宇宙学Cosmology

学习主线

从直觉到前沿，五步走一遍这个学科。

1. L1 · 直觉启蒙黑洞从光无法逃出的直观问题辨认事件视界与引力坍缩。
2. L2 · 基础语言中子星与脉冲星比较白矮星、中子星与黑洞，理解质量怎样决定恒星残骸。
3. L3 · 系统解释引力波天文学干涉仪把致密天体并合产生的时空扰动变成可检验信号。
4. L4 · 方法建模引力透镜透镜统计以光路弯曲重建不可见质量和时空几何。
5. L5 · 综合前沿黑洞热力学与霍金辐射黑洞温度、熵与信息悖论迫使相对论、量子论和热力学共同解释。

板块

• 宇宙地图3D从可观测宇宙到地球的跨尺度漫游
• 时间线时间线从大爆炸到今天的 138 亿年演化史
• 恒星演化交互图赫罗图与恒星从诞生到死亡的一生
• 知识库159 篇大爆炸、暗物质、引力波等深度专题文章
• 对话6 篇哈勃与勒梅特、彭罗斯与霍金的思想交锋

宇宙尺度层级

由大到小八个尺度，每一层都能走进 3D 地图。

1. T0 · Observable Universe可见宇宙
2. T1 · Cosmic Web宇宙纤维
3. T2 · Supercluster超星系团
4. T3 · Galaxy Group / Cluster星系群/团
5. T4 · Galaxy星系
6. T5 · Stellar Neighborhood恒星邻域
7. T6 · Solar System太阳系
8. T7 · Planet行星

宇宙演化史

1. t = 0大爆炸宇宙从一个极度高温高密的奇点诞生，所有物质和能量在这一刻开始膨胀。
2. 10⁻³⁶ – 10⁻³² s暴胀宇宙在极短时间内指数级膨胀，解决了视界问题和平直性问题。
3. ~38 万年再结合宇宙冷却到约 3000 K，电子与质子结合成中性氢，光子首次自由传播，形成宇宙微波背景辐射。
4. 38 万年 – ~2 亿年黑暗时代宇宙中没有恒星发光，只有中性氢气体在引力作用下缓慢聚集。
5. ~2 亿年第一代恒星第一批大质量恒星（星族 III）点燃，照亮了宇宙，开始合成重元素并再电离中性氢。
6. ~3 – 10 亿年星系形成暗物质晕合并增长，气体在其中坍缩形成第一批星系，宇宙大尺度结构开始显现。
7. ~100 亿年恒星演化恒星在分子云中诞生，经历主序星、红巨星等阶段，通过超新星爆发将重元素归还星际介质。
8. 138 亿年今天暗能量驱动宇宙加速膨胀，我们生活在一个由暗能量、暗物质和普通物质共同构成的宇宙中。

互动演示

黑洞附近的光线弯曲、多体引力，以及天文学家怎样一级一级量出宇宙的距离。

与其他领域的桥

正文里的内链跨到别的学科，最常在这些地方相遇。