大爆炸理論

大爆炸理論認(rèn)為宇宙開始于140億年前的一次大膨脹。當(dāng)時(shí)，宇宙被限制在一個(gè)點(diǎn)上，這個(gè)點(diǎn)包含了宇宙的所有物質(zhì)。1965年阿諾·彭齊亞斯和羅伯特·威爾遜發(fā)現(xiàn)宇宙微波背景輻射后，大爆炸理論得到了科學(xué)界的廣泛支持。利用射電望遠(yuǎn)鏡，這兩位天文學(xué)家探測(cè)到了宇宙噪音。這是最初的大爆炸留下的整個(gè)宇宙都能探測(cè)到的低水平輻射。

哈勃的宇宙膨脹定律

哈勃證明除了銀河系之外還有其他星系，他還發(fā)現(xiàn)這些星系正在遠(yuǎn)離我們而去。為了量化這一星系運(yùn)動(dòng)的速度，哈勃提出了哈勃宇宙膨脹定律，也就是哈勃定律，即速度=H×距離。速度表示的是星系的后退速度，H是哈勃常數(shù)，距離是兩個(gè)星系之間的距離。

哈勃常數(shù)是根據(jù)不同的時(shí)間值計(jì)算出來的，它的具體值為多少，就我們而言，這并不重要。最重要的是哈勃定律提供了一種簡(jiǎn)單的方法來測(cè)量星系相對(duì)于我們自身的速度。這條定律證明了宇宙是由許多星系組成的，它們的運(yùn)動(dòng)可以追溯到大爆炸時(shí)期。

開普勒行星定律

在16世紀(jì)，哥白尼提出了日心說概念，其中行星圍繞太陽(yáng)而不是地球旋轉(zhuǎn)。開普勒在第谷等人的工作基礎(chǔ)上，為行星運(yùn)動(dòng)建立了一個(gè)更明確的科學(xué)基礎(chǔ)。

開普勒的行星運(yùn)動(dòng)三大定律形成于17世紀(jì)早期，描述了行星如何圍繞太陽(yáng)運(yùn)行。第一定律有時(shí)又稱為軌道定律，規(guī)定行星以橢圓方式繞太陽(yáng)運(yùn)行。第二條定律面積定律，指出一條連接行星和太陽(yáng)的線在相同的時(shí)間內(nèi)覆蓋了相同的面積。第三個(gè)周期定律，行星的運(yùn)轉(zhuǎn)周期和它與太陽(yáng)的距離有一個(gè)確定的關(guān)系。

萬(wàn)有引力定律

我們現(xiàn)在可能認(rèn)為這是理所當(dāng)然的，但在300多年前，牛頓提出了一個(gè)革命性的想法：任何兩個(gè)物體，無論其質(zhì)量如何，都會(huì)對(duì)彼此施加引力。萬(wàn)有引力定律的好處是它允許我們計(jì)算任何兩個(gè)物體之間的引力。這種能力在科學(xué)家計(jì)劃將衛(wèi)星送入軌道或繪制月球軌道時(shí)尤其有用。

牛頓運(yùn)動(dòng)三大定律

牛頓第一定律，運(yùn)動(dòng)中的物體除非受到外力的作用，否則將保持運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。第二定律在物體的質(zhì)量（m）和加速度（a）之間建立了一種聯(lián)系，方程為f=m×a。第三條定律相當(dāng)精練，相互作用的兩個(gè)物體之間的作用力和反作用力總是大小相等，方向相反，作用在同一條直線上。

熱力學(xué)三大定律

英國(guó)物理學(xué)家斯諾曾說過，一個(gè)不懂熱力學(xué)第二定律的非科學(xué)家就像一個(gè)從未讀過莎士比亞的科學(xué)家。他的說法是為了強(qiáng)調(diào)熱力學(xué)的重要性和非科學(xué)家學(xué)習(xí)熱力學(xué)的必要性。熱力學(xué)是研究能量是如何在一個(gè)系統(tǒng)中工作的，它有以下定律：第一定律描述的是能量守恒定律，第二定律描述的是熵增，第三定律說明絕對(duì)零度不可達(dá)到。

阿基米德浮力定律

根據(jù)阿基米德浮力原理，物體所受到的浮力與它排開的液體重量有關(guān)。這種原理有著廣泛的應(yīng)用，對(duì)密度計(jì)算以及潛艇和其他遠(yuǎn)洋船只的設(shè)計(jì)都是必不可少的。

進(jìn)化與自然選擇

根據(jù)大多數(shù)科學(xué)家的說法，地球上所有的生命都有一個(gè)共同的祖先。但是為了在所有生物之間產(chǎn)生巨大的差異，生物必須進(jìn)化成不同的物種。生物種群通過突變等機(jī)制發(fā)展出不同的形狀。那些具有更利于生存的特性的物種，自然地被挑選出來生存。這個(gè)過程被稱為自然選擇。

廣義相對(duì)論

愛因斯坦的廣義相對(duì)論是一個(gè)重要的發(fā)現(xiàn)，因?yàn)樗谰玫馗淖兞宋覀兛创钪娴姆绞?。愛因斯坦的主要突破是說空間和時(shí)間不是絕對(duì)的，引力不是簡(jiǎn)單地作用于物體或質(zhì)量上。相反，與任何質(zhì)量相關(guān)的物體會(huì)彎曲它周圍的空間和時(shí)間。

愛因斯坦的理論對(duì)天體物理學(xué)和宇宙學(xué)的未來產(chǎn)生了巨大的影響。它解釋了水星軌道的進(jìn)動(dòng)，解釋了光的彎曲，并為黑洞奠定了理論基礎(chǔ)。

海森堡的不確定性原理

在假定不確定原理的過程中，海森堡意識(shí)到，不可能同時(shí)高精度地知道一個(gè)粒子的兩種性質(zhì)。換句話說，你可以很確定地知道一個(gè)電子的位置，但不能確定它的動(dòng)量，反之亦然。

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