热木星CoRoT2b公转轨道方向逆向自转

热木星系外行星彻底改变了我们看待宇宙的方式。

这是因为在第一颗围绕类日恒星运行的系外行星被发现之前，天文学家曾推测每个太阳系都和我们的太阳系一样：岩石行星在靠近恒星的轨道运行，气态巨行星则在更远的轨道运行。

相比之下，那颗系外行星的质量是木星的一半，半径比木星大约四分之一，却被发现其绕恒星运行的周期仅略超过4天。

正是这种低质量半径比让天文学家感到困惑，因为51Pegasib的大气因极端温度而相对于其尺寸膨胀。

此外，由于轨道距离恒星很近，热木星被发现会被其恒星潮汐锁定，这意味着它们的昼侧和夜侧温度差异极大。

人们还发现，它们的热量会集中在昼侧形成一个热点。

现在，一个国际研究团队又为热木星增添了一个令人惊叹的理由。

在一项最近提交给《天文学期刊》的研究中，他们讨论了热木星CoRoT2b——它围绕一颗类太阳恒星运行，周期仅1.7天，质量约为木星的3.5倍，但半径仅约为木星的一半。

与51Pegasib一样，CoRoT2b因其膨胀的大气和较大的行星尺寸而令天文学家困惑。

此外，与其他热木星表现出的潮汐锁定特征不同，CoRoT2b并未与其恒星潮汐锁定，且其热点位于行星的另一侧，正如一项发表在《自然天文学》上的研究所述。

在这项研究中，研究人员分析了从地面望远镜获取的数据，其中最值得注意的是位于智利的欧洲南方天文台甚大望远镜（VLT）的数据，以更好地了解CoRoT2b的特殊特征。

研究人员重点收集了CoRoT2b在这颗系外行星刚从其宿主恒星后方经过前后时段的数据，这也被称为食前和食后阶段。

经过仔细分析，研究人员得出结论，与典型的热木星相比，CoRoT2b的自转方向是反向的。

进一步计算表明，CoRoT2b上的一天是其一年的两倍长，这意味着它的自转速度比公转速度慢。

这一假设是某研究中讨论的三个假设之一。

加州理工学院IPAC的研究员、该研究的主要作者奥罗拉凯塞利博士表示：现在我们可以看到，一刀切的模型并不奏效，即使是对于我们研究了很长时间的行星也是如此。

每次我们观测另一颗热木星时，都会学到新的东西来帮助完善我们的模型，这些模型不仅有助于理解热木星，还能帮助理解所有类型的系外行星。

正如所指出的，热木星与我们长期以来对太阳系结构的理解相矛盾并提出了挑战，特别是因为我们太阳系中的气态巨行星都在离太阳远得多的轨道上运行。

在51Pegasib首次被发现后不久，科学家们就开始质疑热木星为何能在离其恒星如此近的轨道上运行？

目前的假说认为，它们最初在其太阳系中形成于更远的位置，并在该太阳系仍处于年轻的原行星盘阶段时向内迁移——这一阶段的太阳系由大量气体和尘埃组成，这些物质最终可能形成其他行星。

接下来的问题是，为什么我们太阳系的木星没有向内迁移？简单的答案是土星的形成导致了这两颗行星之间的引力拉锯，从而基本上将它们锁定在我们如今看到的各自轨道上。

未来数年乃至数十年里，研究人员会对CoRoT2b及其他奇特系外行星有哪些新的认识？只有时间能给出答案，这正是我们从事科学研究的意义所在

一如既往，继续做科学研究，继续仰望星空

自旋(spin) 电子真的在自转吗？

一.什么是自旋 二.自旋的发现史。

三.自旋的作用 一.什么是自旋 自旋这个词，乍看带有“旋转”之意，实际上与机械运动的旋转无关。

它是是量子特性之一，属于是内禀特性。

何为内禀特性呢？就是与生俱来就存在的，和宏观物体的质量类似，始终存在。

但是像宏观物体的旋转就不是，属于是可有可无。

自旋（spin）是粒子固有的角动量，是量子态在空间旋转下如何变化的一种内禀自由度。

它不是电子像小球一样真的绕自身轴旋转。

然而，如果要更深入理解自旋，则需要借助更复杂的数学工具，本文便不做展开。

未来有机会再行讲解。

二.自旋的发现史 此处使用发现并非发明，表明自旋在物理世界中真实存在，并非虚构。

简单来讲，自旋的发现一开始是由于物理实际的需要而添加，后来由Dirac方程中自然推导得出。

1922年，Stern-Gerlach实验（银原子通过非均匀磁场）只得到两束图像，意味着与磁场方向忧患的角动量/磁矩只能取某些离散值 1925年，Pauli发现电子缺少一个二值自由度，随后提出著名的泡利不相容原理： 一个原子中不能有两个电子处于完全相同的量子态。

1925 年，George Uhlenbeck 和 Samuel Goudsmit 提出： 电子本身具有一种内禀角动量。

1928年，Dirac 想构造一个同时符合 量子力学 狭义相对论 的电子方程。

电子的自旋自然从方程结构中出现了。

三.自旋的作用 1.电子排布。

电子是半整数自旋结构，属于费米子，多个费米子的总波函数必须反对称，所以使得电子必须填入不同的量子态，于是产生1s, 2s, 2p, 3s,… 2.一些物质稳定的重要因素。

不相容原理迫使电子必须占据不同的量子态，所以会产生所谓的简并压力 这对很多系统极其重要，例如： 普通物质的结构； 金属电子； 白矮星； 中子星。

3.电子决定磁性。

比如一个原子里两个电子。

如果自旋反平行： 它们的磁矩可以部分或完全抵消。

如果有未配对电子： 则可能留下净磁矩。

再加上电子之间的量子交换作用，可以形成： 顺磁性； 铁磁性； 反铁磁性； 亚铁磁性等。

4.现代科技中的应用。

MRI / NMR 主要利用原子核的自旋和磁矩。

外磁场使核自旋产生不同能量状态，然后用射频场驱动跃迁并读取信号。

ESR / EPR 电子自旋共振直接研究未配对电子的自旋。

量子计算 电子的半整数自旋是一个二能级量子系统，可以用于编码。

一光年有多远？人类探测器飞了50年，才飞了一光天？

你甚至可能还在太阳系外围，连这片家门口的荒地，都没有彻底穿过去。

你肯定听过答案：一光年，大约九万四千六百亿公里。

可这个数字太大了。

多念一个零，少念一个零，对你的感觉几乎没有区别。

所以这一次，我们换一把尺子。

把太阳缩成一颗直径两点五厘米的玻璃球，放在你面前。

地球跟着缩小，只剩一粒细沙那么大。

你把它放到距离玻璃球两米七的位置，地球轨道就摆好了。

接下来往外走。

走过木星、土星，一直走到八十多米外，你终于放下海王星。

整个八大行星的地盘，看起来也就一个足球场的尺度。

那么，一光年的刻度，应该放在哪里？球场外面？隔壁街道？还是城市另一头？ 都不够。

你得从这颗玻璃球出发，走出去大约一百七十公里。

记住，地球才在两米七外。

海王星才在八十多米外。

而你现在要跨过的，是一段足以连接两座城市的距离。

沿途绝大多数地方，连一颗行星都没有。

你以前看到的太阳系示意图，把行星挤得整整齐齐，却很难让你真正感受到，它们之间到底空成什么样。

如果把人类的探测器，也放进这套模型呢？ 旅行者一号，一九七七年出发，掠过木星和土星，一路飞向太阳风影响之外。

它每秒能飞十七公里。

你眨一下眼，它就已经越过一座城市的一部分。

可持续飞行近半个世纪，它在这套模型里，也不过走到距离玻璃球几百米的地方。

前面那条通往一光年的路，依然长得几乎看不到尽头。

按每秒十七公里算，飞完一光年，需要大约一万七千六百年。

你出发时留下的城市，可能已经消失。

你说的语言，可能早就没人听得懂。

而飞船，还在赶路。

你可能觉得，这不公平。

旅行者一号毕竟是几十年前的技术。

换一台快得多的探测器，总能把时间压下来吧？ 帕克太阳探测器，在最接近太阳时，速度能达到每小时约六十九万公里。

假设它能一直保持这样的速度，飞完一光年，仍然需要一千五百多年。

而且，这已经是一个过于理想的假设。

帕克的极速，来自它沿轨道冲向太阳时的加速。

离开太阳之后，它会减速。

那个惊人的纪录，不能直接变成一张通往恒星的车票。

不过，先让我们跳过这些困难。

假设未来的你，终于抵达一光年外，在那里建起了一座太空站。

你回头看，太阳还看得见吗？ 看得见。

它不会彻底淹没在星海里，仍然会是一颗非常明亮的星。

但你熟悉的金色圆盘消失了，剩下的，只是一个指向家的光点。

抵达这里的阳光，比地球附近微弱了约四十亿倍。

能看见它，不代表还能靠它照亮身边的世界。

就像远处一盏灯，你知道它亮着，脚下却依旧一片漆黑。

至于地球，那颗你想念的蓝色星球，肉眼已经根本找不到。

它自己不会发出可见光，只能反射太阳的光。

那一点微弱的亮度，几乎淹没在太阳旁边。

更让人难受的是，就算设备足够好，让你看清了家乡，你看到的，也是一年前的地球。

因为光从那里来到你的眼睛，已经走了整整一年。

这时候，你想给家里发一条消息。

今天是家人的三十岁生日。

你对着镜头说出生日快乐，按下发送。

消息离开天线，穿过黑暗，等它抵达地球，那个人已经三十一岁了。

对方看完，立刻回复一句谢谢。

你再收到这两个字时，又过去一年。

一来一回，两年。

这里最奢侈的东西，可能就是一次普通的聊天。

你问家里今天怎么样，等到回答抵达，那个今天，早就变成了两年前。

你换更好的天线，能让画面更清楚，声音更清晰，却不能把这一年变成一秒。

无线电和激光，在真空中都以光速传播。

设备可以升级，距离带来的等待，却不会自动消失。

如果太空站突然出了故障呢？你向地球求救，就算那边的人收到后立刻想出解决办法，操作指令也要等两年，才能回到你手里。

真正走进星际空间，你得先学会自己解决问题。

因为在这里，连一句别着急，都可能来不及。

可一光年外，到底有什么在等你？ 没有一堵墙，没有一条天然边界，也没有一颗刚好停在那里、等你登陆的星球。

这只是人类在宇宙里画下的一道刻度。

我们认为，远离行星轨道的地方，还分布着奥尔特云中的冰冷天体。

它的范围仍有不确定性。

一光年的终点，甚至可能还没有超出这片遥远的区域。

穿过太阳风形成的边界，和离开所有绕太阳运行的天体，并不是同一件事。

而最近的另一颗恒星，比邻星，距离我们约四点二四光年。

你费尽力气走完这一光年，连去它那里的四分之一路程，都还没走到。

所以，下次再听见一光年，不妨想想那颗玻璃球。

地球在两米七外，你站在一百七十公里外。

脚下没有路灯，没有补给，也没有能立刻回答你的人。

而这段让人类飞上一万多年、让一句问候往返两年的距离，在宇宙里，却只是尺子上最开始的一个刻度。