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    光明日报 2016年05月27日 星期五

    趣科技

    厨房中的物理学

    作者: 《光明日报》( 2016年05月27日 10版)

        打翻的牛奶与II型超新星

     

        不小心打翻瓶装牛奶,你会想到什么?澳洲昆士兰科技大学物理专业高级讲师史蒂芬·休斯想到的是II型超新星爆炸。

     

        当一颗大质量恒星(质量大约是太阳的十倍或更大)接近演化末期时发生剧烈的爆炸,就产生了II型超新星。爆炸由恒星中心的铁核突然塌缩而引发,星体的其余部分随之向铁核猛烈撞击,形成一股自内而外的冲击波。当冲击波到达表层、没有可以再冲击的物质,星体的外层就向太空猛烈喷出。

     

        在厨房,饮料掉落后瓶子底部受到挤压并冲击液体,也会形成一股冲击波。当冲击波到达瓶口,没有可以再冲击的液体,液体也就随之溅出了。

     

        烤箱中的小宇宙

     

        天体物理学家经常用“葡萄干面包”比喻宇宙扩张——面团相当于宇宙,葡萄干就好比星系。

     

        想象一下,你坐在面团中央的一颗葡萄干上,当面团膨胀时,你可以看到周围的葡萄干在向远处移动。

     

        同样,从银河系观察,几乎每一个星系都在向远处移动。发现这一现象的是美国天文学家埃德温·哈勃,他还发现,离银河系越远的星系退行速度越快,这就是哈勃定律。

     

        玻璃杯中的日落

     

        孩子们常问:“为什么天空是蓝色的?”父母可以在厨房做个简单的小演示。

     

        装一玻璃杯的水(最好杯子的侧壁是直的),在水中滴入一滴牛奶并搅拌一下。用一个LED手电筒向水里照射,你会看到光束末端是黄色的(如果看不到光线,那就需要加水稀释一下)。

     

        光束末端之所以是黄色的,是因为蓝光被分离,也就是通常所说的散射。如果在晚上进行实验,可以把厨房里的灯光都关掉,并从侧面观察这杯水,你会看到淡淡的蓝光,那就是被牛奶散射的光。

     

        大气层里的空气分子反射阳光中的蓝光,人的肉眼从各个方向接收到蓝光,因此看到的天空是蓝色的。当太阳接近地平线时,阳光需要透过更厚的大气层,使得红光被反射,便产生了“夕阳红”。

     

        (本文由科学媒介中心供稿  王芳编译)

     

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