构造了一个有限无边的宇宙静态模型,他认为宇宙可能是一个有限封闭的三维球面。

  根据广义相对论,物质的存在使得时空弯曲。在巨大质量的天体附近,光线不“走”直线,而是“走”曲线。后来,随着对宇宙的认知进一步加深,人们发现,实际上宇宙的真实形状存在着多种可能性。

  “最常见的有3种可能,即平直的三维欧氏几何空间、弯曲的封闭三维球面和弯曲的三维双曲面。”陈学雷表示,即宇宙曲率分别为零、正和负时,宇宙所呈现的三种不同形态。

  这三种可能的宇宙形状中,只有封闭三维球面是有限的空间。三维双曲面就像马鞍的形状一样,马鞍的双侧下沿无限延伸。而平坦的三维欧氏空间就更无边无际了。

  那么,这三种可能性究竟哪种才是宇宙的真实形状呢?我们又是用何种方法测算出宇宙的形状呢?

  “主要有两种思路,其一是用几何的方法测量,其二是用密度的方法去界定。”陈学雷介绍。

  众所周知,在平直空间的欧氏几何中,任何三角形的内角之和都是180°。但是如果在球面上或曲率为正的曲面上,内角加起来将超过180°。而在双曲面或曲率为负的曲面上,三角形内角加起来将小于180°。几何测量方法的原理是,以观测者作为一个顶点,再在空间选取2个点,构成一个三角形。如果我们能测出三条边的边长,在欧氏几何中就可以确定这一具有唯一性的三角形,其顶角的大小就可以计算出来。另一方面,我们也可以通过直接观测得到我们所在的顶角的大小,与计算值相比,就可以确定是否一致,还是更大或更小。

  如果这个顶角的观测值和计算值(真实值)相等,表明宇宙是平直的三维欧氏空间;如果观测值大于计算值,则表明光线在一个正曲率面上穿行,即宇宙为球面;如果观测值小于计算值,则表明宇宙是负曲率的双曲面。

  另外一种思路取决于膨胀宇宙的总体密度和临界密度的关系。临界密度取决于膨胀速度,某一时刻的膨胀速度越高,临界密度也越高。

  根据广义相对论,当宇宙的总体密度(即平均密度)等于临界密度时,宇宙形状为无限、平坦的三维欧氏空间;当总体密度大于临界密度时,宇宙的几何性质表现为球面几何;如果宇宙空间中物质总量太少,使得其密度小于临界密度的话,宇宙表现为双曲几何。

  微波背景辐射掀起宇宙神秘面纱

  然而,如果沿着几何测量思路,在宇宙尺度上,我们不可能飞到足够远的距离去实地探测,因为如果仅仅是在银河系内甚至银河系周边测量,得到的也只是局部的曲率,并非整个宇宙的真实曲率。就像是地球上有高山、盆地,高低不平,但地球总体上还是个球体。

  如果沿着宇宙密度的思路去研究,实际操作起来也很困难。原因在于,虽然我们已经测算出了与哈勃常数相关的临界密度值,但宇宙的总体密度却很难测准。星系间存在广袤的空间,星系内和星系之间的空间密度便大不一样。更何况,宇宙中还存在着尚未观测到的、所谓的暗物质,其数量可能远超过目前的可见物质,这给总体密度的测定带来了很大的不确定因素。

  宇宙微波背景辐射则为推算宇宙平均密度提供了很大助力。20世纪90年代末的毫米波段气球观天计划中,人们通过对宇宙微波背景辐射的相关数据收集,测量出宇宙总体密度与临界密度的比值接近于1。“实验是存在误差的,因此基于这一结果,人们认为宇宙没有明显的正曲率或负曲率,几乎是平坦光滑的空间结构。”陈学雷表示,这也与宇宙暴胀理论所预测的平坦宇宙不谋而合。

  2018年,欧洲航天局(ESA)普朗克巡天计划公布了更为精确的观测数据。“尽可能地剔除了相关实验误差之后,欧洲航天局的数据显示,宇宙曲率可能倾向于正,即宇宙形状为封闭球面,虽然这一‘倾向’并不十分明显。”陈学雷说。

  此次研究中,瓦伦蒂诺等人通过普朗克卫星观测得到宇宙微波背景辐射“引力透镜化”程度的数据基础,又分析了大量数据,采用不同的模型对这些数据进行拟合,相关计算得出宇宙是封闭球面的概率约为99%。

  结果更可靠但争论远未尘埃落定

  这项研究结果可靠吗?宇宙形状的争论是否也就此尘埃落定?

  “此次研究中所采用的统计学研究并非无懈可击,还存在一定的误差。但如果事实确实如此,那必然会推翻很多传统的认知。”陈学雷告诉科技日报记者,研究人员可能会低估统计误差,所以真实的概率或许没有99%这么高。

  “值得注意的是,所有的参数推演都是基于一定的模型,例如通过时间和速度,可以计算出路程。路程、时间、速度这三者之间的关系就是一个简单的模型。而这项研究中,我们并不确定其用到的模型本身是否包含了所有的物理学效应,这是值得进一步研究的。”陈学雷指出,比如未考虑到某些效应,或存在一些未知效应,就会影响我们对宇宙真实形状的判断。

  研究人员也表示:“我不想说我相信一个封闭的宇宙。”他认为,这一结果只是表明与以往的研究有差异,至于为何会存在这一差异,应谨慎地探索其中原因。

  以往也曾有研究指出,宇宙的形状并非平坦的三维欧氏空间。为何此次研究,学界较为关注?

  “以往的研究通常会根据宇宙微波背景辐射的热斑判断宇宙形状。”陈学雷告诉记者,宇宙微波背景辐射的温度是不均匀的。宇宙早期存在声波振荡,第一次振荡产生的热斑最大。以往的研究相当于只是在这个最大热斑的基础上画了一个三角形,测量宇宙曲率。事实上,如果改变其中某些参数,即便不同的模型也可能会拟合出同样的曲线,因此准确度相对较低,可信度也较低。

“而此次研究相当于不仅采用了最大热斑的三角形,还同时分析了其他振荡所产生热斑的三角形,宇宙是封闭球面的结果相对更加可信。”陈学雷谈道,“文章中还提到了对除宇宙微波背景辐射之外的观测,如超新星等,拟合效果并不理想,这表明还有一些东西我们未考虑到,需要进一步的探索。”

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如何选购钓竿

矶钓竿并不便宜,初学者在经验不够多,认识不够广的情况下,如何才能够买到合宜的钓竿呢?

一、选用原则

对初学者来说,选用钓竿前有五个条件必须先加以了解,那就是竿种、号数、长度、重量、调性。

(1)竿种。目前矶钓竿有两大品类:

一是钓线经竿身外面一连串“丝道环”进出的,通常被称为“外竿”或“珠子竿”;

另一种是竿身外面没有丝道环,钓线直接通过竿管内部的,叫做“中通竿” 。

外穿竿:前端较细,很适合发挥细致的控线手法,同时母线与钓竿之间摩擦力较少,因此抛投和收放线的效果都很好,惟那一串凸出的丝道环容易挂住母线(风大时尤其如此),钓者如果没留意就猛然收线,往往会让竿先折断。

中通竿:的情况正好相反,它不容易让母线缠上竿尾,而且就算缠住了也一扯就分离。可是中空的构造使竿尖比外穿竿的粗得多,所以控线时显得比较笨拙,并且母线通过钓竿的整个内壁,相形之下摩擦力要大得多,故出线往往不顺畅。

(2)号数。最常用的矶竿号数是介于 1 号到 2 号之间。

通常是号数越小越适用于风浪较平、流水较缓、标点较近、鱼体较小(或相对没有拼斗力)以及需要精细操控手法的场合;

反之,越大号的越常用于风浪大、流水急、须远投、鱼体较大(或较凶猛)和不需要太精细操竿技巧的场合。

(3)长度。大多数钓客手上拿的都是 5.3 米长钓竿,但这并不是唯一选择。

根据杠杆原理,越长的竿子受力时(也就是拉鱼的时候)力臂越长,使用起来越费力,并且受风的影响也越严重,再加上长竿重心离竿柄部位势必较远,故拿 5.3 米竿会比拿 4.5 米竿辛苦。

但相反的,万一上钩鱼儿被拉到脚边时忽然冲进暗礁堆中,那么短竿就不如长竿好用了,因为此时长竿可以让你撑开钓线避免鱼钻洞,而短竿很难这样做。

另外长竿在钓座低矮的环境下也特别受欢迎,原因是它可以让钓者举高钓线,避开波浪的扑击。

(4)重量。为便于长时间手持操作,轻量但不失硬挺是对矶钓竿相当重要的一个要求。为达到此要求,厂商多从三个方面入手:

一是设法减轻竿身上附件(例如丝道环)的重量。

二是降低钓竿本身的重量。

三是将钓竿重心往后(往握把位置)移。

目前几个主流品牌矶竿的重量都很接近,通常 1 号 5.3 米的外穿竿自重均在 190 克,2 号 5.3 米的均在 220 克以内。

(5)调性。指的是钓竿弯曲的方式。

假如我们把同号数但不同系列(或不同厂商制造)的两支竿子同时挂上相同的负重,然后撑起竿身观察它们弯曲的形态,则竿身最弯曲点越趋近尖端者,会被称为越趋向“先调子”竿,以数字来形容的话,就是 2/8 调甚至 1/9 调;

而最弯曲点越靠近竿腰者, 则是越趋近“胴调子”竿,或称是 4/6 调甚至 5/5 调的竿子。

调性的意义是:

越趋向先调子的,鱼讯和操竿动作的传导越直接、鲜明,但竿身的缓冲能力越差,越容易断线或脱钩,搏鱼时因为力臂较长,也比较费力;

反之,越趋向胴调子的,搏鱼力臂越短、越省力,缓冲能力也越好,但传达控线动态的能力越差,且也缺乏撑鱼出去所需的腰力,故比较容易让鱼钻洞。

了解以上五项内容后,就可以考虑自己的经济能力来选购钓竿了。

我们建议初学者,如果预算许可就买两支号数、类型、长度均不同的竿子。

例如一支 1 号或 1.2 号 5.3 米外穿竿、一支 1.7 号或 2 号 5 米中通竿。

两者分别用于不同的场合:要是无法一次花太多钱在竿 上,则可考虑暂时先买一支堪称入门万用竿的 1.5 号 5.3 米外穿竿,等玩熟练且预算宽裕的时候再添购别种钓竿。

二、购买要领

假设你已确定买什么长度、号数、重量、调性等的钓竿,就可以到钓具店去实地看货了。看的时候请注意以下几点:

(1)振动感。拿着钓竿,抽出全部竿节固定好,然后握住竿柄左右摇一摇,感受一下它的振动感觉。通常越偏向胴调子的钓竿,你会觉得振动的中心越接近握柄;反之,越偏向先调子的钓竿,振动的中心就离握柄越远(亦即越靠近竿尖)。

(2)异音。当你摇动钓竿的时候,如果竿身出现哔哔剥剥的异常响声,那就要注意了,假如响个两三声就不再出现,那可能是你伸展时没抽紧,尚不至于影响品质,但若老是有杂音出现,就多半表示其竿节接继处没处理好,这样产品不要买。

(3)过节。过节指钓竿受力弯曲时的形态是否顺畅。测试方法是请人帮忙捏着竿尖,你则模仿中鱼那样挺起竿身(注意绝不可挺得太用力,捏竿尖的人更不可突然松手),观察整个竿子的弯曲弧度,如果有某一节(特别是较细那几节)的某个部位弯得特别厉害或不弯,搏鱼时就容易出问题。

(4)涂装。最后,一面收起竿节一面仔细观察和抚摸竿身表面,看看涂装有无气泡、沙眼、厚薄不均等瑕疵。检查卷线器座和丝道环(如果有的话)安装牢固与否位置是否恰当。

假如检查过后并无问题,那么就可以把这饼钓竿纳为己有啦。

三、"ZOOM"机能

有一些竿子具备很特殊的"ZOOM" 构造,竿身在握把那节可额外伸长或缩短某一长度(多半在 60 厘米左右)

并且其名称标示上也会特别以“47-53”或"50-56”之类的字样注明,即表示它的长度为 4.7 米、 ZOOM 5.3 米或 5.0 米、ZOOM 5.6 米。

此设计有几个独到的好处:

缩短时可以将整个钓竿的重心往后(往握把处)移,又可以缩短搏鱼力臂,并且可提高整体钓竿的刚性,伸长时则可达到撑开钓线避免被脚下暗礁割断的危险,故能让钓者更随心所欲地跟大物拼斗。

不过当钓竿因中鱼而极度弯曲时,操作ZOOM动作必须特别小心,千万不要把隐藏的竿节往前(往外海方向)推出去,而是要往后( 往自己身体方向)拉出来,否则容易断竿。

#28天走近易烊千玺#如果能记得就尽量每天都写

Day1 入坑时间和原因

2015年4月11或12号

微博看到之前章鱼写的一篇长微博,对他们仨一路走来的辛苦有了了解,放下了以前的偏见。
用音悦台看mv,正好看到样的试听,立刻就被小千的声音抓住啦,所以我应该算音饭。正好那几天小千跳了good boy,我翻他们的各种视频看,被小千的才艺震惊,慢慢就陷进去了。

过了几个星期,室友也被我拉进了坑。其实我算是三分钟热度的人,后来快要热情降下的时候,室友正值热恋,于是被影响着又被死死拉到坑里,就这么到了今天。

之前一直是团偏千。彻底转唯是15年~16年跨年过后。忘了因为什么了。可能是一点点一件件小事的累积。

之前用大号刷得战战兢兢怕朋友反感,于是17年开了这个小号。

现在可能更偏向细水长流地喜欢他。

总之样这首歌也算是我的初心啦。
#样 (YOUNG)-TFBOYS[音乐]#


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