英文名稱 中文名稱 詞義解釋
eV電子伏eV,能量的單位,定義為一個(gè)電子加速通過(guò)1伏特電勢(shì)差所獲得的能量。1eV等于1.602×10^-19焦耳。由于質(zhì)量和能量的關(guān)系由愛因斯坦公式 E=mc^2所規(guī)定,所以能量除以c^2就換算成了質(zhì)量。粒子物理學(xué)家常用電子伏表示基本粒子的質(zhì)量,就是利用了愛因斯坦的質(zhì)能相當(dāng)性。1MeV等于一百萬(wàn)eV;1GeV等于10^9eV。用這種單位表示的一個(gè)質(zhì)子的質(zhì)量接近1GeV。
electroweak interaction弱電相互作用見基本力、大統(tǒng)一理論。
element元素完全由核內(nèi)含有相同數(shù)量質(zhì)子、因而有相同數(shù)量電子的原子構(gòu)成的物質(zhì)。原子的核可能含不同數(shù)量的中子,形成同一元素的不同的同位素。元素不可能在不打碎原子的情況下分解成更簡(jiǎn)單的物質(zhì)。天然存在的元素有92種,其中包括氫、氦、氧、碳和氮。見宇宙豐度、核合成。
elementary particles基本粒子構(gòu)成一切物質(zhì)實(shí)體的基本成分;也指量子理論中有基本力的粒子。 嚴(yán)格地說(shuō),基本粒子是不能再分解為任何組成部分的粒子。在這一定義下,只有夸克和輕子兩族基本粒子。但是,雖然質(zhì)子和中子由夸克組成,這兩類重子都不可能分解為它們的夸克成分,因?yàn)楠?dú)立的夸克是不能存在的。所以,盡管質(zhì)子和中子以及其他重子由夸克組成,它們常被看成是基本粒子。 直到19世紀(jì)末,原子一直被認(rèn)為是物質(zhì)的基本建筑砌塊。后來(lái),英國(guó)粒子物理學(xué)先驅(qū)、劍橋卡文迪什實(shí)驗(yàn)室的約瑟夫·約翰·湯姆孫(Joseph John Thomson,1856-1944),發(fā)現(xiàn)原子產(chǎn)生的一種輻射能夠用原子自身分裂出來(lái)的帶電微粒流來(lái)解釋,現(xiàn)在知道這種帶電微粒就是電子。 既然電子帶負(fù)電荷,而原子呈電中性,很明顯,原子內(nèi)部必然有另外的帶正電荷的粒子,以抵消電子的負(fù)電荷。20世紀(jì)初葉,工作于曼徹斯特的新西蘭裔物理學(xué)家歐內(nèi)斯特·盧瑟福(Ernest Rutherford,1871-1937)(后來(lái)繼湯姆孫任卡文迪什實(shí)驗(yàn)室主任)證明,這一正電荷與原子的大部分質(zhì)量一起,都集中在很小的中心核內(nèi)。 起初人們認(rèn)為,原子核是電子與荷正電的質(zhì)子的混合物。到了1932年,也在卡文迪什實(shí)驗(yàn)室工作的詹姆斯·查特威克(James Chadwick,1891-1937)才發(fā)現(xiàn)了不帶電的質(zhì)量幾乎與質(zhì)子一樣的中子。于是原子核被解釋成由強(qiáng)核相互作用,或強(qiáng)力,維持在一起的質(zhì)子和中子的集合。 那時(shí),這三種粒子——電子、質(zhì)子和中子——似乎是構(gòu)成一切物質(zhì)的僅有基本粒子,但宇宙線研究和粒子加速器中高能粒子束互相轟擊的實(shí)驗(yàn)卻表明,還存在其他類型“亞原子”粒子;不過(guò)這些“新”粒子是不穩(wěn)定的,它們將迅速“衰變”成其他粒子簇射,以我們熟悉的電子、質(zhì)子和中子告終。 重要的是應(yīng)該懂得,這些新粒子根本不是存在于粒子加速器中互相轟擊的粒子(如質(zhì)子)的“內(nèi)部”;它們是從注入加速器的能量中,按照愛因斯坦的公式E=mc^2(或者,在所討論的情況下,更恰當(dāng)?shù)氖莔=E/c^2)創(chuàng)造出來(lái)的。然而,在它們的短暫壽命期間,它們是具備質(zhì)量和電荷等特征的真正粒子。這樣的粒子,應(yīng)該曾經(jīng)在大爆炸的高能條件下大量出現(xiàn)。 物理學(xué)家不知道如何將這些粒子納入一個(gè)圓滿的物理理論,他們?cè)噲D解釋這些粒子之間基本力的作用方式。他們這樣做時(shí),仿效光子攜有帶電粒子之間的電磁力,想借助另一類攜帶著力的粒子——介子。但介子又是用什么東西制造的呢? 有一段時(shí)期,局面極其混亂。但1960和1970年代發(fā)展的夸克理論使局面趨于明朗。夸克理論認(rèn)為,所有已知粒子可以分成兩族。一族由夸克組成,能夠“感知”只在夸克之間起作用的強(qiáng)力,叫做強(qiáng)子。另一族叫做輕子,它們不能感知強(qiáng)力,但參與以所謂的弱力做媒介的相互作用(或稱弱相互作用),比如,放射衰變(包括β衰變)過(guò)程就是弱相互作用引起的。強(qiáng)子既能參與強(qiáng)相互作用,也能感知弱力。 輕子是名副其實(shí)的基本粒子,它們不由任何別的東西構(gòu)成。典范的輕子就是電子,電子與另一種叫做中微子(嚴(yán)格說(shuō)應(yīng)是電子中微子)的輕子相伴生。當(dāng)電子參與放射衰變這類過(guò)程時(shí),總有中微子卷入。 由于一些無(wú)人知曉的原因,這一基本圖像已經(jīng)復(fù)制了兩次,產(chǎn)生了三“代”輕子。除電子本身外,還有比較重的叫做μ介子,它們除了比電子重207倍外,完全像是電子;還有一種甚至更重的粒子叫做τ粒子,它的質(zhì)量接近質(zhì)子的兩倍。這兩種重電子各有其自己的中微子,所以輕子族有六種(三對(duì))粒子。雖然μ介子和τ粒子都能在粒子加速器中用能量制造或從宇宙線產(chǎn)生,但它們很快衰變,轉(zhuǎn)化成電子或中微子。 強(qiáng)子族本身又再分為兩類。由三個(gè)夸克構(gòu)成的粒子叫做重子,就是我們常說(shuō)的“物質(zhì)”粒子,包括質(zhì)子和中子(重子和輕子都是費(fèi)米子族的成員,費(fèi)米子實(shí)際上是普通物質(zhì)粒子的別稱)。由成對(duì)的夸克構(gòu)成的粒子叫做介子,它們是攜帶基本力的粒子,盡管還有其他的介子(這些力的載體和其他介子又稱為玻色子)。 只需要兩種夸克(它們的名字很怪,叫做“上”夸克和“下”夸克)就能解釋質(zhì)子和中子的結(jié)構(gòu)。一個(gè)質(zhì)子由通過(guò)強(qiáng)力維持在一起的兩個(gè)上夸克和一個(gè)下夸克構(gòu)成,而一個(gè)中子由通過(guò)強(qiáng)力維持在一起的兩個(gè)下夸克和一個(gè)上夸克構(gòu)成。強(qiáng)力本身可視為膠子的交換,而膠子本身又由夸克對(duì)組成,因而是介子。 正如輕子族復(fù)制了三代,夸克族也如此。雖然只需要兩種夸克來(lái)解釋質(zhì)子和中子的本質(zhì),但復(fù)制的兩代夸克卻一代比一代重,其中一代叫做“奇”夸克和“粲”夸克,最重的一代叫做“底”夸克和“頂”夸克。和重輕子一樣,這些粒子能夠在高能實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生(因而大爆炸時(shí)必定大量存在過(guò)),但迅速衰變成它們的較輕對(duì)應(yīng)物。雖然不可能分離出單個(gè)夸克,但粒子加速器實(shí)驗(yàn)已經(jīng)提供了夸克族所有這六個(gè)成員存在的直接證據(jù);最后一種(頂)夸克是芝加哥費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家于1994年找到的。 對(duì)夸克的質(zhì)量和其他性質(zhì)的研究表明,不可能有更多代的夸克,只能有三族夸克和三族輕子。幸而標(biāo)準(zhǔn)大爆炸模型也認(rèn)為不可能存在多于三代的粒子;不然的話,極早期宇宙中額外中微子造成的壓力應(yīng)該驅(qū)動(dòng)宇宙過(guò)快地膨脹,從而使留存下來(lái)的氦含量與極年老恒星的觀測(cè)結(jié)果不符(見αβγ時(shí)理論、核合成)。這是最美妙的證據(jù)之一,表明粒子物理學(xué)和宇宙學(xué)兩者的標(biāo)準(zhǔn)模型對(duì)宇宙行為的描述,都同基本真理相去不遠(yuǎn)。 但是,除了大爆炸的最早片刻之外,第二和第三代粒子在宇宙的演化或其內(nèi)容物的行為中基本不起作用。我們?cè)谟钪嬷锌吹降拿繕訓(xùn)|西都能用兩種夸克(上和下)和兩種輕子(電子和電子中微子)加以說(shuō)明;確實(shí),由于單個(gè)的夸克不能獨(dú)立存在,我們看到的每樣?xùn)|西的行為,仍然能夠用1932年就已經(jīng)知道的電子、中子和質(zhì)子再加上電子中微子,以及四種基本力,相當(dāng)準(zhǔn)確地予以近似說(shuō)明。 但宇宙中的東西大概比我們看到的要多;觀測(cè)和理論兩方面都有理由認(rèn)為,宇宙中的暗物質(zhì)比亮物質(zhì)要多得多。暗物質(zhì)的很大部分可能是既非強(qiáng)子、亦非輕子的粒子。不過(guò)這是另外的話題了。
elliptical galaxy橢圓星系看起來(lái)像天空中一個(gè)橢圓或圓形光斑、周圍沒有恒星盤跡象的星系。以前以為它們的外形像美國(guó)橄欖球,但對(duì)這些星系中恒星軌道速率的研究(利用光譜學(xué)和多普勒效應(yīng))證明,橢球(三維橢球)的全部三個(gè)軸一般都有不同的長(zhǎng)度。 橢圓星系主要由年老的紅色恒星組成;雖然這些恒星之間確實(shí)有不少塵埃和氣體,但在這些星系中今天已很少看到活躍的恒星形成跡象。由于這,橢圓星系曾被認(rèn)為是最年老的星系,而且從宇宙生命早期以來(lái)就基本上沒有變化;但是較新的研究表明,許多橢圓星系(也許所有大橢圓星系)是旋渦星系相互碰撞、合并而成的(見星系形成和演化)。星暴星系大概正處在這一過(guò)程之中?! E圓星系的質(zhì)量范圍從矮橢圓星系的大約100萬(wàn)太陽(yáng)質(zhì)量(與我們銀河系的球狀星團(tuán)相似)到巨橢圓星系(已知最大的星系)的多達(dá)10^12太陽(yáng)質(zhì)量??紤]到很多矮橢圓星系因距離遠(yuǎn)而無(wú)法看見,橢圓星系占全部星系的大約60%。橢圓星系是星系團(tuán)的最普通成員,而且富星系團(tuán)的中心位置通常是一個(gè)占引力支配地位的大質(zhì)量橢圓星系。最強(qiáng)的射電源都與大橢圓星系相聯(lián)系,這表明在它們的核心部位可能隱藏了黑洞。
emission line發(fā)射線波譜中與確定波長(zhǎng)電磁輻射的發(fā)射相對(duì)應(yīng)的狹窄特征。波譜中的發(fā)射線圖樣相當(dāng)于產(chǎn)生了該輻射的元素的證認(rèn)指紋。
emission nebula發(fā)射星云發(fā)光的太空氣體塵埃云。在大多數(shù)情況下,星云發(fā)光與獵戶座星云一樣,是由于被附近一顆或多顆年輕熱星的輻射加熱。另見行星狀星云。
Empedocles恩培多克勒(約公元前490-430),希臘哲學(xué)家,是任何東西均由火、空氣、水和土四種“元素”構(gòu)成這一思想的早期支持者之一。
Energy能量人人知道能量是什么,但大多數(shù)定義似乎是在兜圈子。對(duì)科學(xué)家來(lái)說(shuō),能量是一個(gè)系統(tǒng)“做功”的能力的量度,這實(shí)際上意味著在另外某個(gè)系統(tǒng)中引起變化。能量的最重要性質(zhì)是,它既不能創(chuàng)造,也不能消滅(在按照愛因斯坦公式E=mc^2把質(zhì)量當(dāng)成能量的一種形式的條件下)。它只能轉(zhuǎn)化為另一種能量形式。 以日常汽車旅行為例,出發(fā)時(shí)能量以化學(xué)能形式儲(chǔ)存在燃料箱中,當(dāng)燃料在發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸中爆炸燃燒驅(qū)動(dòng)活塞,活塞又驅(qū)動(dòng)車輪而使汽車運(yùn)動(dòng)時(shí),這一能量就被釋放出去“做功”。這時(shí),對(duì)于運(yùn)動(dòng)的汽車,能量的形式是動(dòng)能。汽車停下來(lái)時(shí),動(dòng)能又變成了剎車裝置中的熱能(溫度低于發(fā)動(dòng)機(jī)燃料燃燒的溫度)和汽車所有運(yùn)動(dòng)部件的摩擦熱能。這一低級(jí)熱能不能再用來(lái)做功(見時(shí)間之箭)。 在今天的宇宙中,引力能和動(dòng)能之間的交易最為重要。從你手中落下的一塊石頭,在它下落時(shí)損失引力能而獲得動(dòng)能;一枚向上運(yùn)動(dòng)的火箭,在它升到更高時(shí)用化學(xué)能換回了動(dòng)能和引力能,而如果它攜帶的燃料不夠,就無(wú)法達(dá)到逃逸速度。動(dòng)能和引力能之間的交易,決定了行星和恒星在其軌道上的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),也決定了引力是否能把星系、星系團(tuán)和宇宙本身維系在一起(見宇宙的命運(yùn))?! ‰姶泡椛?,如陽(yáng)光,也是能量的一種形式。確實(shí),儲(chǔ)存在你汽車油箱中的能量,追根溯源是來(lái)自植物通過(guò)光合作用捕獲的太陽(yáng)光。在宇宙的極早期,是輻射能和質(zhì)量能之間的交換,決定了形成第一代恒星的物質(zhì)粒子的數(shù)量和種類(主要是氫和氦的原子核)。
Epicycle本輪行星的軌道可以單純用一些圓來(lái)描繪,這時(shí)行星沿一個(gè)叫做本輪的小圓運(yùn)動(dòng),本輪的中心又沿一個(gè)圓繞地球或太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)(必要的話,這種把戲還能推而廣之,讓本輪自身又沿著本輪運(yùn)動(dòng))。但這個(gè)方法已經(jīng)過(guò)時(shí)了,因?yàn)殚_普勒證明,把行星軌道描述成以太陽(yáng)位于其一個(gè)焦點(diǎn)的橢圓更加簡(jiǎn)單而準(zhǔn)確。
本站僅提供存儲(chǔ)服務(wù),所有內(nèi)容均由用戶發(fā)布,如發(fā)現(xiàn)有害或侵權(quán)內(nèi)容,請(qǐng)
點(diǎn)擊舉報(bào)。