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為什麼空間和時間的顏色是紅藍

發布時間: 2022-11-22 12:12:33

㈠ 為什麼說紅藍綠(RGB)是三原色

用紅黃藍搭配好比例可以調出任意顏色,而用其他顏色則調不出這三種顏色,所以說它們三個是三原色,其它用這三種調出來的顏色叫間色或者叫復色。

㈡ 時間和空間

關於時間和空間,現代的量子引力理論正在揭示一些深層的東西,而混沌理論也逐漸揭示出時間和空間的豐富的非線性特徵,它們不但與具體的物質運布態有關,也與復雜的相互作用態息息相關,簡單的時間和空間的分立觀念已經越來越落時,所以樓主的想法還是有一定的道理的。
不妨再參考一下下面對於時空量子化理論的介紹:

一. 量子時代的流浪兒

二十世紀理論物理學家說得最多的話之一也許就是: 「廣義相對論和量子理論是現代物理學的兩大支柱」。兩大支柱對於建一間屋子來說可能還太少,但對於物理學卻已嫌多,二十世紀物理學家的一個很大的夢想就是把這兩大支柱合而為一。

如今二十世紀已經走完,回過頭來重新看看這兩大支柱,在量子理論這根支柱上已經建起了十分宏偉的殿堂,物理學的絕大多數分支都在這座殿堂中搭起了 自己的舞台。物理學中已知的四種基本相互作用有三種在這座殿堂內得到了一定程度的描述。可以說,物理學的萬里河山量子理論已經十有其九。今天的物理學正處 在一個不折不扣的量子時代。而這個輝煌的量子時代最大的缺憾就在於物理學的另一根支柱 - 廣義相對論 - 還孤零零地游離在量子理論的殿堂之外。

廣義相對論成了量子時代的流浪兒。

二. 引力為什麼要量子化?

廣義相對論和量子理論在各自的領域內都經受了無數的實驗檢驗,迄今為止,還沒有任何確切的實驗觀測與這兩者之一矛盾。有段時候,人們甚至認為生在 這么一個理論超前於實驗的時代對於理論物理學家來說是一種不幸。 Einstein 曾經很懷念 Newton 時代,因為那是物理學的幸福童年時代,充滿了生機; Einstein 之後也有一些理論物理學家很懷念 Einstein 時代,因為那是物理學的偉大變革時代,充滿了挑戰。

今天的理論物理學依然充滿了挑戰,但是與 Newton 和 Einstein 時代理論與實驗的 「親密接觸」 相比,今天理論物理的挑戰和發展更多地是來自於理論自身的要求,來自於物理學追求統一,追求完美的不懈努力。

量子引力理論就是一個很好的例子。

雖然量子引力理論的主要進展大都是在最近這十幾年取得的,但是引力量子化的想法早在 1930 年就已經由 L. Rosenfeld 提出了。從某種意義上講,在今天大多數的研究中量子理論與其說是一種具體的理論,不如說是一種理論框架,一種對具體的理論 - 比如描述某種相互作用的場論 - 進行量子化的理論框架。廣義相對論作為一種描述引力相互作用的場論,在量子理論發展早期是除電磁場理論外唯一的基本相互作用場論。把它納入量子理論的框架 因此就成為繼量子電動力學後一種很自然的想法。

但是引力量子化的道路卻遠比電磁場量子化來得艱辛。在經歷了幾代物理學家的努力卻未獲得實質性的進展後人們有理由重新審視追尋量子引力的理由。

廣義相對論是一個很特殊的相互作用理論, 它把引力歸結為時空本身的幾何性質。 從某種意義上講, 廣義相對論所描述的是一種 「沒有引力的引力」。 既然 「沒有引力」, 是否還有必要進行量子化呢? 描述這個世界的物理理論是否有可能只是一個以廣義相對論時空為背景的量子理論呢?[注一] 也就是說, 廣義相對論和量子理論是否有可能真的同時作為物理學的基礎理論呢?

這些問題之所以被提出, 除了量子引力理論本身遭遇的困難外, 沒有任何量子引力存在的實驗證據也是一個重要原因。 但是種種跡象表明, 即使撇開由兩個獨立理論所帶來的美學上的缺陷, 把廣義相對論和量子理論的簡單合並作為自然圖景的完整描述仍然存在許多難以克服的困難。

問題首先在於廣義相對論和量子理論彼此間並不相容。 我們知道一個量子系統的波函數由系統的 Schrödinger 方程

HΨ = i∂tΨ

所決定。 方程式左邊的 H 稱為系統的 Hamiltonian (哈密頓量), 它是一個算符,包含了對系統有影響的各種外場的作用。 這個方程對於波函數 Ψ 是線性的, 也就是說如果 Ψ1 和 Ψ2 是方程的解, 那麼它們的任何線性組合也同樣是方程的解。 這被稱為態迭加原理, 在量子理論的現代表述中作為公理出現, 是量子理論最基本的原理之一。 但是一旦引進體系內 (即不僅僅是外場) 的非量子化引力相互作用, 情況就不同了。 因為由波函數所描述的系統本身就是引力相互作用的源, 而引力相互作用又會反過來影響波函數, 這就在系統的演化中引進了非線性耦合, 從而破壞了量子理論的態迭加原理。 不僅如此, 進一步的分析還表明量子理論和廣義相對論耦合體系的解有可能是不穩定的。

其次,廣義相對論和量子理論在各自 「適用」 的領域中也都面臨一些尖銳的問題。比如廣義相對論所描述的時空在很多情況下 - 比如在黑洞的中心或宇宙的初始 - 存在所謂的 「奇點」 (Singularity)。在這些奇點上時空曲率和物質密度都趨於無窮。這些無窮大的出現是理論被推廣到其適用范圍之外的強烈徵兆。無獨有偶,量子理論 同樣被無窮大所困擾,雖然由於所謂重整化方法的使用而暫得偏安一隅。但從理論結構的角度看,這些無窮大的出現預示著今天的量子理論很可能只是某種更基礎的理論在低能區的 「有效理論」 (Effective Theory)。因此廣義相對論和量子理論不可能是物理理論的終結,尋求一個包含廣義相對論和量子理論基本特點的更普遍的理論是一種合乎邏輯和經驗的努力。

三. 黑洞熵的啟示

迄今為止對量子引力理論最具體最直接的 「理論證據」 來自於對黑洞熱力學的研究。一九七二年,Princeton 大學的研究生 J. D. Bekenstein 受黑洞動力學與經典熱力學之間的相似性啟發,提出了黑洞熵的概念,並估算出黑洞的熵正比於其視界 (Event Horizon) 面積。稍後,S. W. Hawking 研究了黑洞視界附近的量子過程,結果發現了著名的 Hawking 幅射,即黑洞會向外幅射粒子 (也稱為黑洞蒸發),從而表明黑洞是有溫度的。由此出發 Hawking 也推導出了 Bekenstein 的黑洞熵公式,並確定了比例系數,這就是所謂的 Bekenstein-Hawking 公式:

S = k (A/Lp2) / 4

式中 k 為 Boltzmann 常數,它是熵的微觀單位, A 為黑洞視界面積, Lp 為 Planck 長度,它是由廣義相對論和量子理論的基本常數組合成的一個自然長度單位 (大約為 10-35 米)。

Hawking 對黑洞幅射的研究使用的正是以廣義相對論時空為背景的量子理論,即所謂的半經典理論,但黑洞熵的存在卻預示著對這一理論框架的突破。我們知道,從統計物理學的角度講,熵是體系微觀狀態數目的體現,因而黑洞熵的存在表明黑洞並不象此前人們認為的那樣簡單,它含有數量十分驚人的微觀狀態。這在廣義相對論的框架內是完全無法理解的,因為廣義相對論有一個著名的「黑洞無毛發定理」 (No-Hair Theorem),它表明黑洞的內部性質由其質量,電荷和角動量三個宏觀參數所完全表示 (即使考慮到由 Yang-Mills 場等帶來的額外參數,其數量也十分有限),根本就不存在所謂微觀狀態。這表明黑洞熵的微觀起源必須從別的理論中去尋找,這 「別的理論」 必須兼有廣義相對論和量子理論的特點 (因為黑洞熵的推導用到了量子理論)。量子引力理論顯然正是這樣的理論。

在遠離實驗檢驗的情況下,黑洞熵目前已經成為量子引力理論研究中的一個很重要的理論判據。一個量子引力理論要想被物理學界所接受,必須跨越的重要 「位壘」 就是推導出與 Bekenstein-Hawking 熵公式相一致的微觀狀態數。

四. 引力量子化的早期嘗試

引力量子化幾乎是量子化方法的練兵場,早期的嘗試幾乎用遍了所有已知的場量子化方法。最主要的方案有兩大類:協變數子化和正則量子化。它們共同發源於一九六七年 B. DeWitt 題為 "Quantum Theory of Gravity" 的系列論文。

協變數子化方法試圖保持廣義相對論的協變性,基本的做法是把度規張量 gμν 分解為背景部分 gμν 和漲落部份 hμν:

gμν = gμν + hμν

不同的文獻對背景部份的選擇不盡相同,有的取 Minkowski 背景度規 ημν,有的取量子有效作用量 (quantum effective action) 的解。這種方法和廣義相對論領域中傳統的弱場展開方法一脈相承,思路是把引力相互作用理解為在一個背景時空中引力子的相互作用。在低級近似下協變數子引力 很自然地包含自旋為 2 的無質量粒子:引力子。

由於這種分解展開使用的主要是微擾方法,隨著七十年代一些涉及理論重整化性質的重要定理被相繼證明,人們對這一方向開始有了較系統的了解。只可惜 這些結果基本上都是負面的。一九七四年,G. 't Hooft 和 M. Veltman 首先證明了在沒有物質場的情況下量子引力在單圈圖 (1-loop) 層次上是可重整的,但只要加上一個標量物質場理論立刻變得不可重整。十二年後 M. H. Goroff 和 A. Sagnotti 證明了量子引力在兩圈圖 (2-loop) 層次上是不可重整的。這一結果基本上結束了早期協變數子引力的生命。又過了十二年,Z. Bern 等人往這一已經冷落的方向又潑了一桶涼水,他們證明 - 除了 N = 8 的極端情形尚待確定外 - 量子超引力也是不可重整的,從而連超對稱這根最後的救命稻草也被鏟除了。[注二]

與協變數子化方法不同,正則量子化方法一開始就引進了時間軸,把四維時空流形分割為三維空間和一維時間 (所謂的 ADM 分解),從而破壞了明顯的廣義協變性。[注三] 時間軸一旦選定,就可以定義系統的 Hamilton 量,並運用有約束場論中普遍使用的 Dirac 正則量子化方法。正則量子引力的一個很重要的結果是所謂的 Wheeler-DeWitt 方程,它是對量子引力波函數的約束條件。由於量子引力波函數描述的是三維空間度規場的分布,也就是空間幾何的分布,它有時被稱為宇宙波函數, Wheeler-DeWitt 方程也因而被一些物理學家視為量子宇宙學的基本方程。

與協變數子化方法一樣,早期的正則量子化方法也遇到了大量的困難,這些困難既有數學上的,比如 Wheeler-DeWitt 方程別說求解,連給出一個數學上比較嚴格的定義都困難;也有物理上的,比如無法找到合適的可觀測量和物理態。[注四]

引力量子化的這些早期嘗試所遭遇的困難,特別是不同的量子化方法給出的結果大相徑庭這一現象是具有一定啟示性的。這些問題的存在反映了一個很基本的事實,那就是許多不同的量子理論可以具有同樣的經典極限,因此對一個經典理論量子化的結果是不唯一的,原則上就不存在所謂唯一 「正確」 的量子化方法。其實不僅量子理論,經典理論本身也一樣,比如經典 Newton 引力就有許多推廣,以 Newton 引力為共同的弱場極限,廣義相對論只是其中之一。在一個本質上是量子化的物理世界中,理想的做法應該是從量子理論出發,在量子效應可以忽略的情形下對理論作「經典化」,而不是相反。從這個意義上講,量子引力所遇到的困難其中一部份正是來源於我們不得不從經典理論出發,對其進行 「量子化」 這樣一個無奈的事實。

五. Loop Quantum Gravity

傳統的量子引力方案的共同特點是繼承了經典廣義相對論本身的表述方式,以度規場作為基本場量。一九八六年以來,A. Ashtekar 等物理學家借鑒了幾年前 A. Sen 的研究工作,在正則量子化方案中引進了一種全新的表述方式,以自對偶自旋聯絡 (self-al spin connection) 作為基本場量 (這組場量通常被稱為 Ashtekar 變數),由此為正則量子引力的研究開創了一番新的天地。同年 T. Jacobson 和 L. Smolin 發現 Ashtekar 變數的 Wilson loop 滿足 Wheeler-DeWitt 方程。在此基礎上 C. Rovelli 和 Smolin 提出把這種 Wilson loop 作為量子引力的基本態,從而形成了現代量子引力理論的一個重要方案: Loop Quantum Gravity。

Loop Quantum Gravity 完全避免使用度規場,從而也不再引進所謂的背景度規,因此被稱為是一種背景無關 (background independent) 的量子引力理論。一些物理學家認為 Loop Quantum Gravity 的這種背景無關性是符合量子引力的物理本質的,因為廣義相對論的一個最基本的結論就是時空度規本身由動力學規律所決定,因而量子引力理論是關於時空度規本身的量子理論。在這樣的理論中經典的背景度規不應該有獨立的存在,而只能作為量子場的期待值出現。

Loop Quantum Gravity 所採用的新的基本場量絕非只是一種巧妙的變數代換手段。因為從幾何上講,Yang-Mills 場的規范勢本身就是纖維叢上的聯絡場,因此以聯絡作為引力理論的基本變數體現了將引力場視為規范場的物理思想。不僅如此,自旋聯絡對於研究引力與物質場 (尤其是旋量場) 的耦合幾乎是必不可少的框架,因此以聯絡作為引力理論的基本變數也為進一步研究這種耦合提供了舞台。 Rovelli 和 Smolin 等人發現在 Loop Quantum Gravity 中由廣義協變性 - 也稱為微分同胚不變性 (diffeomophism invariance) - 所導致的約束條件與數學上的 「節理論」 (knot theory) 有著密切的關聯,從而使得約束條件的求解得到強有力的數學工具的支持。 Loop Quantum Gravity 與節理論之間的這種聯系看似神秘,其實在概念上並不難理解,微分同胚不變性的存在使得 Wilson loop 中具有實質意義的信息具有拓撲不變性,而節理論正是研究 loop 拓撲不變性的數學理論。

經過十幾年的發展,目前 Loop Quantum Gravity 已經具有了一個數學上相當嚴格的框架。除背景無關性之外,Loop Quantum Gravity 與其它量子引力理論相比還具有一個很重要的優勢,那就是它的理論框架是非微擾的。迄今為止在 Loop Quantum Gravity 領域中取得的重要物理結果有兩個:一個是在 Planck 尺度上的空間量子化,另一個是對黑洞熵的計算。

空間量子化曾經是許多物理學家的猜測,這不僅是因為量子化這一概念本身的廣泛應用開啟了人們的想像,而且也是因為一個連續的背景時空看來是量子場論中紫外發散的根源。一九七一年 R. Penrose 首先提出了一個具體的離散空間模型,其代數形式與自旋所滿足的代數關系相似,被稱為 spin network。一九九四年 Rovelli 和 Smolin 研究了 Loop Quantum Gravity 中的面積與體積算符的本徵值,[注五] 結果發現這些本徵值都是離散的,它們對應的本徵態和 Penrose 的 spin network 存在密切的對應關系。以面積算符為例,其本徵值為:

A = Lp2 ∑l [Jl (Jl + 1)]1/2

式中 Lp 為 Planck 長度,Jl 取半整數,是 spin network 上編號為 l 的邊所攜帶的量子數,求和 ∑l 對所有穿過該面積的邊進行。這是迄今為止有關 Planck 尺度物理學最具體的理論結果,如果被證實的話,或許也將成為物理學上最優美而意義深遠的結果之一。 Loop Quantum Gravity 因此也被稱為量子幾何 (Quantum Geometry)。對 Loop Quantum Gravity 與物質場 (比如 Yang-Mills 場) 耦合體系的研究顯示,具有空間量子化特徵的 Loop Quantum Gravity 確實極有可能消除普通場論的紫外發散。

至於黑洞熵的計算,Loop Quantum Gravity 的基本思路是認為黑洞熵所對應的微觀態由能夠給出同一黑洞視界面積的各種不同的 spin network 位形組成的。[注六] 按照這一思路進行的計算最早由 K. Krasnov 和 Rovelli 分別完成,結果除去一個被稱為 Immirzi 參數的常數因子外與 Bekenstein-Hawking 公式完全一致。[注七] 因此 Loop Quantum Gravity 與 Bekenstein-Hawking 公式是相容的。至於它為什麼無法給出完全的常數因子以及這一不確定性究竟意味著什麼,目前仍在討論之中。

六. 超弦理論

量子引力的另一種極為流行的方案是超弦理論 (Superstring Theory)。與 Loop Quantum Gravity 相比,超弦理論是一個更雄心勃勃的理論,它的目標是統一自然界所有的相互作用,量子引力只不過是超弦理論的一個部份。超弦理論被許多人稱為終極理論 (Theory of Everything - TOE),這一稱謂很恰當地反映了熱衷於超弦理論的物理學家對它的厚望。

超弦理論的前身是二十世紀六十年代末七十年代初的一種強相互作用唯象理論。與今天超弦理論所具有的宏偉的理論目標及精深而優美的數學框架相比,它 在物理學上的這種登場可算是相當低調。弦理論作為強相互作用的唯象理論很快便由於量子色動力學 (QCD) 的興起而沒落了。但是一九七四年 J.Scherk 和 J. H. Schwarz 發現弦理論的激發態中存在自旋為 2 的無質量粒子。由於早在二十世紀三十年代 M. Fierz 和 W. Pauli 就發現自旋為 2 的無質量粒子是量子化的線性廣義相對論的基本激發態, J.Scherk 和 J. H. Schwarz 的這一結果立即改變了人們對弦理論的思考角度,弦理論從此漸漸走上了試圖統一自然界所有相互作用的漫漫征途。十年之後,還是 J. H. Schwarz - 和 M. B. Green 等人一起 - 研究了超弦理論的反常消除 (anomaly cancellation) 問題,由此發現自洽的超弦理論只存在於十維時空中,而且只有五種形式,即:Type I, Type IIA, Type IIB, SO(32) Heterotic 及 E8 × E8 Heterotic。這就是著名的 「第一次超弦革命」 (First Superstring Revolution)。又過了十年,隨著各種對偶性及非微擾結果的發現,在微擾論的泥沼中踽踽而行的超弦理論迎來了 「第二次超弦革命」 (Second Superstring Revolution),其迅猛發展的勢頭持續至今。

從量子引力的角度來看,Loop Quantum Gravity 是正則量子化方案的發展,而超弦理論則通常被視為是協變數子化方案的發展。這是由於當年受困於不可重整性,人們曾經對協變數子化方法做過許多推廣,比如引進超對稱性,引進高階微商項等,這些推廣後來都殊途同歸地出現在超弦理論的微擾表述中。因此雖然超弦理論本身的起源與量子引力無關,但它的形式體系在量子引力領域中通常被視為是協變數子化方案的發展。

超弦理論的發展及內容不是本文的主題,而且有許多不錯的專著和講義可供參考,就不贅述了。在這些年超弦理論取得的理論進展中,這里只介紹與量子引 力最直接相關的一個,那就是利用 D-brane 對黑洞熵的計算,這是由 A. Strominger 和 G. Vafa 等人在一九九六年完成的,與 Loop Quantum Gravity 對黑洞熵的計算恰好在同一年。超弦理論對黑洞熵的計算利用了所謂的 「強弱對偶性」 (strong-weak ality),即在具有一定超對稱的情形下,超弦理論中的某些 D-brane 狀態數在耦合常數的強弱對偶變換下保持不變。利用這種對稱性,處於強耦合下原本難於計算的黑洞熵可以在弱耦合極限下進行計算。在弱耦合極限下與原先黑洞的 宏觀性質相一致的對應狀態被證明是由許多 D-brane 構成,對這些 D-brane 狀態進行統計所得到的熵和 Bekenstein-Hawking 公式完全一致 - 甚至連 Loop Quantum Gravity 無法得到的常數因子也完全一致。這是超弦理論最具體的理論驗證之一。美中不足的是,由於上述計算要求一定的超對稱性,因此只適用於所謂的極端黑洞 (extremal black hole) 或接近極端條件的黑洞。[注八] 對於非極端黑洞,超弦理論雖然可以得到 Bekenstein-Hawking 公式中的正比關系,但與 Loop Quantum Gravity 一樣無法給出其中的比例系數。

七. 結語

以上是七十幾年來量子引力理論的發展以及近些年取得的若干主要進展的一個速寫。除了 Loop Quantum Gravity 和超弦理論這兩個主要的候選理論外還有許多其它理論,限於篇幅本文未做介紹。雖然如我們前面所見,這些理論各自取得了一些重要的進展,但距離構建一個完整 量子引力理論的目標仍相當遙遠。 Loop Quantum Gravity 的成果主要局限於理論的運動學方面,在動力學方面的研究卻一直舉步維艱,直到目前人們還不清楚 Loop Quantum Gravity 是否以廣義相對論為弱場極限,或者說 Loop Quantum Gravity 對時空的描述在大尺度上是否能過渡為我們熟悉的廣義相對論時空。按照定義,一個量子理論只有以廣義相對論 (或其它經典引力理論) 為經典極限才能被稱為量子引力理論。從這個意義上講我們不僅不知道 Loop Quantum Gravity 是否是一個 「正確的」 量子引力理論,甚至於連它是不是一個量子引力理論都還不清楚!

超弦理論的情況又如何呢?在弱場下超弦理論包含廣義相對論,因此它起碼可以算是一個量子引力理論的候選者。超弦理論的微擾展開逐級有限,雖然級數本身不收斂,比起傳統的量子理論來還是強了許多,算是大體上解決了傳統量子場論中的發散困難。在廣義相對論方面,超弦理論可以消除部分奇點問題 (但迄今尚無法解決最著名的黑洞和宇宙學奇點問題)。超弦理論在非微擾方面也取得了許多重要的進展。超弦理論具有非常出色的數學框架,以前當學生時曾經聽 過 B. Greene 的報告,有一句話印象至深, Greene 說:在超弦領域中,所有看上去正確的東西都是正確的!雖是半開玩笑,但很傳神地說出了超弦理論的美與理論物理學家 (以及數學家) 的直覺高度一致這一特點。對於從事理論研究的人來說,這是一種令人心曠神怡的境界。但是從超弦理論精美的數學框架下降到能夠與實驗接觸的能區就象太空梭 重返大氣層,充滿了挑戰。超弦理論之所以被一些物理學家視為終極理論,除了它的理論框架足以包含迄今所有的相互作用外,常常被提到的另一個重要的特點是超 弦理論的作用量只有一個自由參數!但是超弦理論引進了兩個非常重要卻迄今未得到實驗支持的概念,那就是十維時空和超對稱。為了與觀測到的物理世界相一致, 超弦理論把十維時空分解為四維時空與一個六維緊致空間的直積,這是一個很大的額外假定。超弦理論在四維時空中的具體物理預言與緊致空間的結構有關,因此除 非能夠預言緊致空間的具體結構 (僅僅預言其為 Calabi-Yau 流形是遠遠不夠的),描述這種結構的參數就將成為理論隱含的自由參數。超弦理論中的超對稱也必須以適當的機制破缺。把所有這些因素都考慮進去之後,超弦理 論是否仍滿足人們對終極理論的想像和要求,也許只有時間能夠告訴我們。

Loop Quantum Gravity 與超弦理論目前還是兩個獨立的理論,彼此之間唯一明顯的相似之處是兩者都使用了一維的幾何概念作為理論的基礎。如果這兩個理論都反映了物理世界的某些本質 特徵,那麼這種相似性也許就不是偶然的。未來的研究是否會揭示出這種巧合背後的聯系現在還是一個謎。

㈢ 我想知道宇宙和太空有什麼分別,還有他們是什麼顏色的

宇宙和太空是有區別的,宇宙包含著太空。
1)我們生活在宇宙之中:
宇宙,是指我們所認知的這個物質中最大的范疇,它包括所有我們的星球,銀河,所有的星座,甚至連我們都是宇宙的一部分,宇宙就是指我們所有物質的這個大整體、大集合。
2)我們生活在地球中,我們絕對沒有生活在太空里:
我們的地球有地面、海洋、大氣,這些都不屬於太空,而是屬於地球,太空是一個空間,所有的星球點綴在這個沒有空氣的空間裡面,基本上你可以這么認定:所有的行星、恆星、星雲等的總合加上太空,就等於宇宙。
它們是從屬關系的。
宇宙是主,太空是它的一部分。宇宙相當於大海,大海裡面有海水、有生物、有石頭等等……太空呢,就相當於大海裡面的海水,大海除了海水,還有很多東西在裡面

宇宙顏色:牛奶咖啡色
近日,兩位美國科學家宣布,宇宙的確切顏色應該是牛奶加咖啡形成的那種色調。

據當地媒體報道,宇宙顏色是指所有發光體發出的光線。

斯?霍普金斯大學的格萊茲布魯克和鮑德里於今年1月在美國天文學會舉行的一次會議上宣布,他們通過分析20萬個星系所發出的光譜,發現宇宙呈現出的是比淡青綠色更綠一點的顏色。

後來的研究發現他們對宇宙顏色的判斷不準。格萊茲布魯克和鮑德里重新分析後將宇宙顏色修訂為類似奶油的米色。但他們嫌這一說法不夠確切,又邀請各界來為宇宙顏色定名。

據介紹,共有300多人傳來了電子郵件,建議五花八門,包括「大爆炸米色」、「銀河金色」、「宇宙土色」、「天文杏仁色」等等。最後,牛奶咖啡色脫穎而出,成為獲選者

太空的顏色
黑色的,具體的說,在沒有恆星即行星等反射光時,太空里漆黑一片

㈣ 紅藍綠3種顏色有什麼意義

紅色:熱烈 喜慶 激情 避邪 危險、熱情、浪漫、火焰、暴力、侵略
綠色:生命 安全 年輕 和平 新鮮、自然、穩定、成長、忌妒
藍色:整潔 沉靜 冷峻 穩定 精確、忠誠、安全、保守、寧靜、冷漠、悲傷
紅色Red

紅色是熱烈、沖動、強有力的色彩,它能使肌肉的機能和血液循環加快。由於紅色容易引起注意,所以在各種媒體中也被廣泛的利用,除了具有較佳的明視效果之外,更被用來傳達有活力,積極,熱誠,溫暖,前進等涵義的企業形象與精神,另外紅色也常用來作為警告,危險,禁止,防火等標示用色,人們在一些場合或物品上,看到紅色標示時,常不必仔細看內容,及能了解警告危險之意,在工業安全用色中,紅色即是警告,危險,禁止,防火的指定色。

大紅色一般用來醒目,如紅旗、萬綠叢中一點紅;淺紅色一般較為溫柔、幼嫩,如:新房的布置、孩童的衣飾等;深紅色一般可以作襯托,有比較深沉熱烈的感覺。

紅色與淺黃色最為匹配,大紅色與綠色、橙色、藍色(尤其是深一點的藍色)相斥,與奶黃色、灰色為中性搭配。
藍色 Blue

藍色是博大的色彩,天空和大海這遼闊的景色都呈蔚藍色。藍色是永恆的象徵,它是最冷的色彩。純凈的藍色表現出一種美麗、文靜、 理智、安祥與潔凈。

由於藍色沉穩的特性,具有理智,准確的意象,在商業設計中,強調科技,效率的商品或企業形象,大多選用藍色當標准色,企業色,如電腦,汽車,影印機,攝影器材等等,另外藍色也代表憂郁,這是受了西方文化的影響,這個意象也運用在文學作品或感性訴求的商業設計中。

藍色的用途很廣,藍色可以安定情緒,天藍色可用作醫院、衛生設備的裝飾,或者夏日的衣飾、窗簾等。在一般的繪畫及各類飾品也決離不開藍色。

不同的藍色與白色相配,表現出明朗、清爽與潔凈;藍色與黃色相配,對比度大,較為明快;大塊的藍色一般不與綠色相配,它們只能互相滲入,變成藍綠色、湖藍色或青色,這也是令人陶醉的顏色;淺綠色與黑色相配,顯得莊重、老成、有修養。深藍色不能與深紅色、紫紅色、深棕色與黑色相配,因為這樣既無對比度,也無明快度,只有一種贓兮兮、亂糟糟的感覺。
綠色 Green

在商業設計中,綠色所傳達的清爽,理想,希望,生長的意象,符合了服務業,衛生保健業的訴求,在工廠中為了避免*作時眼睛疲勞,許多工作的機械也是採用綠色,一般的醫療機構場所,也常採用綠色來作空間色彩規劃即標示醫療用品。

鮮艷的綠色是一種非常美麗、優雅的顏色,它生機勃勃,象徵著生命。綠色寬容、大度,幾乎能容納所有的顏色。綠色的用途極為廣闊,無論是童年、青年、中年、還是老年,使用綠色決不失其活潑、大方。在各種繪畫、裝飾中都離不開綠色,綠色還可以作為一種休閑的顏色。

綠色中滲入黃色為黃綠色,它單純、年輕;綠色中滲入藍色為藍綠色,它清秀、豁達。含灰的綠色,仍是一種寧靜、平和的色彩,就像暮色中的森林或晨霧中的田野。深綠色和淺綠色相配有一種和諧、安寧的感覺;綠色與白色相配,顯得很年輕;淺綠色與黑色相配,顯得美麗、大方。綠色與淺紅色相配,象徵著春天的到來。但深綠色一般不與深紅色及紫紅色相配,那樣會有雜亂、不潔之感

㈤ 天空為什麼是藍色的,什麼原理

原因:藍色光最容易從其他顏色中分離出來,擴散到空氣中再反射出來。於是人們看天空只能見到日光中的藍色光。

天空的顏色(也就是大氣層的顏色)實際上是光譜中藍色周圍的合成顏色,如果沒有大氣層人們看見的太陽就是在漆黑的太空背景中一個非常耀眼的大火球。

空間站的宇航員就能看到這樣的景象,因為太陽是一顆色溫約為5000K的恆星,其光偏向黃色部分,所以人們透過大氣層看太陽往往是黃顏色的。藍色光與黃色光混合後是白光(沒通過大氣層的太陽光)。

(5)為什麼空間和時間的顏色是紅藍擴展閱讀

天空變成白色的原因:

1、大氣污染的情況下,比如出現霧和霾時(霧和霾是兩個完全不同的概念),天空總是能見度不佳呈現白色。當光線碰到粒徑大小接近於或大於光線波長的粒子時,發生的散射叫米氏散射(或米散射)。

2、米氏散射的強度幾乎與波長無關,而且光子散射後的性質也不會改變,因此經米氏散射後的光線呈現白色或灰色。在霧天或霾天時,空氣中懸浮著大量的水滴、煙、塵等顆粒,光線透過時主要是米氏散射,因此看到的總是白茫茫甚至是灰色的一片。

參考資料

人民網-科普知識手抄報

網路-天空


㈥ 為什麼光的三原色是紅藍綠不是紅黃藍

美術顏料中的三原色紅、黃、藍採用的是相減混色法,融合在一起後是黑色;而電腦、電視屏幕的三原色紅、綠、藍採用的是相加混色法,融合在一起後是白色,這是在盡量模擬大自然的赤橙紅綠青藍紫的科學計算方法。

實際上,人眼用於區分色光的細胞(即視錐細胞)有三種,每種只對特定波長范圍的光敏感:第一種對長波長可見光敏感,叫做L(long)視錐細胞。

第二種對中波長可見光敏感,叫做M(medium)視錐細胞;第三種對短波長可見光敏感,叫做S(short)視錐細胞。三種視錐細胞對光譜中不同波長光的響應見下圖,幾乎能覆蓋可見光領域。

(6)為什麼空間和時間的顏色是紅藍擴展閱讀:

RGB顏色模型的主要目的是在電子系統中檢測,表示和顯示圖像,比如電視和電腦,但是在傳統攝影中也有應用。在電子時代之前,基於人類對顏色的感知,RGB顏色模型已經有了堅實的理論支撐。

RGB是一種依賴於設備的顏色空間:不同設備對特定RGB值的檢測和重現都不一樣,因為顏色物質(熒光劑或者染料)和它們對紅、綠和藍的單獨響應水平隨著製造商的不同而不同,甚至是同樣的設備不同的時間也不同。

㈦ 為什麼很多公司的Logo喜歡用紅藍兩色

的確如此,這是一個很有趣的色彩現象,為了能深入了解這一現象的成因,我們有必要了解與紅色和藍色相關的知識:

紅色

看來,我們真的離不開藍色和紅色了。。。。。。

㈧ 為什麼說時間和空間是運動的物質的存在形式

一、時間和空間是物質運動的普遍表現形式
(一)時間和空間的含義
時間是物質運動的持續性、順序性.所謂持續性,是指任何一個物體的運動都要經過一個或長或短的過程.如π介子的「壽命」只有一億億分之一秒,但還是有一個持續的過程.電子計算機每秒可進行上千次、上萬次的運算,但還是有持續的時間,誰也造不出不需要運算時間的電子計算機.所謂順序性,是指不同事物之間運動過程的出現有一個先後順序關系.時間的特點是一維性.這種一維性表現在:任何一個物體運動的持續性都可以用一個數來表示,時間總是朝著過去、現在和將來一個方向發展.時間的這種一去不復返性,即不可逆性,是由事物發展過程絕對不會重復的性質決定的.空間是物質的廣延性或伸張性.所謂廣延性或伸張性,是指客觀事物所具有的一定長度、寬度和高度.也就是物質所具有的上下 、前後 、左右伸張的性質.物質的空間特性平常以兩種形式表現出來.第一,表現為一定的體積.第二,表現為一定的位置.在數學和物理中,常常使用「多維空間」的概念 ,如物理學中「 相對空間 」和色度學上的「 顏色空間 」,都只有比喻或模擬的性質 ,並不表示現實的空間是多於三維的 .在數學上設想沒有寬窄 只有長短的線和只有長寬而沒有高低的面 ,這也僅是一種科學抽象 ,而在實際生活中這樣的線和面是沒有的.
(二)時間、空間與物質運動不可分離
時間和空間與物質運動是不可分離的.一方面,物質運動離不開空間、時間.離開空間、時間的物質運動是無法存在的.基本粒子盡管極其微小,但直徑仍然有十萬億分之一厘米,就是說還有一定的空間.許多基本粒子的壽命極短,如中性π介子的壽命只有一億億分之一秒.但畢竟還是有時間的.微觀粒子尚且如此,比微觀粒子大的物質客體當然更是具有空間廣延性和時間持續性了.因此根本沒有,也不可能有在空間、時間以外的物質運動.另一方面,空間、時間離不開物質運動.一說空間和時間,就必然要問什麼東西的空間和時間,離開物質運動的空間、時間是根本不存在的.空間、時間的度量離不開物質的運動.如測定宇宙間天體相互距離是用「光年」,即光運行一年的行程.對普通長度的精確測量以及對微觀世界內極小長度的測定,都用電磁波以及其他基本粒子波的運動來測定.人們度量空間和時間的方法、工具和單位盡管各種各樣,但都離不開物質運動.人們能夠確定量、度、空間和時間的工具和單位,是因為作為工具的物質形態本身具有廣延性和持續性;物體之所以能夠被測量,也因為物體具有廣延性和持續性;如果測量工具不具有廣延性和持續性,或者被測量的物體不具有廣延性和持續性,時間和空間則無法測量.由此可見,空間和時間離不開運動著的物質,物質和時間、空間不可分.正如恩格斯所說,時間和空間「這兩種存在形式離開了物質,當然都是無,都是只在我們頭腦中存在的空洞的觀念、抽象」.總之,時間和空間是物質的存在形式,它們和物質運動密不可分.把時間、空間和物質運動割裂開來的觀點是必然要導致唯心主義和形而上學.
二、時間和空間的絕對性和相對性
所謂時間和空間的絕對性,是指時間和空間作為運動著的物質存在方式是客觀的,是不以人們的意志為轉移的;人們的時空觀念不過是客觀存在在時間和空間的反映.時空的客觀實在性是不變、無條件的.因而是絕對的.
所謂時間和空間的相對性,是指不同事物的時間、空間特性是受物質運動的具體特性所制約的,即它們的具體特性是可變的、有條件的,人們關於時間空間的觀念也是可變的、發展的,因而時間空間是相對的.時間和空間的相對性,已由自然科學的發展特別是由非歐幾何和愛因斯坦的相對論所證實.
首先,空間、時間隨著物質形態的不同而不同.任何具體的物質形態都在一定條件下產生、存在和發展,因而不同的物質形態各自有特定的空間、時間.幾何學是反映物質空間特性的科學.不同的幾何學反映著不同物質形態的空間特性.歐幾里得幾何學反映的是地面上狹小范圍內物體的空間特性;羅巴切夫斯基幾何學反映的是宇宙彎曲空間的特性;黎曼幾何學反映的是微觀空間特性.也就是說,三種幾何學在它們各自適用范圍內都是正確的.廣義相對論認為,重力場的空間時間特性是依賴於物質質量分布的 ,物質的質量愈大 ,分布愈密,重力場愈強,則空間的「曲率」愈大,時間的流逝愈慢.這些都說明空間特性是依賴於物質狀態的,具體的空間特性是可變的,因而是相對的.
其次,空間、時間隨著物質運動速度的變化而變化.愛因斯坦的狹義相對論證明 ,空間 、時間特性會隨著物體運動速度的變化而變化 .當物體運動速度接近光速時 ,物體內部變化過程的時間就會延長,沿物體運動方向的長度就會縮短,這就是所謂「 尺縮 」、「鍾慢」效應.並且空間長度變短和時間持續變長二者在數值上是相互補償的.
總之,科學發展的事實證明了時空特性和人們關於時空觀念的可變性.形而上學唯物主義所設想的與運動著的物質相脫離的、絕對不變的空間和時間,只是主觀的、空洞的抽象概念.唯心主義妄想利用人們對時空特性認識的可變性否定時間、空間的客觀性,也是完全錯誤的.

㈨ 請問空間,金、木、水、火、土、時間、風、光線、雷電這9種屬性分別對應什麼顏色(例如:金屬性——白色)

火是紅色
水是藍色
金就金色
木當然綠色
土是黃色
風 白色
雷電 銀色
時間 無色
光 和電區別不大,不如弄個和時間對應的空間,黑色就好了。

㈩ 顏色與時間、空間的關系

一、配合光線選色彩牆面色彩的確定首先要考慮居室的朝向。南向和東向的房間光照充足,牆面宜採用淡雅的淺藍、淺綠等冷色調;北向房間或光照不足的房間,牆面應以暖色為主,如奶黃、淺橙、淺咖啡等色,不宜用過深的顏色..

二、配合環境定色彩牆面色彩要與傢具、室外的環境相協調。牆面對傢具起背景襯托作用,色彩過於濃郁凝重,則起不到背景作用,所以宜用淺色調,不宜用過深的色彩。如果

室外是綠色地帶,綠色光影散射進入室內,用淺紫、淺黃、淺粉等暖色裝飾的牆面就會營造出一種宛如戶外陽光明媚般的氛圍;若室外是大片紅磚或其他紅色反射,牆面應以淺黃、淺棕等色為裝飾,可給人一種流暢的感覺..

三、配合居室功能選色彩客廳要開放熱情,卧室要寧靜安逸,兒童房要活潑明快,書房要典雅平和。在專業的塗料商店,把您的要求告訴色彩師,色彩師就能現場為您調配最合適的色彩。

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