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等离子体火箭去木星

发布时间:2022-07-12 17:45:39

❶ 木星的卫星有哪些

1610年,伽利略曾把刚发明的望远镜指向天空,看到了有4个天体环绕在木星周围。自那以后,它们就成了人们所熟悉的伽利略卫星(其中之一的木卫三是太阳系中最大的卫星)。在伽利略观察发现以后的383年里,又有12颗卫星在木星的周围被发现。另外人们还发现了一个复杂的光环,一个比地球的磁场强4亿倍的磁场(所有气态巨人都有很强的磁场)。

木星的四个伽利略卫星也吸引了不少天文学家的注意。人们不仅在地面上对它们进行长期观测,还发射飞船到它们附近去就地考察。

木卫一是靠近木星的伽利略卫星。其大小、质量、离木星距离都和月球差不多。月球表面有大量火成岩,这表明,在月球的地质史上曾经有过强烈的火山活动。但是,至少近二十多亿年中,月球表面没有发生强烈火山活动。与月球不同,木卫一上现今存在着强烈的火山活动。这意味着,木卫一有一个太阳系中最年轻、最活动的固体表面。现在已经发现,木卫一上有数百个直径大于20公里的火山口,正在爆发的火山至少有9座,火山爆发时,物质以每秒1公里速度向上喷,其烟云可上升至100公里以上的高度。火山爆发时放出大量二氧化硫气体,构成了木卫一的大气层。大气分子电离形成木卫一的电离层。电离层中离子外跑,为木星磁层提供等离子体。木卫一表面平坦,有广阔的平原与起伏不平的山脉,火山灰又使木卫一表面五彩缤纷、鲜艳动人。

木卫二上没有发现火山活动。在木卫二岩石层上覆盖了一层厚约100公里的冰幔层,使其成为一个近于白色的星球;在它的赤道上有黑斑和亮区;黑斑是洼地,可能由陨击而成。木卫二冰层上有巨大裂缝,最大冰隙最宽达70公里,长达1600公里,深数公里。在冰隙中有无细菌和单细胞植物生存是未来飞船的探测课题。

木卫三的水和冰比木卫二更多,表面冰壳层也更厚。木卫三上有一个复杂而相互交错的网络表面,有点像经纬线,它由线型的和断裂的亮带所构成。木卫三表面也密布了许许多多陨击坑。过去认为,土卫六是太阳系中最大的卫星,其半径为2900公里。然而“旅行者1号”飞船飞往土星附近进行精确测量,测得其半径为2575公里,从而确认,最大的卫星是木卫三。木卫三的半径为2635公里,它的体积是月球的3.5倍,它比水星还要大。木卫三的质量是月球的2倍,也是66颗卫星之首,但它的质量不如水星那么大,这是因为水星密度大的缘故。

木卫四是四个木星伽利略卫星中表面温度最高的,也有冰壳层,它上面陨击坑比比皆是。

木星的其他几颗卫星都是半径只有几十公里或更小的小卫星。

❷ 伽利略号木星探测器的简介

1989年8月18日,由“阿特兰蒂斯”号航天飞机送入轨道的“伽利略”号木星探测器,是美国航天局第一个直接专用探测木星的航天器。伽利略木星探测计划始于1978年,最初计划于1982年1月发射,后因经费不足、飞行设计修改和航天飞机发射失败等原因而先后9次变动计划。致使发射一再推迟,研制经费高达13.6亿美元。伽利略”号木星探测计划是由美国和联邦德国联合进行的。
“伽利略”号探测器呈不规则长形体,总重约2717千克。由木星轨道器和再入器两部分组成,在到达木星前约150天时,两者分离,轨道器环绕木星运行探测;再入器深入木星大气层考察。
轨道器是由美国的喷气推进实验室设计、制造和操作的,其总重为2378千克,正常情况下以3.15转/分自旋稳定。其上的主要设备为;推进舱,包括一个机动推力器和一个单一入轨推力器,与推进剂一起共重约1185千克;2台放射性同位素热电偶发电机,可提供0~480瓦的电力;
一个约5米直径的高增益地球通信天线,用S和X波段与地球通信,定向精度为0.1度。轨道器上还装有很多精密的探测仪器,主要包括:CCD摄像机,发回的照片清晰度比“旅行者”探测器的高20~1000倍,可分辨出木星卫星表面30~50米范围的细节;近红外绘图分光计,可探测出氮、磷化氢、水、甲烷、锗等组分;紫外分光计能探测出氮、氢和氧等;光子偏振、辐射计,可以测量偏振光和光强度;磁强计、高能粒子检测仪、等离子体检测仪、等离子体波分系统(测量电场和磁场变化)、尘埃粒子检测仪和重离子计数器等,可用于对木星磁层等的研究。

再入器是由美国航天局的艾迈斯研究中心负责设计,休斯飞机公司创造的。其外形呈扁锥体,总重约339千克、其中仅防热壳就重达220千克。其上有2台1波段发射机、能以128比特/秒的速率发送测量数据,经轨道器中继到地球。再入器上的探测仪器有:大气结构检测仪,能测量木星大气的温度、压力等;中性质谱仪,可测定木星大气组分;氦分量检测仪,用于测定木星大气中的氦气含量;测云计、纯流量辐射计以及光和射电检测仪等。
“伽利略”号飞船造价近10亿美元,是美国迄今最精密的星际飞行器,整个发射计划耗资约15亿美元。飞船总重 2550公斤,有一具核动力装置,内装22.7公斤放射性铀-238。飞船配备着摄像机、近红外勘测分光仪、磁强仪、测云仪、大气结构仪等17种科学仪器,用于木星大气层构成、云层结构、温度、磁场等方面的勘测和研究。 “伽利略”号发射后,不停地朝向太阳轨道飞行了两年,于1990年2月通过金星,于1990年12月以时速1.429万千米的速度,首次通过地球轨道,再以时速12.71万千米的速度,于1992年12月第二次通过地球轨道和地—月交会轨道,并对它们都“顺便”进行红外观测。最后以时速14.03万千米的速度,于1995年12月7日到达木星。它的轨道器在释放出探测器后,就成为木星的人造卫星,探测器则下降到木星表面,并及时地向地球连续地发回了各种宝贵的探测数据。使人类对这个距离地球非常遥远的星球第一次有了了解。
“伽利略”号木星探测飞船,是美国动员了成千上万名专家和工程技术人员,耗费了巨额资金研制成功的。飞船起飞总重为2550千克,由轨道器和大气探测器两部分组成。

❸ 旅行者1号探测器的飞行履历

旅行者1号最初计划属于水手计划里的水手11号太空船,它的设计利用了属于当时的新技术引力加速。幸运的是,这次任务刚巧碰上了176年一遇的行星几何排列。太空船只需要少量燃料以作航道修正,其余时间可以借助各个行星的引力加速,以一艘太空船就能造访太阳系里的四颗气体行星:木星、土星、天王星及海王星。两艘姊妹船旅行者1号及2号就是为了这次机会而设计,它们的发射时间是被计算过以便尽量充分利用这次机会。亦拜这次机会所赐,两艘太空船只需要用上12年的时间就能造访四个行星,而非一般的30年时间。
旅行者1号在1977年9月5日于佛罗里达州的卡纳维尔角,被搭载在一枚泰坦3号E半人马座火箭上发射升空。刚好于旅行者2号在同年8月20日的发射之后不久。虽然发射时间较2号为后,但它却被发射进较快的轨道之中,让它又比2号快一点到达木星及土星。最初,因为在泰坦3号E火箭燃烧过程的第二阶段里出现了约一秒钟的燃烧不足,使地面的工作人员曾担心会使太空船因此而不能到达木星。后来幸好证实了在半人马座的上层仍有足够的燃炓燃烧。 旅行者1号发射后,首次在1979年1月开始对木星进行拍摄。在同年的3月5日离木星最接近,只距离木星中心349,000公里。由于在如此近距离略过,太空船在48小时的近距离飞行时间中,得以对木星的卫星、环、磁场以及辐射环境作深入了解及高解像度拍摄。整个拍摄过程最终于四月完成。
两艘太空船对木星及其卫星作出了不少重要发现,最令人惊讶的是在木卫一上发现了火山活动。这是当时并没有在地球上观察得到,就连先驱者10号及11号也未有观察得到。
在顺利地借助了木星的引力后,太空船朝土星的方向进发。旅行者1号于1980年11月掠过土星,11月12日最接近土星,距离土星最高云层124,000公里(77,000英里)以内。
在离开土星后,旅行者1号被美国太空总署形容为进行星际探索任务。估计两艘旅行者太空船上的电池,均能够提供足够电力至2025年,供船上一部份的仪器操作。(注:下表中的“停止资料终端就绪运作”表明只能以70米/34米天线阵来接收每秒1.4位元的资料) 喷气推进实验室的科学们正使用载于船上的等离子体波实验来验证日球层顶的存在。

喷气推进实验室收到来自旅行者1号探测器的汇报:探测器上的低能带电粒子仪数据表明,由太阳发射的低能带电粒子流抵达旅行者1号所处的位置时,其速度已经降为零。而在2011年2月,太阳风的已经开始出现停滞。2013年9月12日,美国宇航局官方证实旅行者1号探测器已经成功飞出太阳系,进入星际空间。进入星际空间,“旅行者”1号将需要4万年的时间才能抵达下一个行星系。因此,正如已故美国天文学家、科普作家卡尔·爱德华·萨根所说,只有在星际空间中存在有能力进行太空旅行的高级生命时,探测器上的唱片才可能遇到目标并被播放。但卡尔还是高度评价这一举动的意义,他说:“向浩瀚的宇宙中发射这个东西,表明这个行星(地球)上的生命的未来还是很有希望的。”
在这个过程中,卡西尼探测器的离子与中性粒子质谱仪发挥了很大的作用,该粒子质谱仪的数据从来未被公开过,其主要作用就是收集来自太阳系以外进入太阳系的中性粒子的数据。马里兰州约翰霍普金斯大学应用物理实验室正是对卡西尼探测器磁层分析仪以及离子与中性粒子质谱仪的数据分析,并结合旅行者1号低能带电粒子探测仪关于太阳系边缘带电粒子的分布情况而得出结论。这是一次地球与处于太阳系边界的信息交流,也是第一次发现旅行者1号提前抵达过渡区。在2011年11月7日,旅行者1号的位置在赤经17.184时、赤纬12.14°之处,并且是在黄道34.9°纬度位置, 从地球上观测来看它是朝向蛇夫座前进,距离地球大约119.488个天文单位。以光速沟通于航天器和地球之间的无线电讯号大约耗时16.13个小时。(以一个例子作比较,距太阳最近的恒星,半人马座比邻星距离地球大约4.2光年,也就是26万5千个天文单位)旅行者1号相对速度是17.062公里/秒或61,452公里/每小时(约38,185哩/每小时)。这样的速度大约是每年3.599个天文单位,比姊妹号旅行者2号快了10%。。旅行者1号并没有朝向任何特定的星座前进,在这样的方位和速度下,4万年后它会在1.6光年的距离经过蛇夫座的AC+79 3888恒星,7万3千6百年的时间经过半人马座比邻星。这个恒星大体上来讲正以每秒119公里的速度朝向太阳系移动。美国宇航局每天持续用深空网络对旅行者1号做追踪,这个网络会以旅行者1号的无线电讯号来测量高度和方位角,并且也会测量地球与旅行者1号之间的距离。
在2006年3月31日,来自德国AMSAT(业余无线电卫星通讯组织)追踪并接收到来自旅行者1号的数据,他们于波鸿使用了一台20米的碟型天线配合长观测时间技术。其后那些数据与深空网络位于西班牙马德里的观测站获取的数据进行了校对及验证。
2012年6月17日,位于美国加利福尼亚州的美国航天局(NASA)喷气推进实验室发布声明称,1977年发射的“旅行者1号”探测器发回的数据显示,它已抵达太阳系边缘。这个在太空中孤独旅行35年的探测器将有望成为首个脱离太阳系的人造物体。如果除去消息传播的时间,那么旅行者1号到达太阳系边缘的时间为2012年5月。
航天局表示,过去3年中,“旅行者1号”上携带的两个高能望远镜接收到越来越多的宇宙射线,上个月,来自太阳系外的宇宙射线数量急剧增加。此外,探测器感测到的高能粒子数量也出现变化,这些源自太阳的粒子数量有所下降。基于这些数据,项目科学家得出结论:“人类向星际空间派出的首个使者已在太阳系边缘”。
“旅行者1号”越接近太阳风的边缘,穿透探测器上的过滤装置的宇宙粒子就越多。 2012年5月7日,这种现象突然加剧。到7月初稳定下来,这只能解释为‘旅行者’1号正在穿过太阳系和星际物质的交界。理论上认为这里是一个狭窄的不稳定区域,被称为‘太阳层顶’。而这个探测器飞出太阳系的时刻令人激动,因为这是人造物体首次脱离太阳系。
如果美国航天局的测量工具证实“旅行者”1号飞出太阳系,我们将能最终得知太阳系的确切体积。知道它的厚度大约为0.5个天文单位(1个天文单位是地球至太阳的平均距离,约为1.5亿公里),距离太阳120个天文单位。 有报道称旅行者1号已完全飞出太阳系,但专家称旅行者1号飞出太阳系系误读,翻译有误
报道说“旅行者1号”探测器已经离开太阳系,到达太阳系外各恒星之间空旷的恒星际空间超过一年时间,成为第一个离开太阳系的人造探测器。北京天文馆馆长朱进的第一反应就是不可能:飞出太阳系外肯定是翻译的问题,翻译得不太对。它应该离出太阳系还早着呢,要至少3万年才能飞出去。
在美国宇航局网站,关于旅行者号的报道通篇下来,并没有看到飞出太阳系的原话,NASA的确说这是历史性的航程,但飞进的是星际空间。
朱进说,其实有关旅行者号飞出太阳系的传闻已经不是第一次出现了,之前国内外媒体都有过这样的误读。
虽然我们在有生之年都等不到旅行者飞出太阳系,但是这不代表它的旅行没有意义虽然浩瀚的宇宙使我们地球上发生的事情都像是茶杯里的风波,但是这蜗牛般的探索代表着人类无限的求索,
中国空间技术研究院研究员庞之浩:美国航空航天局的标准是三条,但是天文界有自己的标准,得看是按照什么标准来算。航天局的标准一个是太阳的照能粒子大大减少了所飞的区域,第二条标准是太阳系外的低能宇宙射线大大增加,第三个是磁场发生了明显的变化,它按照这个标准来算是可以飞出太阳系的。但是如果你按照有些天文界的说法那就飞不出去了。 作为迄今为止唯一闯入星际空间的人造航天器,NASA的“旅行者1号”(Voyager 1)探测器已经经历了3场激波的洗礼。先前经历过的那场激波,帮助科学家确定了“旅行者1号”已经进入星际空间。而最近经历的这场激波,始于2014年2月,至今似乎仍在持续。

按照最新的观测结果,“旅行者”1号从今年年初开始经历的这场“海啸波”,至今仍在向外传播。这是科学家在星际空间观测到的最为持久的激波。
美国艾奥瓦大学的物理学教授唐·格尼特(Don Gurnett)说:“大多数人以前认为,星际介质应该是均匀而又宁静的。但这些激波看起来似乎比我们先前认为的要更加常见。”在12月15日 于旧金山召开的美国地球物理学会年会上,格尼特介绍了最新的观测数据。
这样的“海啸波”之所以会发生,是因为太阳会爆发日冕物质抛射,将带有磁场的一大团等离子体云从太阳表面抛射出来。这个过程会产生一个压力波。当这个压力波撞上星际空间中的等离子体时,就会产生一个激波,扰乱星际介质。
“旅行者”任务项目科学家、加州理工学院的埃德·斯通(Ed Stone)说:“这样一场‘海啸’会导致那里的电离气体发生振荡,就像一口钟那样振动起来,翁翁作响。”
这是“旅行者1号”经历的第3场激波。 第一场激波发生在2012年10月到11月,第二场发生在2013年4月到5月,揭示出星际空间中的等离子体密度越来越高。最近这场激波,则是“旅行者1号”在今年2月观测到的,截至11月的数据表明,这场激波仍在持续。在此期间,“旅行者1号”已经向外飞行了4亿千米。
NASA戈达德航天中心的退休天体物理学家伦纳德·布拉格(Leonard Burlaga)说:“这一惊人的事件提出了新的问题,将激励科学家对星际介质中激波的本质展开新的研究。 ”布拉格对“旅行者1号”发回的磁场数据进行了分析,这是得出这些结构的关键所在。
科学家还不清楚,这场“海啸波”持续时间如此旷日持久到底意味着什么。他们也不清楚这个波正以多快的速度移动,不清楚它覆盖了多大的一片区域。
“旅行者1号”2013年经历的第二场“海啸波”,帮助科学家最终判定这个探测器离开了日球层(heliosphere)。 所谓“日球层”,是指太阳风吹出来的大气泡,包围在太阳周围,也包裹住了太阳系里的所有行星。当时,“旅行者1号”更加频繁地穿越了由更致密的等离子体构成的“环带”,物质密度经先前测量的数值高出40倍。正是这些数据让科学家最终得出结论,“旅行者1号”已经进入了此前没有任何航天器闯入过的全新领域——星际空间。
“‘旅行者1号’飞得越远,等离子体的密度就越高,”斯通说,“这是因为星际介质本身就变得越来越致密,还是受到了这个激波的影响?我们现在还不知道。”
作为“旅行者1号”上等离子波探测设备的首席研究员,格尼特预计这样的激波会传播到太空中很远的地方,甚至可能比“旅行者1号”现在到太阳的距离还要再远上1倍。
“旅行者1号”和“旅行者2号”,都是在1977年被发射上天的。两个探测器都飞掠了木星和土星。“旅行者2号”还飞掠了天王星和海王星。比“旅行者1号”早发射16天的“旅行者2号”,是目前持续运行时间最长的航天器,预计也将在未来几年内进入星际空间。 2015年,旅行者一号的磁感应系统传回了许多异常的信号,相关科学家解释道:目前旅行者一号飞船正通过某种介质进行着磁场的转变,并且,这种变化是十分鲜明的。这或许意味着旅行者一号正在或已经脱离了太阳系,进入到了宇宙空间当中!
除此之外,目前还有一项证据表明了旅行者一号已经脱离了太阳系。就是其所捕捉到的射线的转变,由ACR 射线转变为GCR 射线,而这种射线通常是来自于太阳系以外的地方的。
据悉,旅行者一号的速度为17.043 公里/秒,按照之前的计算,它应该在2012年8月的时候脱离太阳系进入宇宙空间,而出于某些未知的原因, 在此之前它仍然处在太阳的磁场范围内,但也已经处在了非常边缘的位置了。旅行者一号上面所携带的两枚核电池将支持它持续工作到2025年,在那之后,或许人类将失去对它的联系。而它也将向一个漂流瓶一样,向着宇宙深处孤独的走下去,直到被另一个人所捡起。

❹ 航海家1号外太阳系探测器是什么情况

旅行者1号(Voyager 1)是一艘无人外太阳系太空探测器,重815千克,于1977年9月5日发射,截止到2006年仍然正常运作。它曾到访过木星及土星,是第一艘太空船提供了其卫星的高解像清晰照片。现时,它是离地球最远的人造飞行器。它的飞行速度比现时任何人造太空船都较快一点,使较它迟一个月发射的姊妹船旅行者2号永远都不会超越它,即使在地球以比两艘太空船要高的发射速度送上太空的新视野号也如是。它的一生里曾受惠于几次的引力加速。旅行者1号现时已经进入太阳系最外层边界,并即将飞出太阳系,目前处于太阳影响范围与星际介质之间,距离太阳140亿公里(90天文单位或87亿英里)。
截至2007年4月4日为止,旅行者1号正处于离太阳15.18太米(即15.18×1012米或15.18×109 公里或101.4天文单位或90.4亿英里),进入了日鞘,即介乎太阳系与星际物质之间的终端震波区域。如果旅行者1号最终在离开日球层顶后仍能有效运作,科学家们将有机会首次量度到星际物质的实际情况。依据现时的位置,太空船发出的讯号需要13个小时以上才能抵达它的控制中心,美国太空总署与位于加州帕萨蒂纳的加州理工学院合作的喷气推进实验室。旅行者1号在沿双曲线轨道轨道,并已经达到了第三宇宙速度。这意味著他的轨道再也不能引导太空船飞返太阳系,与没法联络的先驱者10号、已停止操作的先驱者11号及其姊妹船旅行者2号一样,成为了一艘星际太空船。
旅行者1号原先的主要目标,是探测木星与土星及其卫星与环。现在任务已变为探测太阳风顶,以及对太阳风进行粒子测量。两艘旅行者号探测器,都是以三块放射性同位素温差发电机作为动力来源。这些发电机目前已经大大超出了起先的设计寿命,一般认为它们在大约2020年之前,仍然可提供足够的电力令太空船能够继续与地球联系。
编辑本段任务概要
旅行者1号最初计划属于水手计划里的水手11号太空船,它的设计利用了属于当时的新技术引力加速。幸运的是,这次任务刚巧碰上了176年一遇的行星几何排列。太空船只需要少量燃料以作航道修正,其余时间可以借助各个行星的引力加速,以一艘太空船就能造访太阳系里的四颗气体行星:木星、土星、天王星及海王星。两艘姊妹船旅行者1号及2号就是为了这次机会而设计,它们的发射时间是被计算过以便尽量充分利用这次机会。亦拜这次机会所赐,两艘太空船只需要用上12年的时间就能造访四个行星,而非一般的30年时间。
旅行者1号在1977年9月5日于佛罗里达州的卡纳维尔角,被搭载在一枚泰坦3号E半人马座火箭上发射升空。刚好于旅行者2号在同年8月20日的发射之后不久。虽然发射时间较2号为后,但它却被发射进较快的轨道之中,让它又比2号快一点到达木星及土星。最初,因为在泰坦3号E火箭燃烧过程的第二阶段里出现了约一秒钟的燃烧不足,使地面的工作人员曾担心会使太空船因此而不能到达木星。后来幸好证实了在半人马座的上层仍有足够的燃炓燃烧。
拜访木星
旅行者1号发射后,首次在1979年1月开始对木星进行拍摄。在同年的3月5日离木星最接近,只距离木星中心349,000公里。由于在如此近距离略过,太空船在48小时的近距离飞行时间中,得以对木星的卫星、环、磁场以及辐射环境作深入了解及高解像度拍摄。整个拍摄过程最终于四月完成。
两艘太空船对木星及其卫星作出了不少重要发现,最令人惊讶的是在木卫一上发现了火山活动。这是当时并没有在地球上观察得到,就连先驱者10号及11号也未有观察得到。
拜访土星
在顺利地借助了木星的引力后,太空船朝土星的方向进发。旅行者1号于1980年11月略过土星,于11月12日最接近土星,距离土星最高云层124,000公里(77,000英里)以内。太空船探测到土星环的复杂结构,并且对土卫六上的大气层进行了观测。由于发现了土卫六拥有浓密的大气层,喷气推进实验室的控制人员最终决定了让旅行者1号驶近一点土卫六进行研究,并随之终止了它继续探访其余两颗行星。结果造访天王星和海王星的任务只得交予旅行者2号。这次靠近土卫六的决定使太空船受到了额外的引力影响,最终使太空船离开了黄道,终止了它的探索行星任务。
编辑本段星际探索
在离开土星后,旅行者1号被美国太空总署形容为进行星际探索任务。估计两艘旅行者太空船上的电池,均能够提供足够电力至2020年,供船上一部份的仪器操作。
年份 因电力有限而停止操作的功能
2003 停止扫描平台及紫外线观测
~2010 停止回转运作
~2010 停止资料终端就绪运作(只能以70米/34米天线阵来接收每秒1.4位元的资料)
~2016 终于仪器间共享电力
> 2020 没有足够电力起动任何单一仪器
日球层顶
旅行者1号正处于日鞘(Heliosheath)由于旅行者1号正向星际间的太空进发,船上的仪器将会继续对太阳系进行研究。喷气推进实验室的科学们正使用载于船上的等离子体波实验来验证日球层顶的存在。
美国约翰·霍普金斯大学应用物理学实验室的科学们相信旅行者1号于2003年2月已经进入了终端震波区域。但有些科学家在2003年11月6日的著名科学杂志《自然》上表示质疑。而在2005年5月25日早上,在新奥尔良举行的美国地球物理学会(AGU)一个科学会议上,艾德‧斯托恩博士呈上了旅行者1号已于2004年12月离开了终端震波的证据"SH22A-01"。由于船上的太阳风检测器早于1990年停止运作,所以这次讨论在数月后仍未得出结论,只好期待其他资料到手为止。最终美国太空总署于2005年5月发新闻稿,说大家已经有共识旅行者1号正处于日鞘。[1]科学家们相信太空船会于2015年到达日球层顶,即太阳系的边缘。

旅行者2号是一艘于1977年8月20日发射的美国国家航空航天局无人宇宙飞船。它与其姊妹船旅行者1号基本上设计相同。不同的是旅行者2号循一个较慢的飞行轨迹,使它能够保持在黄道(即太阳系众行星的轨道水平面)之中,藉此在1981年的时候透过土星的引力加速飞往天王星和海王星。正因如此,它并没有像它的姊妹旅行者1号一样能够如此靠近土卫六。但它因此而成为了第一艘造访天王星和海王星的宇宙飞船,完成了藉这个176年一遇的行星几何排阵而造访四颗行星的机会。
旅行者2号被认为是从地球发射的太空船中最多产的一艘宇宙飞船。皆因在美国国家航空航天局对其后的伽利略号和卡西尼-惠更斯号等的计划上收紧花费之下,它仍能以强大的摄影机及大量的科学仪器造访四颗行星及其卫星。
编辑本段【任务概要】
旅行者1号最初计划属于水手计划里的水手12号太空船。它在1977年8月20日于佛罗里达州的卡纳维尔角,被搭载在一枚泰坦3号E半人马座火箭上发射升空。由于地面的工作人员太过全神贯注于旅行者1号发射时出现的问题,导致忘记了传送一个重要的启动代码到旅行者2号,使太空船关闭了船上的高增益天线。幸好地面的工作人员最终成功与船上的低增益天线取得联络,并重新启动船上的高增益天线。
1.拜访木星
旅行者2号在1979年7月9日最接近木星,在距离木星云顶570,000公里(350,000英里)处略过。这次拜访多发现了几个环绕木星的环,并拍摄了一些木卫一的照片,显示其火山活动。
木星是太阳系里最大的行星,主要由氢及氦组成,及小量的甲烷、氨、水蒸气和其他合成物。而中央则是一个由硅酸盐岩石和铁组成的核。木星上颜色多姿多彩的云层,显示了木星大气层里变幻莫测的天气。而木星亦拥因暂时为止最多的天然卫星共63个。木星的公转周期是11.8年,自转周期则是9小时55分钟。
虽然天文学家透过望远镜研究了这个行星好几个世纪,但旅行者2号的发现仍然为科学家们带来惊讶。例如木星大气层上著名的大红斑风暴被发现了是一个以逆时针方向转动的复杂风暴系统,同时亦发现了一些细小的风暴和旋涡。
而在木卫一上发现了活火山是另一样震惊科学家们的发现。这是因为科学们首次在太阳系的其他星体里发现了仍然活跃的火山活动。旅行者2号这次总共观测了木卫一上九座火山的爆发,亦证实了在两艘旅行者太空船的造访期发生的其他火山爆发。火山爆发造成的烟雾被喷射至离开木卫一表面300公里(190英里)以上的高空。而从火山爆发喷射出的物质速度更高达每秒一公里。木卫一上的火山爆发能量可能来自其与木星、木卫二和木卫三之间的潮汐力。由于这三颗卫星被锁定于拉普拉斯共鸣轨道上,即木卫一自转两次、木卫二就会自转一次;而当木卫二自转两次,木卫三又会自转一次。虽然木卫一总是以一面对著木星,但木卫二和木卫三让其产生轻微的摇摆。这种摇摆力量作用大得使木卫一弯曲达100米(330英尺),对比地球上却只有1米(3英尺)而已。木卫一上的火山活动亦影响了整个木星系统,它的影响力遍及木星的磁圈。硫酸、氧及纳显然地随木卫一上的火山喷出,并卫星的表面亦受到高能量的粒子影响而被喷溅。这些喷溅甚至到达了木卫一的磁圈边界,离开其表面数百万英里之远。
至于木卫二方面,从旅行者1号的低解象度照片中可以看到了其表面出现了踪横交错的纹理。最初,科学家们相信那些文理是源自地壳移动或地壳构造活动而成的裂纹。但其后从旅行者2号提供的高解象度照片却让科学家们感到懊恼,皆因那些特征却又欠缺了地形学上的轮廓。正如其中一位科学家形容说:“那些特征就像是一枝粗头墨水笔画上去一样”。造成如此的纹路,有可能是因为木卫二亦同样受到了潮汐力影响,使其内部出现了如木卫一百分之十或以下的摩擦力及热力。一般认为木卫二有一薄的冰造的地壳(少于30公里或18英里),下藏一个深约50公里(30英里)的海洋。
木卫三是太阳系里最大的天然卫星,其直径达5,276公里(3,280英里)。这趟旅程证实了木卫三上有两种明显的地形:多坑及多深构。科学家们认为木卫三的冰地壳正受到地壳构造活动等的张力影响。
木卫四地壳上残留的古老陨石坑则显示了很多被陨石撞击过的痕迹。最大的陨石坑显然地因地壳上的冰层移动而随时间被填去,因为在满布撞击痕迹的盆地上几乎没有任何显然而见的地形特征残留。这是撞击痕迹之所以被确认是因为剩下了较浅的颜色及留下了减退了的环形山。
木星被发现拥有一个暗淡而粉状的环。环的外边距离木星中心129,000公里(80,000英里),而内里的边界则距离木星中心30,000公里(18,000英里)。 同时,这趟旅程亦发现了木卫十五和木卫十六两颗细小的卫星,刚好在木星环的外围运行。而第三颗新发现卫星木卫十四则夹在木卫五和木卫一中间的轨道运行。
木星的环和其卫星都出现在其密集而满布电子和离子辐射带的磁场之中。这些粒子和磁场组成了木星的磁圈,向太阳方向伸延3至7百万公里,并伸延到至少到达土星的轨道,即7.5亿公里(4.6亿英里)之外。由于磁圈会跟随木星转动,磁圈会扫过木卫一并同时每秒钟剥去一公吨的物质。这些物质会形成一个在紫外光下才看见的环形离子云,这团离子云会向外移动,使木星的磁圈比正常的大出两倍。一些精力旺盛的硫酸和氧离子会堕进了这个磁场继而进入了木星的大气层之中,形成了极光。
当木卫一横过木星的磁场时,它就活像一个发电机,发展出400,000伏特的电压横跨其直径并同时制造出约3百万安培的电流,由磁场流到木星的电离层。
旅行者2号最终造访了木星好几天后离开,并对木星拍摄了很多照片。
2.拜访土星
旅行者2号在1981年8月25日最接近土星。当太空船处于土星后方时(相对地球而言),它以雷达对土星的大气层上部进行探测,并量度了气温及密度等资料。旅行者2号发现高层位置(气压相当于7百帕时)的气温为70 K(−203°C),而在低层位置(气压相当于120百帕)则量度出143K(−130°C)。北极会多冷10K,但仍会出现季节性变化。
略过土星后,船上的拍摄平台有点卡住了,使前往天王星和海王星的任务产生变量。幸好,地面的工作人员最终把问题解决,那是因为过度使用而令润滑油暂时耗尽。最终太空船仍是接到继续前进的指令,前往天王星。
3.拜访天王星
旅行者2号在1986年1月24日最接近天王星,并旋即发现了10个之前未知的天然卫星。另外太空船亦探测了天王星由其自转轴倾斜97.77°原故而独特的大气层,并观察了他的行星环系统。在这首次的略过之中,最接近天王星时只距离天王星的云层顶部81,500公里(50,600英里)而已。
天王星是太阳系里最三大的行星,它于距离太阳约28亿公里(17亿英里)的距离围绕太阳公转。其公转周期是84年,自转周期则是17小时14分钟。天王星的自转独特在于它实际上是倾倒在其轨道滚动,一般认为这个不寻常的位置是由于在太阳系的形成早期曾与一颗行星大小的星体碰撞过的原故。由于它的奇怪定位,使它的两极会分别接受长达42年的白昼或晚上,所以科学家们都不知道会在天王星上发现到些什么。
旅行者2号发现了其中一样因天王星的倾斜位置而对其倾斜了60度的磁场的影响,就是其磁尾因天王星的转动而被扭曲成为了一个螺旋形,出现在天王星的后方。不过其实在旅行星到访之前,人们对天王星拥有磁场并不知情。
天王星的辐射带被发现如土星的一样密集。辐射带里辐射的密集程度,会令光线把任何困在卫星或环里冰面上的甲烷迅速地(在100,000年以内)变暗。这样解释了为什么为什么天王星的卫星及环大部份都以灰色为主。
在日光直射的一极检测到一些高层次的雾,发现这些雾帮助散播大量的紫外光,这个现象称之为“日辉”。其平均温度是60K(-350°F)。令人惊讶的是,即使是被照射的一极和黑暗的一极,在整颗行星上的云顶气温几乎一致。
在五颗最大的天然卫星中运行轨迹最靠近天王星的天卫五,展示出它是太阳系中最奇怪的星体之一。当旅行者2号飞过时,从拍摄回来的详细照片中看到其表面上有一些深达20公里(12英里)的峡谷、隆起的断层和新旧年龄混合的地表。有理论指天卫五可能是把早期一些猛烈撞击后破裂的物质重新组合而成。
太空船同时亦观测了九个已知的环,显示出天王星的环与木星和土星的环截然不同。整个星环系统相对地较新,并非与天王星形成时一起形成。星环里的组成粒子有可能是一颗因高速撞击或被潮汐力撕碎的卫星碎片而形成。
4.拜访海王星
旅行者2号在1989年8月25日最接近海王星。由于这是旅行者2号最后一颗能够造访的行星,所以决定将它的航道调校至靠近一点海卫一,不再理会飞行轨迹,就像旅行者1号完成造访土星后不理飞行轨迹靠近一点土卫六进行研究一样。
太空船发现了海王星的大暗斑,后来在哈勃空间望远镜于1994年再次观测时却消失了。最初被认为是一片大的云,但后来却被认为是云层上一个空洞。
经过旅行者2号造访海王星后,冥王星是当时唯一一个仍然未被任何从地球飞来的太空船造访过的行星。但后来在国际天文学会重新定义行星后,冥王星被降级为一颗矮行星。因此,旅行者2号在1989年的略过,使太阳系中所有行星都至少被人造太空船探访过一次。
旅行者2号还飞向海卫一进行了考察,发现海卫一确是太阳系中惟一一颗沿行星自转方向逆行的大卫星,也是太阳系中最冷的天体。它比原来想像的更亮、更冷和更小,表面温度为-240℃,部分地区被水冰和雪覆盖,时常下雪。上面有3座冰火山,曾喷出过冰冻的甲烷或氮冰微粒,喷射高度有时达32千米。海卫一上可能存在液氮海洋和冰湖,到处都有断层、高山、峡谷和冰川,这表明海卫一上可能发生过类似的地震。海卫一上有一层由氮气组成的稀薄大气层,它的极冠被冻结的氮形成一个耀眼的白色世界。
5.离开太阳系

由于旅行者2号的探访行星任务已经完结,旅行者1号被美国国家航空航天局形容为进行星际探索任务,用以查找在太阳圈外的太阳系究竟是怎样的。一般相信旅行者1号已经2004年12月飞越了终端震波区域,现时正身处在日鞘之中。与1号不同的是,一般认为2号现时仍然未飞越终端震波。每一艘旅行者太空船均携带著一片旅行者金唱片,以备当太空船被外太空智慧生物捕获时可与他们沟通。唱片中载有地球上的映像及各种生物、一些科学资料和一首串烧曲“地球之声”。曲中收录了诸如鲸鱼、婴儿哭声、海浪拍打声及不同种类的音乐。
在2006年9月5日,旅行者2号正处于距离太阳80.5个天文单位(太约相等于12太米)左右,深入于黄道离散天体之中,并正以每年3.3天文单位的速度前进。在这个距离是太阳与冥王星之间的距离两倍,并比塞德娜的近日点较远,但仍未超越厄里斯的轨道最远处。
旅行者2号将会继续传送讯号直至2020年代为止。
编辑本段【发现】
20世纪70年代末,美国宇航局利用一次几百年一遇的罕见的行星排列机会“二箭四雕”,发射了“旅行者1号”、“旅行者2号”两颗外行星探测器。“旅行者1号”在飞过木星和土星后,完成了自己的绝大部分使命。而“旅行者2号”,则利用土星的引力,改变航向并加速飞往天王星,然后再飞往海王星。为此,设在南加州的帕萨迪纳美国宇航局喷气推进实验室的科学家,克服了许多困难。可以说,科学家们通过遥控技术,重新“组装”了一台探测器,调整了包括摄像机、动力系统和控制计算机,还有通信装置在内的大部分机载设备,并启动了设在美国、西班牙、澳大利亚的射电望远镜收发信号,这本身就是一个奇迹。1986年1月,“旅行者2号”飞到了天王星,在会合的24小时内探测器收集的资料,是自天王星发现以来人类获得的有关天王星的资料的好几倍。在此之前,我们仅知道,它是太阳系的第7颗行星,距太阳29亿公里,直径48000公里,主要由气体组成,自转轴倾倒于公转轨道面上,并且有6颗卫星。1977年发现了围绕天王星的几个光环。而现在,我们发现了天王星的10颗新卫星,新的环带和其他许许多多令我们惊奇的东西。首先,旅行者对天王星的近距离观测,显示天王星与地面观测相同,是淡蓝色的,这与木星和其他许许多多令我们惊奇的观测相同,是淡蓝色的,这与木星和土星是非常不同的,只是在其南极区略红一些,这是由于天王星大气的光化学烟雾效应造成的。另外,发现在天王星大气中各处的温度大致相同,为零下208℃,而在纬度30°的地方有一个神秘的冷圈,这使科学家们大为迷惑,他们原以为天王星的赤道应比极区冷8℃。因为,决定其气象过程的温度梯度应与“直立”行星相反。有关天王星大气的照片,经过电子处理,科学家们找到了4块云,并考察了它的流动速度,云的跟踪表明,天王星上的风全都沿着行星旋转方向流动,风速为161公里/小时,这明显违反大气中的一个基本定律——热风方程。
当行星的极区比赤道冷时,与行星旋转方向相通的正向风随高度的增加而加快。在天王星上,极区应比赤道热,风应当是反向即风的流速应比行星的旋转速度低,而这种情况并未发生,天王星上各处温度又几乎相同,所以,科学家们不得不重新构造天王星的大气模型。天王星的磁场观测显示,磁轴的取向与其自转有很大的夹角,大约为60℃左右,这与太阳系中人类已经探测过的行星是不同的。科学家们猜想,可能是天王星的卫星和磁层的相互作用导致了天王星磁轴“奇怪”的取向。磁场非常重要,因为要想了解掩藏在天王星云雾之下的天王星非气体部分的情况,磁场是唯一可以利用的信息。科学家们测定了天王星的自转周期,大约为17.3小时。
另外,对天王星卫星的探测也取得了许多重要的数据。最初收到的信号清楚地显示出了许多火山口。从天卫四往内,卫星离天王星越近,地质活动就越强烈;天卫三上有一条长长的沟槽;天卫一上则有很多仿佛刚结霜的浅色带状区域;而在天卫五上有奇特的明亮特征,形状与火山相似。只有在天卫二上没有地质活动的迹象,它一直保持着漆黑和呆滞的样子。后来,在发回的卫星拼图中,科学家们得以更仔细地研究天王星的卫星。天卫五好像流行歌曲的精华集,而不是专集,它集中了几乎太阳系中所有的地质特征!长长峡谷仿佛火星表面的大峡谷,一排排沟槽与木卫三表面相似,下陷的岩石又像水星压力断层,但最突出的3种特征以前从未见过,在卫星的边缘上有一系列的暗线,看起来仿佛是从侧面观看一堆薄饼,在其右侧有一个山形结构,它被狭长曲折的同心裂缝包围。更往右边,接近卫星的日照一侧的边缘,有一系列互相平行的沟槽,在一端一起垂直地拐弯,仿佛长方形赛马场。沿赛马场的一侧,有一个深深的狭谷,显露出高达数公里的一排悬崖峭壁。实际上,“旅行者2号”对天卫五提出的问题比其揭示的问题要多得多。有关天王星环的探测也获得了重大的收获。
天王星外观为单色,奇怪的是它的磁场轴与它本已偏斜很大的自转轴之间的偏斜也很大,使得它的磁层很怪。天卫一上发现了冰海峡,天卫五则是一个奇怪地形的拼凑物。发现了10个卫星及多于1个的光环。
与天王星比较起来,海王星的气候十分活跃,云的形状多种多样。一个光环上的光环弧成为一个个亮片。另外又发现其他6颗卫星,2个光环。海王星的磁场轴也很倾斜。海卫一外观如有角的放大镜,看起来有不少喷泉。
如果没有未预料的失败发生,我们将能在与它们保持联系,直到2030年。两架飞行器有大量的联氨燃料。旅行者1号的推进剂能使用到2040年,2号的能用到2034年。限制因素则在于RTG(放射性同位素热电产生器)。到2000年前,UVS (紫外线分光计) 仪器的动力将耗尽。到2010年,剩余的动力使得所有的场与粒子仪器无法同时工作。这时,一个能源共享方案将被执行,使得场与粒子仪器中的一些与另一些轮流工作。飞行器能在这状态下持续工作约10年。到最后,能量可能太少,以致无法正常维持飞行器的工作。
编辑本段【目前状况】
截至2006年4月为止,旅行者2号作−52.51°的倾斜及19.775时的赤经,指向望远镜星座。
而截至2007年3月27日为止,旅行者2号正处于距离太阳82.30个天文单位,每年以3.28个天文单位(约每秒15.56公里)的速度离开太阳系之中。有关旅行者2号的无线电追踪资料,可以参阅旅行者每星期报告。
2007年8月30日,经过30年的长途跋涉,“旅行者二号”飞船在离地球85个天文单位(1个天文单位是地球与太阳之间的平均距离即1.5亿公里)处对终止激波进行了就地直接观测,这是人类历史上第一次传回太阳系边缘的信息。
由于太阳风动压的变化和波动的影响,终止激波并不是静止不动的,而是沿径向来回运动,造成多次跨越“旅行者二号”飞船。通过对探测数据的详细分析,得到了新的重要发现:(1)一般而言,激波会将超声速(马赫数大于1)的流体变为亚声速(马赫数小于1),而终止激波的下游仍然是超声速流动;(2)下游等离子体的温度比理论预期值低10倍以上。之所以产生与我们熟悉的激波特性的不一致的主要原因是由于星际介质中存在着大量的中性成分。 这些中性成分(主要是中性氢原子)与电离的太阳风质子通过电荷交换产生新生离子(Pickup Ions)。太阳风动能减少产生的能量大部分供给了新生粒子,只有少部分能量用来加热太阳风等离子体,从而造成终止激波下游太阳风等离子体的温度比预期值偏低,从而声速变小,导致终止激波的下游马赫数仍然大于1。随着“旅行者二号”飞船继续在日球鞘区内探索,越来越多的太阳系边缘的自然奥秘将被人类所揭示。

❺ 木星是气态行星,人类能搭载探测器进入木星内部吗

宇宙是时间、空间加物质构成的一个集合体,四方上下曰宇,往古来今曰宙,这是古人对于宇宙最好的诠释。宇宙中的物质主要会构成不同的自然天体,最常见的就是发光发热的恒星,其次就是围绕恒星运转的行星,其次就是围绕行星运转的卫星。除此之外还有矮行星、小行星、彗星以及一些小的天体碎片等,这些构成了我们的宇宙。


因此说即使木星是气态巨行星,我们也很难直接穿越木星大气层进入到液态氢、金属氢甚至是岩质内核层。木星上的大气层和普通行星上的不同,由于自身的质量原因,大气层会更加的致密,压强自然也就会更大,那里根本不是人类可以去的世界。

❻ 关于物理的问题(高分)

百年物理大事记
1900年普朗克提出物质辐射(或吸收)的能量只能是某一最小能量单位的整数倍的假说,称为量子假说,标志着量子物理学的开始。庞加莱提出不能观测到绝对运动的观点,认为物理现象的定律对于相对作匀速运动来说各观察者来说必然是一样的,称这一信念为相对性原理,赛宾提出混响时间公式,开创了建筑声学的研究,瑞利发表适用于长波范围的黑体辐射公式。维拉德发现放射性射线中还有一种不受磁场影响的射线,称为γ射线。

1902年 吉布斯的《统计力学的基本原理》出版,创立了统计系综理论。勒纳发表光电效应的经验定律,亥维赛提出电离层的假设,后为阿普顿的实验所证实。

1903年 卢瑟福、索迪提出放射往元素的嬗变理论。

1904年 洛伦兹提出高速运动的参考系之间时间、空间坐标的变换关系,称为洛伦兹变换。

1905年爱因斯坦发表《论动体的电动力学》的论文,创立了狭义相对论,揭示了时间和空间的本质联系,引起了物理学基本概念的重大变革,开创了物理学的新世纪;提出光量子论,解释了光电现象,揭示了微观客体的波粒二象性,用分子运动论解决布朗运动问题;发现质能之间的相当性(质能关系),在理论上为原子能的释放和应用开辟道路。

1906年 爱因斯坦发表了固体热容的量子理论。巴克拉通过吸收实验,发现各种元素的特征X辐射。

1906~19l2年 能斯脱得出凝聚系的熵在等温过程中的改变随热力学温度趋于零的定理,称为能斯脱定理,1912年又提出绝对零度不能达到原理,即热力学第三定律的两种表达形式。

1907年 闵可夫斯基提出狭义相对沦的四维窨表示形式,为相对论进一步发展提供了有用的数学工具。外斯提出铁磁性的分子场理论,并引人磁畴的假设。

1908年 佩兰通过布朗微粒在重力——浮力场中的分布实验,证实爱因斯坦关于布朗运动的理论预测,宣告原子论的最后胜利。

1909年 马斯登、盖革在α粒子散射实验中证实了原子内部有强电场。

1910年 密立根用油滴法对电子的电荷进行了精密的测量,称为密立根油滴实验。布里奇曼利用自己发现的无支持面密封原理,发明一种高压装置,压力可达2×109帕。

1911年开默林——昂内斯发现纯的水银样品在低温4.22——4.27K时电阻消失,接着又发现铅、锡等金属也有这样的现象,这种现象称为超导电性,这一发现,开辟了一个崭新的物理领域。卢瑟福对α粒子大角度散射实验作出解释,提出了有核的原子模型,确立了原子核的概念,赫斯等人乘气球上升到12000英尺高空进行高空测量,根据大气的电离作用随高度增大而加强的现象,发现了来自宇宙空间的辐射——字宙线。第一次索尔维物理学会议在布鲁塞尔召开。

1912年 劳厄进行晶体的X射线衍射的研究,证实X射线的波动性;把衍射后的X射线用照相干片记录,得到具有一定规则的许多黑点,称为劳厄斑或劳厄图样。德拜导出低温时固体热容的三次方律。J.J.汤姆孙通过对极隧射线的研究,发现非放射性元素的同位素。

1913年玻尔发表氢原子结构理论,用量子跃迁假说解释了氢原子光谱,弗兰克、赫兹进行电子碰撞原子实验,为玻尔的氢原子结构理论提供了实验基础。斯塔克发现处在强电场中的光源发射的光谱线发生分裂的现象,称为斯塔克效应。奠塞莱发现元素的原子光谱谱线频率与该元素的原子序数间的关系,称为莫塞莱定律。布喇格父子通过对X射线谱的研究,提出了晶体的衍射理论,建立了布喇格公式,奠定了晶体X射线结构分析的基础。

1914年 西格班在莫塞莱工作基础上,发现一系列新的X射线,并精确测定各种元素的X射线谱,查德威克指出在β衰变过程中,放出的β射线具有连续光谱。

1915年 爱因斯坦建立了广义相对论,提出广义相对论引力方程的完整形式,成功地解释了水星近日点运动,被公认为人类思想史中最伟大的成就之一。索末菲在玻尔原子中引入空间量子化,并在电子运动中考虑到相对论效应。

1916年 爱之斯坦根据量子跃迁概念推出普朗克辐射公式,并提出受激辐射理论,后发展为激光技术的理论基础。密立根用实验证实了爱因斯坦光电方程。

1917年 爱因斯坦和德西特分别发表有限无界的宇宙模型理论,开创了现代科学的宇宙学。朗之万利用压电性制成换能器产生强超声波。

1918年 玻尔提出量子理论和古典理论之间的对应原理。

1919年 爱丁顿等人在巴西和几内亚湾观测日食,证实了爱因斯坦关于引力使光线弯曲的预言。卢瑟福用α粒子轰击氮原子核,打出了质子,首次实现人工核反应。阿斯顿发明质谱仪,精确测定了同位素的质量。

1920——1922年康普顿通过实验发现X射线被晶体散射后,散射波中除原波长的波外,还出现波长增大的波,这现象后称为康普顿效应,1922年采用光子和自由电子的简单碰撞理论,对这个效应做出了正确的解释。吴有训参与了康普顿的X射线散射研究的开创工作,以精湛的实验技术和卓越的理论分析,验证了康普顿效应。

1923 年 德拜提出解释强电解质在溶液中的表现电离度的理论,称为离子互吸理论。

1924年 德布罗意提出微观粒子具有波粒二象性的假设,称为德布罗意波,又称物质波,玻色考虑到微观粒子运动状态的量子化,并考虑了微观粒子的“全同性”,发表光子所服从的统计规律,后经爱因斯坦补充,建立了玻色·爱因斯坦统计。

1925年海森伯提出微观粒子的不可观察的力学量,如位置、动量应由其所发光谱的可观察的频率、强度经过一定运算(矩阵法则)来表示,创立了矩阵力学。随即和玻恩、约旦一起用矩阵方法,发展了矩阵力学,泡利根据对光谱实验结果的分析,提出在多电子原子中,不能有两个或两个以上的电子处于相同的量子状态的原理,称为泡利不相容原理,亦称不相容原理。康普顿、西蒙、盖革。博特证实单一微观过程中能量、动量守恒。乌伦贝克和古兹密特提出电子自旋理论。

1926年薛定谔在德布罗意物质波假说的基础上,创立了波动力学,证明矩阵力学和波动力学的等价性,还发表了符合相对论要求的波动方程。玻恩提出薛定谔波函数的统计解释。费米和狄拉克各自独立地提出受泡利不相容原理约束粒子所遵从的统计规则,后称为费米——狄拉克统计。阿普顿在研究长距离无线电波的形态时,发现高出地面150英里还存在一个反射或折射层,而且比其他层的电性更强,称为阿普顿层。戈达德发射以液态氧和汽油为推进剂的火箭。瓦维洛夫在铀玻璃中观察到与布格尔定律相抵触的现象,即非线性现象。

1927年海森伯提出在确定微观粒子的每一个动力学变量所能达到的准确度方面存在着一个基本的限度,这一论断称为不确定原理,它的具体数学表达式称为不确定关系式。玻尔提出量子力学的互补原理。戴维孙、革末和G.P.汤姆孙分别用实验获得电子的衍射图样,证实德布罗意波的存在以及电子具有波动性。维格纳提出空间宇称(左右对称性)守恒的概念。

1928年狄拉克提出相对论性量子力学,把电子的相对论性运动和自旋、磁矩联系起来。喇曼、曼杰斯塔姆和兰茨贝格独立地发现了散射光中有新的不同波长成分,它和散射物质的结构密切有关,后称为喇曼效应。伽莫夫、康登等人用波动力学解释放射性衰变。海森伯用量子力学的交换能解释铁磁性。索末维提出用有量子机制的金属电子论解释比热。盖革、弥勒发明了为电离辐射计数的盖革——弥勒计数器。

1929年海森伯、泡利等人提出相对论性量子场沦。德拜提出分子偶极矩的概念。哈勃发现河外星系光谱线红移量(星系退行速度)同距离成正比。卡皮察发现各种金属的电阻随磁场强度作线性增长的定律,称为卡皮察定律,汤克斯、朗缪尔提出等离子体中电子密度的疏密波,称为朗缪尔波。

1930年 狄拉克提出正电子的空穴理论。泡利提出中微子假说,用以解释β衰变谱的连续性。

1931年 狄拉克提出磁单子理沦。威耳孙提出半导体的能带模型的量子理沦。范德格喇夫发明一种产生静电高压的装置,称为范德格喇夫起电机。

1932年查德威克详细考察用α粒子轰击硼、铍的重复实验后,发现中子。安德森在宇宙线的实验观察中,发现正电子,即首次发现物质的反粒子。在此之前赵忠尧等人于 1929~1930年间发现了与正电子有关的“特殊镭射”。尤里等人发现重氢(氘)和重水。塔姆提出在周期场中断处的表面,存在局域的表面电子态,开创了表面物理学的研究。劳伦斯和利文斯顿建成回旋加速器。考克绕夫和瓦耳顿建成高压倍加器,用以加速质子,首次实现人工核蜕变。侮森伯。尹万年科独立发表原子核由质子和中子组成的假说。奈耳建立反铁磁性的理论。诺尔和鲁斯卡发射透射电子显微镜,突破光学显微镜的分辨极限。中国物理学会宣告成立。

1933年克利顿、威廉斯利用微波技术探索氨分子的谱线,标志着微波波谱学的开端。费米建立β衰变的中微子理论。迈斯纳、奥克森菲尔德发现金属处在超导态时,其体内磁感应强度为零的现象,称为迈斯纳效应。吉奥克进行了顺磁体的绝热去磁降温实验,获得千分之几开的低温。布莱克特用创制的自动计数器控制的云室照相技术研究宇宙线,从拍摄的照片上宇宙线的径迹中发现了正负电子成对产主过程的现象。

1943年 约里奥—居里夫妇用α粒子轰击原子核,发现人工放射性核素。费米用中子照射了几乎所有的化学元素,发现慢中子能强有力地诱发核反应。切伦科夫发现高速电子在各种高折射率的透明液体和固体中发出一种淡蓝色的微弱可见光,称为切伦科夫效应。

1935年爱因斯坦同波多耳斯基和罗森合作,发表向哥本哈根学派挑战的论文,称为EPR悖论,宣称量子力学对实在的描述是不完备的,从而引发了一场围绕量子力学的两种观点的争论。汤川秀树发表了核力的介子场论,预言了介子的存在。伦敦兄弟提出超导现象的宏观电动力学理论。泽尔尼克提出位相反衬法,而由蔡司工厂制成相衬显微镜。

1936年安德森、尼德迈耶在宇宙线的研究中,发现与汤川秀树预言的质量符合但性质有差异的介子称为μ介子。玻尔提出原子核的复合核的概念,认为低能中子在进入原子核内以后将和许多核子发生相互作用而使它们被激发,结果就导致核蜕变。朗道提出二级相变理论,即内能、熵、体积等不变,但热容量、膨胀系数和压缩系数等发生突变的相变过程的理论。德斯特里奥发现某些磷光体在足够强的交变电场中发光的现象,称为电致发光,又称场致发光。

1937年卡皮察发现温度低于2.17K时流过狭缝的液态氦的流速与压差无关的现象,称为超流动性,塔姆、夫兰克提出解释切伦科夫辐射的理论,雷伯制成射电望远镜,钱学森完成火箭发动机喷管扩散角对推力影响的计算。张文裕与别人合作发现放射性铝28的形成和镁25的共振效应规律,发现放射锂8发射α粒子。

1938年哈恩、斯特拉曼用中子轰击铀而产主碱土元素,直接导致核裂变的发现。拉比等人发明利用原子束或分子束的射频共振磁谱仪,精确测定核自旋和核磁矩。F.伦敦用玻色·爱因斯坦统计法提出解释超流动性的统计理论。蒂萨提出氦Ⅱ的二流体模型,预言热波即第二声波的存在。贝特、魏茨泽克独立地推测太阳能源可能来自它的内部氢核聚变成氦核的热核反应,提出了碳循环和质子—质子链两组核反应假说,用以解释太阳和恒星的巨大能量。

1939 年奥本海默、斯奈德根据广义相对论,预言了黑洞的存在,玻尔、惠勒、弗朗克提出原子核的液滴模型,用以解释重核裂变现象,迈特纳、弗里施恨据液滴模型,解释了铀核裂变,并预言每次裂变会释放大量能量。达德发明了压缩电话频带的言语分析合成系统,即通带式声码器。

1940年西傅格、麦克米伦人工合成超铀元素镎和钚。泡利证明了自旋量子数为整数的粒子服从玻色·爱因斯坦统计规律;自旋量子数为半整数的粒子服从费米—狄拉克统计规律。阿耳瓦雷茨、布洛赫发表中子磁矩的测定结果,克斯行建成回旋加速器。钱三强发现三分裂;与何泽慧一起发现四分裂。钱伟长提出关于板壳的内秉统一理沦。

1941年 朗道提出氦Ⅱ超流性的量子理论。罗西、霍耳由介子蜕变实验证实时间的相对论效应。布里奇曼发明能产生1010帕的高压装置。

1942年 在费米、西拉德等人颂导下,美国建成第一个裂变反应堆。板田昌一提出两种介子和两种中微子的假说。指出μ子不是汤川介子。哈密顿、彭恒武用核子的介子理论来解释宇宙线中的现象。

1943年 海森伯提出粒子相互作用的散射矩阵理论。

1944年 韦克斯勒提出自动稳相原理,为高能加速器的发明开辟了道路。托沃伊斯基用含有铁系元素的顺磁盐类为样品,观察到固态物质中的顺磁共振。布劳恩研制成V—2型远程火箭。钱学森参加研制成“二等兵A”导弹,后又研制成功其他几种导弹。

1945年 在奥本海默领导下,美国爆炸了世界第一颗原子弹。

1946年 朝永振一朗提出量子电动力学的“重整化”概念。珀塞尔、布洛赫等人分别在实验上实现了固体石蜡和液体水分子中氢核的共振吸收。阿耳瓦雷茨建成质子直线加速器,为直线加速器的发展奠定了基础。

1947年鲍威尔等在宇宙线中发现π介子。罗彻斯特在宇宙线中发现奇异粒子。库什等发现电子的反常磁矩。兰姆、雷瑟福研究氢原子能级结构,发现狄拉克电子论中两个重合的能级实际上是分开的现象,称为兰姆移位。贝特用质最重整化概念修补了量子电动力学,并解释了兰姆移位。普里戈金提出不可逆过程热力学中的最小熵产生原理。卡尔曼等发明了闪烁计数器,葛庭燧在金属内耗研究中奠定了“滞弹性”领域的理论基础,国际上把他创制的、研究内耗用的扭摆称为葛氏扭摆,把他首次发现的晶粒间界内耗峰称为葛氏峰。黄昆通过研究固体中杂质缺陷,提出X射线漫散射理论,被国际上称为黄散射。

1947~1948年 巴丁提出半导体表面态理论,并和衣喇顿一起发现晶体管效应,导致发明点接触型晶体管,一个月后,肖克莱发明PR结晶体管。

1948年施温格用电子质量的重整化概念解释了电子反常磁矩。费因曼用质量和电荷的重整化概念发展了量子电动力学,奈耳提出亚铁磁性的分子场理论。伽柏提出物体三维立体像的全息照相理论。张文裕发现μ子系弱作用粒子和μ-1子原子,被国际上称为张原子和张辐射,突破卢瑟福—玻尔原子模型,开拓奇特原子研究的新领域。

1949年 迈尔、延森等提出原子核的壳层结构模型。伽莫夫提出宇宙起源的原始火球学说。

1950年 朗道、京茨堡等提出超导态宏观波函数应满足的方程组。黄昆、里斯一起提出多声子的辐射和无辐射跃迁的量子理论,被国际上称为黄—里斯理论。洪朝生发现杂质能级上的导电现象,形成了杂质导电的概念。吴仲华提出叶轮机械三元流动理沦。

1951年 德梅耳特、克吕格尔在固体中观察到35CL和37CL的核电四极矩共振信号。黄昆提出晶体中声子与电磁波的耦合振荡方程式,被国际上称为黄方程。

1952年 A.玻尔、莫待森提出原子核结构的集体模型。格拉泽发明探测高能粒子径迹的气泡室。美国爆炸了世界上第一颗氢弹。

1954年 盖尔—曼引入核子、介子和超子的奇异数,并发现奇异性在强相互作用中是守恒的。汤斯等(包括中国学者王天眷)获得了氨分微波激射放大和振荡,巴索夫和普罗霍罗夫也几乎在同时独立研制了同样的微波激器,成为量子电子学的先驱。

1955年 坂田昌一在物质结构具有无限层次的观念的基础上,提出强相互作用粒子的复合模型。张伯伦、西格雷先后发现反质子、反中子。

1956年 李政道、杨振宁提出弱相互作用中字称不守恒,开尔斯特、奥年耳提出建造粒子对撞机的原理。

1957年吴健雄等用衰变实验证明了弱相互作用中字称不守恒,在整个物理学界产主极为深远的影响。巴丁、施里弗和库珀发表超导的BCS理论,成为第一个成功解释超导现象的微观理论。穆斯堡尔发现无反冲γ射线共振吸收现象,称为穆斯堡尔效应,后发展为穆斯堡尔谱学。劳孙提出受控热核反应实验能量增益的条件,称为劳孙判据。苏联发射了世界上第一颗人造地球卫星。

1958年 肖洛、汤斯提出利用受激发射产生特强光束和单色光放大器的设计原理,促进了激光技术的发展。

1959年 王淦昌、王祝翔、丁大钊等发现反西格马负超子。江崎玲於奈发现超导体的单电子隧道效应。范艾伦预言地球上上存在强辐射带,后称为范艾伦带。

1960年 梅曼制成红宝石激光器,他把自己成功的原因归结为坚持以红宝 石为工作物质,而其他研制组由于担心红宝石不能产生激光于中途放弃使用这种物质。4个月后,贾万等制成氦氨激光器。

1961年 盖耳—曼和奈曼分别提出用SU(3)对称性对强子进行分类的八重态方案,美国开始“阿波罗”号宇宙飞船登月计划。

1962年 约瑟夫森预言了超导体的一种量子效应,后称为约瑟夫森效应,为发展超导电子学奠定了基础。美国的布鲁黑文国家实验器发现有两种中微子——电子中微子和μ子中微子。

1964年 盖耳—曼和兹韦克提出强子结构的夸克模型。萨穆斯在气泡室中发现Ω-粒子,支持了SU(3)对称理论。中国成功地爆炸了第一颗原子弹。

1965年 中国的北京基本粒子理论组提出强子结构的层子模型。

1967年 中国成功地爆炸了第一颗氢弹。

1967—1968年 温伯格,萨拉姆分别提出电磁相互作用、弱相互作用的电弱统一理沦的标准模型。

1969年 美国发尉“阿波罗11号”飞船进行人类首次登月成功,普里戈金首次明确提出耗散结构理论。

1970年 江崎玲於奈提出超点降的概念。中国成功地发射第一颗人造地球卫星。

1972年 盖尔—曼提出了夸克的“色”量子数概念。

1973年 哈塞尔特等和本韦努等分别发现弱中性流,支持了电弱统一理论。

1974年 丁肇中、里希特分别发现一种长寿命,大质量的粒子。

1975年 佩尔等发现τ子、使轻子增加为第三代。

1976年 美国的着陆舱在火星两地着陆,成功地发回几万张火星表面照片。

1977年 莱德曼等发现Γ粒子。

1979年 丁肇中等在汉堡佩特拉正负电子对撞机上发现了三喷注现象,为胶子的存在提供了实验依据。

1980年 克利青发现量子霍耳效应。中国成功地向太平洋预定海域发射了第一枚运载火箭。

1983年 鲁比亚等发现电弱统一理论预言的传递弱相互作用的中间玻色子W+,W-和ZO。

1984年美国普林斯顿大学、劳伦斯利弗莫尔实验室用功率约1万亿瓦的高功率激光“轰击”碳和硒、钆靶,获得比常规X射线强100倍的X射线激光,从而使激光器的研制工作又向前推进一步。美国商用机器公司研制出一种称之为“光压缩机”的装置,产生了世界上最短的光脉冲,只有12×10^-15次秒。

1985年 中国科学院用原子法激光分离铀同位素原理性实验获得成功。

1986年 欧洲六国共同兴建的”超级凤凰”增殖反应堆核电站在法国克里麻佛尔正式投产并网发电。

1986~1987年 柏诺兹、谬勒发现了新的金属氧化物陶瓷材料超导体,其临界转变温度为35K,在此基础上,朱经武等人获得转变温度为98K的超导材料,赵忠贤等人获得液氮温区超导体,起始转变温度在100K以上,并首次公布材料成分为钇钡铜氧。

1988年 美国斯图尔特天文台发现了170亿光年远的星系,比已知的红移值达4.43的类星体还要遥远,该发现使人类所认识的宇宙首次形成星体的时间又推前数10亿年。中国北京正负电子对撞机首次对撞成功。

1989年美国斯坦福直线电子加速器与欧洲大型正负电子对撞机的实验组根据实验测得的ZO粒子产出率与碰撞能量的关系得出推论:构成物质的亚原子粒子只有3类。西欧、北欧14国研究人员把氘加热到1.5亿摄氏度,并把如此高温的等离子体约束住,创造了热核聚变研究的新记录。日本研制出全部采用约瑟夫森超导器件的世界上第一台约瑟夫森电子计算机,运算速度每秒达10亿次,功耗6.2毫瓦。仅为常规电子计算机功耗的千分之一。美国3架航天飞机4次发射成功,其中“亚特兰蒂斯”号航天飞机将“伽利略”号飞船送入太空,此飞船将在6年后飞抵木星进行探测。

1990年黄庭珏等研制成世界上第一台光信息数字处理机,该机的光子元件是一组光转换器,交换速度每秒1亿次,用砷化镓制成。中国清华大学核能技术研究所建成的世界上第一座压力壳式低温核供热堆投入运行。中国自行研制的“长征三号”运载火箭,准确地将“亚洲1号”卫星送人转移轨道,首次成功地用中国的运载火箭为国外发射商卫星。

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❼ 人类发射一颗氢弹让木星变恒星

由于木星较其他行星来说还是质量很大的,通过长时间吸收小行星、尘埃等各种宇宙物质,终有一日他质量会够大,引发内部坍塌,开始核聚变,和其他恒星诞生一样。至于发射氢弹来人工点燃,还看木星够大够重没有。。。

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