詹姆斯·韦伯宇宙望远镜发现大爆炸后不久出现的六个大质量星系

作者:小菜 更新时间:2023-02-28 点击数:
简介:詹姆斯·正在比以往任什么时候候都更深入地探索宇宙的遥远领域。

神奇的地球uux.cn据法新社by Juliette Collen:周三,一项研究称,詹姆斯·已经发现了大爆炸后不久出现的六个大质量宇宙岛,它们以与我们目前对宇宙的理解相矛盾的速度形成,令科学家感到惊讶。

自去年7月投入运行以来,韦伯望远镜

【千问解读】

詹姆斯·韦伯宇宙望远镜发现大爆炸后不久出现的六个大质量宇宙岛

詹姆斯·韦伯太空望远镜发现大爆炸后不久出现的六个大质量宇宙岛


詹姆斯·正在比以往任什么时候候都更深入地探索宇宙的遥远领域。


神奇的地球uux.cn据法新社by Juliette Collen:周三,一项研究称,詹姆斯·已经发现了大爆炸不久出现的六个大宇宙岛,它们以与我们目前对宇宙的理解相矛盾的速度形成,令科学家感到惊讶。


自去年7月投入运行以来,韦伯望远镜已经比以往任什么时候候都更深入地观察宇宙的遥远范围——这也意味着它正在回顾过去。


对于其最新的发现望远镜发现了138亿年前大爆炸后5亿至7亿年的宇宙岛,这意味着宇宙不到其当前年龄的5%。


根据发表在《自然》杂志上的一项研究,韦伯的NIRCam仪器在肉眼不可见的近红外波长下工作,在一个鲜为人知的天空区域观察到了这六个宇宙岛。


其中两个宇宙岛之前已经被哈勃太空望远镜发现,但是在那些图像中太暗了以至于没有被注意到。


这六个新的“候选宇宙岛”,所谓的“候选宇宙岛”是因为他们的发现仍然需要通过其他测量来证实,它们包含的太阳比科学家们预期的要多得多。


一个宇宙岛甚至被认为有大约1000亿颗太阳。


这项研究的第一作者Ivo Labbe告诉法新社,这将使它的大小接近银河系,这是“疯狂的”。


“陡崖下”


我们的银河系花了整个宇宙的生命才聚集了所有的太阳。


澳大利亚斯威本科技大学的研究人员Labbe说,这个年轻的宇宙岛要在7亿年内实现同样的增长,它的增长速度必须比银河系快20倍左右。


因为在大爆炸后不久就有如此很大的宇宙岛存在,违背了当前的宇宙学模型,该模型代表了科学对宇宙如何运作的最佳理解。


“根据理论,宇宙岛在早期从非常小的起点缓慢增长,”Labbe说,并补充说,这样的宇宙岛预计会小10至100倍。


詹姆斯·韦伯太空望远镜发现大爆炸后不久出现的六个大质量宇宙岛


慢慢走向大爆炸:詹姆斯·韦伯望远镜深入观察空间和时间。


但是这些宇宙岛的大小“真的会掉下陡崖”,他说。


会发生什么事?一个疑点是神奇的暗物,它构成了宇宙中相当大的一部分。


虽然关于暗物质的许多信息仍然未知,但科学家们相信它在宇宙岛的形成中起着关键作用。


Labbe说,当暗物质“聚集”成一个光环时,它会吸引周围宇宙的气体,从而形成一个宇宙岛及其太阳。


但这个过程应该需要很长时间,而且“在早期宇宙中,没有那么多暗物质,”他说。


'模型破裂'


新发现的宇宙岛可能表明,在早期宇宙中,事物加速的速度比以前想象的要快得多,这使得太阳的形成“更加有效”,没有参与这项研究的法国原子能委员会天体物理学家大卫·埃尔巴兹说。


他补充说,这可能与最近的迹象有关,即宇宙本身的膨胀速度比我们曾经认为的要快。


Elbaz说,千问网,这个问题在宇宙学家中引发了激烈的辩论,千问网,使这一最新发现“更加令人兴奋,因为这是模型正在破裂的又一个迹象”。


Elbaz是欧洲航天局欧几里德太空望远镜的众多科学家之一,该望远镜计划于7月发射,与Webb一起进入太空。


埃尔巴兹说,欧几里德的任务是揭示暗物质和暗能量的之谜——它也可能有助于解决这个最新的秘密。


Labbe提到了“黑天鹅理论”,根据这一理论,仅仅一个出乎意料的事件就可以推翻我们以前的理解——例如当欧洲人在澳大利亚看到第一只黑天鹅时。


他称这些宇宙岛为“六只黑天鹅——如果其中一只被证明是真的,那就意味着我们必须改变我们的理论。

安东·韦伯恩是怎么样一个人?关于他的评价如何

在交响音乐发展的历史中,没有几部能比韦伯恩的《交响曲》更奇怪:两个简短的、的乐章组合,一个有节制的乐队,弦乐没有低音提琴,加入一架竖琴以及一对单簧管和圆号。

这对他本人来说也是一个奇怪的变化。

1924年,他接受了勋伯格的新的十二音技法,但其音乐风格改变甚微;1927年11月,当他在创作他的《交响曲》时,他的音乐开始产生了变化。

至此,韦伯恩开始显露作为后世先锋派鼻祖的创新精神。

突然,音乐变得轻了、有秩序了。

韦伯恩意识到序列的原则不仅允许他保持其音乐中习惯的半音化,而且他还可以将这些序列加以排列,使其具备对称或镜像的特征。

在这部或许是世界上最短的《交响曲》中,所有的一切都来源于这个序列,而且序列本身就是一种微型的镜像——序列的前六个音(A-#F-G-bA-E-F),然后是前六个音的在移高三全音上的逆行(B-bB-D-#C-C-bE),即前六个音从后向前进行——如同一个图像在镜子之中的影像。

第一乐章开始的二声部卡农围绕着还原A音构成了严格的音符上的对称。

接下来的乐章建立在这个序列基础上的一组变奏,主题在单簧管上呈示,同时与圆号和竖琴的逆行形成对照。

乐章共有七个变奏,大部分是卡农式的,节奏与织体是多种多样的。

第一变奏是弦乐四重奏的二声部卡农,韦伯恩解释道:“这不可能获得较强的聚合力。

甚至荷兰人(即约斯坎和他的后继者)也无法做到。

”尾声是一个具有总结作用的小的镜像结构。

然而,这些音乐上的精妙设计却很难通过听觉感知。

韦伯恩《弦乐三重奏》 1928年7月,韦伯恩完成了这部交响曲,他在给抒情诗人西德加尔德·乔(Hildegard Jone,1891-1963)的一封信中宣布了这件事情;而从此之后,韦伯恩的声乐作品所选用的所有歌词都是乔的诗歌。

《眼中的光芒》(Das Augenlicht)完成于1935年,是韦伯恩用乔的诗歌创作的三首较大规模的合唱作品的第一首,用了明亮的音色来与所选歌词相对应:乐队包括木管独奏的“大杂烩”、有音高的打击乐器以及没有低音提琴的弦乐队。

作品中的卡农亦为现代的安排,一个声部歌唱时同时与其逆行形成对照。

但是合唱也是以四声部的和声创作的,这一种和声——与卡农式和变奏技术结合,这是与其《交响曲》一脉相承的——贯穿了韦伯恩后期的创作。

在完成两首器乐小品钢琴变奏曲和弦乐四重奏之后,他将目光集中于为乔的诗篇创作一首歌曲,最终形成了他第一首《康塔塔》(1938—1939)的中间乐章,乐队的编制与《眼中的光芒》相近。

然而在其卡农的、和声的和序列的构造方面,这部作品与《交响曲》非常相似,而且在作品中我们还可以很有趣地发现韦伯恩惊讶于乔的歌词与他已经发现的音乐规则具有一致性。

他为这首诗所写的女高音歌曲“可能是前所未有的一首如此松散的作品”。

毫无疑问,这是在节奏和织体上的松散,或是一种音乐听觉上的松散;然而从其音乐的构成来看却是极端紧凑的。

因此这种松散较之于在此之前的作品来说,是“一种较为严格的有规律的程序的产物”,因为就像是在这首诗中那样,每一个音乐的动机都与整个曲式相对应,“多么令人惊讶,这些诗行与我在半路上不期而遇!”《康塔塔》的终曲——最初是作为第一乐章来构思的,可以让我们回忆起《交响曲》的第一乐章——韦伯恩将其作为一部四声部的赋格、一首谐谑曲和一组变奏来构思。

琥珀四重奏演奏韦伯恩《缓慢的乐章》 《乐队变奏曲》(1940年)与卡农式的变奏相对应,与三度和小二度对称结构的序列设计相对应,与在不同音阶上呈示的自我相似的顺序相对应。

如同韦伯恩写给乔的信中所说的那样:“在一个由模进和节奏所决定的外形中,给定六个音符,之后(这部作品总长持续二十分钟,他习惯于过多地估计他作品的时间)除了这个外形一遍遍地重复之外,别无它物!!!”也就是说,韦伯恩的这首《乐队变奏曲》完全是由六个音的前行与逆行构成的,这一点与《交响曲》的布局完全一致。

然而,这六个音的呈示方式却比《交响曲》更胜一筹:韦伯恩将这两个六音组分成了(4+2)+(2+4)的形式。

除了前四音组——动机和和弦——较之于六音组的作品更具个性化之外,六音组基因最初的呈示是由低音提琴演奏四个音,之后由双簧管演奏后两个音,同时紧接着演奏了两个音开始逆行,并由长号完成了后四个音。

作品中也有四个乐器组:木管乐器、铜管乐器、弦乐器和旋律化的打击乐器(竖琴和钢片琴)。

音乐的结构为一个主题和六个变奏的变奏曲式,或是作为一个有引子、主部(旋律与反复的和弦相对,一个乐器组一个乐器组地演奏)、连接部(完全是和弦式的)、第二主题(织体松散)、再现部(二声部卡农)、过渡和尾声的类似于奏鸣曲式的结构。

韦伯恩接下来的作品是它的最后一部也是最长的一部作品:《第二康塔塔》(1941—1943)。

这部作品和《乐队变奏曲》的关系和《第一康塔塔》与《交响曲》的关系颇为相似,尽管有着更多的木管乐器(七位演奏者而不是四位)以及旋律化的打击乐器(第二乐章用了一个钟,第四乐章用了一个钟琴),但二者的乐队配置也相近。

就像在《第一康塔塔》中的那样,作品开始时也是一首女高音和乐队的歌曲。

要给这种“宣叙调”以“咏叹调”,韦伯恩立即继续了女高音、合唱、独奏小提琴和乐队的此起彼伏对话,关于这一点韦伯恩对乔解释说是围绕着关于耶稣钉死在十字架上的诗行的一种回文。

对于旋律和规则,它采取了古希腊的“诺莫斯”(Nomos)一词,并且把第四乐章中女高音的旋律作为整部作品的“诺莫斯”,“与巴赫改编的众赞歌旋律非常相似”。

随之而来的是一个类似众赞歌的“诺莫斯”的曲调,这个曲调存在于一种合唱镜像卡农的结构中,同时伴有相隔八度的乐器。

在此之后,韦伯恩开始在相同的宣叙调-咏叹调-合唱形式中继续“一种新的部分”,但是这一次是男低音独唱和全部女声的合唱。

为合唱队写的第七部分已经开始创作,但不久就停止了,因为对于韦伯恩来说这六个已经完成的乐章呈现了一种非常令人满意的顺序,即已经创作完成的音乐上的、织体上的和叙述这个事件的原因。

不同于与巴赫的康塔塔(通过乔的基督教-泛神论者的诗歌中的甜蜜、虔诚和对家庭生活的喜爱得以加强)的关系,他把这部作品看作类似于一部弥撒。

韦伯恩最后的声乐作品的思想是对古代形式的复兴,在1911到1913年,他已经开始反复考虑马勒声乐交响曲的主题——关于山地和死亡的主题。

这最终以《五首乐队小品》(Op.10)的方式出现,但是他遗留了其他几个乐队的乐章和一首歌曲《伯杰温柔的光芒》(O sanftes Glühn der Berger)。

这首歌曲与另外两首《静谧的芳香》(Leise Düfte)和《明III》(Kunfttag III)都作于1914年,但都直到1965年才为人所知,汉斯·摩登豪尔(Hans Moldenhauer)在韦伯恩的遗物中发现了它们,同时发现的还有五首被韦伯恩废弃了的创作于1913年的管弦乐小品以及其他一些作品。

韦伯恩保存了《伯杰温柔的光芒》和《静谧的芳香》,可能是因为他不太愿意将这些诗歌公诸于众,是一种感到害羞的心理:他仅仅在1912年的一封信中告诉了贝尔格,说这些作品中的大部分都与自己母亲的去世有关。

至于他藏匿的这几首管弦乐小品,可能是《五首乐队小品》(Op.10)中不需要它们。

倾听这些被放弃但是又被保存下来的作品,我们会疑虑为什么他选择这样的五首作品组成了Op.10。

或许,我们还可以重新构建起他的声乐交响曲的样式,把作品10之2、3放置于《伯杰温柔的光芒》之后,终曲是作品10之5。

音乐史上,韦伯恩的作品往往被人们以一种实验音乐来看待,人们大多认为其音乐的可听性不如勋伯格的另一位学生贝尔格。

但是,其音乐中对于序列的不同排列方式,以及大量运用的卡农和变奏的主题发展方式却丰富并发展了其恩师勋伯格的十二音体系,并为后世先锋派音乐的创作埋下了伏笔。

他的音乐至今仍被认为是奇特的,而他的死与他的音乐一样奇特:因香烟的亮光而招致了盟军士兵对其的误杀。

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古人是如何看待地球宇宙的,除了天圆地方还有什么

一提起古人对于宇宙的认识,我们的便会认为古人的宇宙观是“天圆地方”。

其实这是一种刻板印象,古人对于宇宙的认识是非常先进与丰富的,甚至与西方近代以来的天文学相比也显得毫不逊色。

如果对中国古代的天文学有过基本了解,就会发现中国古代的天文学其实是非常发达的。

查阅文献,我们发现中国古代的宇宙观主要有三种,即盖天说、浑天说和宣夜说。

我们不妨一一走进这三种天体观,深入了解其对于天地的看法与古人的智慧。

图1 古代天圆地方之说 一、盖头说:天圆如张盖,地方如棋局 盖天说是汉民族一种非常古老的宇宙观,早在殷周时期就已经出现了。

在古人的眼中,地球是一块平坦的、四方的土地,天空好比一个圆形的屋顶,覆盖着整个地球,即“天圆如张盖,地方如棋局。

”这就是我们日常所说的“天圆地方”。

古人认为天与地相接,融为一体。

但随着时间的发展,后来又有人提出其实天与地其实并不相接,天虽然覆盖着地,但由于地是方的,故而有四个角是无法覆盖的,于是有人就认为,这四个角上有八根柱子支撑着整个天空。

盖天说系统见于《·天文志》,其中记载道:“言天似盖笠,地法覆盘,天地各中高外下。

北极之下为天地之中,其地最高,而滂沲四。

三光隐映,以为昼夜。

天中高于外衡冬至日之所在六万里。

北极下地高于外衡下地亦六万里,外衡高于北极下地二万里。

天地隆高相从,日去地恒八万里。

”按照该观点,天是一个穹形,地也是一个穹形,其中间距八万里。

的著名哲学家认为“今试使一人把大炬火,夜行于平地,去人十里,火光灭矣;非灭也,远使然耳。

今,日西转不复见,是火灭之类也。

” 图2 王充(公元27年—约公元97年),字仲任 当然,盖天说自产生以来就是一个不断开放、不断发展的体系。

“敕勒川,阴山下。

天似穹庐笼盖四野。

天苍苍,野茫茫,风吹草低见牛羊。

”对于这首北朝民歌,我们并不陌生,其中反映的就是盖天说的观点。

从民歌中,我们可以看出其中反映的内容无疑是属于草原民族的日常生活。

当我们来到草原,就会发现远天一色,天好比一个穹盖,地好比一个棋盘,整个天地连接在一起,融为一体。

因此,产生这种盖天说的观点也就不足为奇了。

图3 浑天说示意图 二、浑天说:浑天如鸡子 浑天说的基本观点认为天上的恒星都布于一个“天球”之上,而日月星辰都附着于天球之上,不停的运转着。

从这点来说,无疑与现代球体天文学相近。

那么,为什么叫浑天呢,以及这一观点对于天地的看法究竟是什么呢? 关于浑天说的描述,见于《张衡浑仪注》,其中记载“浑天如鸡子。

天体圆如弹丸,地如鸡子中黄,孤居于天内,天大而地小。

天表里有水,天之包地,犹壳之裹黄。

天地各乘气而立,载水而浮。

周天三百六十五度又四分度之一,又中分之,则半一百八十二度八分度之五覆地上,半绕地下,故二十八宿半见半隐。

其两端谓之南北极。

北极乃天之中也,在正北,出地上三十六度。

然则北极上规径七十二度,常见不隐。

南极天地之中也,在正南,入地三十六度。

南规七十二度常伏不见。

两极相去一百八十二度强半。

天转如车毂之运也,周旋无端,其形浑浑,故曰浑天。

” 图4 浑仪,是中国古代的一种天文观测仪器,是以浑天说为理论基础制造 相比于盖天说,浑天说无疑是更推进了一步,其认为天地并不是一个半球体,而是一个球体。

这种观点认为天宇宙好比鸡蛋壳,而地球则是其中的蛋黄。

最难能可贵之处在于,这种观点认为宇宙是无限的。

正如张衡所说:“过此而往者,未之或知也。

未之或知者,宇宙之谓也。

宇之表无极,宙之端无穷。

” 在我们今天看来,浑天说比盖天说更具有进步性,但古人认为这两种观点并无高下之分,而是各自持不同看法。

不过,浑天说还是具有一定优越性的,那就是根据这种观点能够制造出一种天体仪器——浑天仪,古人根据浑天仪能够制作出较为精确的历法,对于祭祀与农业生产具有重大意义。

图5 张衡(78年—139年),字平子 三、宣夜说:天了无质 从前面两种天文观点来看,无论是盖天说还是浑天说,都将天体看成一个球体,即一种实体的观念。

与这两种观念相比,宣夜说无疑是一场思想革命。

宣夜说认为“日月众星,自然浮生于虚空之中,其行其止,皆须气焉。

”即整个天体漂浮于气体之中。

其实,宣夜说的观点起源极早,如《庄子·逍遥游》认为“天之苍苍其正色邪?其远而无所至极邪?”即整个天地是由于气构成的,并且是无限的。

后来的宋钘、尹文继承了庄子的元气观念,将世界万物的本源追溯到“元气”。

后来的名家著名代表人物则提出中国哲学史上有名的“历物十事”,其中一个观点就是“至大无外,谓之大一;至小无内,谓之小一。

”这种关于宇宙既无限大又无限小的观点成为宣夜说的思想奠基。

图6 古人对天文记录的石刻 宣夜说一直处于发展之中,最终成型于,如《晋书·天文志》记载“天了无质,仰而瞻之,高远无极,眼瞀精绝,故苍苍然也。

譬之旁望远道之黄山而皆青,俯察千仞之深谷而窈黑,夫青非真色,而黑非有体也。

日月众星,自然浮生虚空之中,其行其止皆须气焉。

是以七曜或逝或住,或顺或逆,伏见无常,进退不同,由乎无所根系,故各异也。

故辰极常居其所,而北斗不与众星西没也。

摄提、填星皆东行,日行一度,月行十三度,迟疾任情,其无所系著可知矣。

若缀附天体,不得尔也。

” 这种观点认为,“天了无质”即天体是没有形质的,不是一个实体,而是无边无际的气。

而日月星辰则依托于气体在宇宙中漂浮运行,各自遵循着自己的轨道,有规律、有秩序的不停运转。

图7 “日心说”(左)和“地心说”(右) 我们知道,西方天文学最为著名的两种观点即是地心说和日心说。

这两种观点都将天体看作一个坚硬的球体,其他的日月星辰都固定于这个球体之上。

但宣夜说却否定了这种观点。

宣夜说认为整个宇宙是无限的,充满着气体,世界是由气构成的,因此呈现出虚空的特点,所有的天体都漂浮于气体中,各自遵循着自己的轨道运行。

这种思想与西方天文学相比毫不逊色,甚至是有过之而无不及。

可惜这种观念在中国古代并没有引起多大重视,几近失传。

我们今天能够了解这一观点,无疑是得益于《晋书·天文志》,得益于中国发达的史学传统。

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