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，宇宙被限制在一個點上，這個點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)家探測到了宇宙噪音。這是最初的大爆炸留下的整個宇宙都能探測到的低水平輻射。

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動的速度，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)，距離是兩個星系之間的距離。

哈勃常數(shù)是根據(jù)不同的時間值計算出來的，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單的方法來測量星系相對于我們自身的速度。這條定律證明了宇宙是由許多星系組成的，它們的運動可以追溯到大爆炸時期。

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，為行星運動建立了一個更明確的科學(xué)基礎(chǔ)。

開普勒的行星運動三大定律形成于17世紀(jì)早期，描述了行星如何圍繞太陽運行。第一定律有時又稱為軌道定律，規(guī)定行星以橢圓方式繞太陽運行。第二條定律面積定律，指出一條連接行星和太陽的線在相同的時間內(nèi)覆蓋了相同的面積。第三個周期定律，行星的運轉(zhuǎn)周期和它與太陽的距離有一個確定的關(guān)系。

萬有引力定律

我們現(xiàn)在可能認(rèn)為這是理所當(dāng)然的，但在300多年前，牛頓提出了一個革命性的想法：任何兩個物體，無論其質(zhì)量如何，都會對彼此施加引力。萬有引力定律的好處是它允許我們計算任何兩個物體之間的引力。這種能力在科學(xué)家計劃將衛(wèi)星送入軌道或繪制月球軌道時尤其有用。

牛頓運動三大定律

牛頓第一定律，運動中的物體除非受到外力的作用，否則將保持運動狀態(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

英國物理學(xué)家斯諾曾說過，一個不懂熱力學(xué)第二定律的非科學(xué)家就像一個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，對密度計算以及潛艇和其他遠(yuǎn)洋船只的設(shè)計都是必不可少的。

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。這個過程被稱為自然選擇。

廣義相對論

愛因斯坦的廣義相對論是一個重要的發(fā)現(xiàn)，因為它永久地改變了我們看待宇宙的方式。愛因斯坦的主要突破是說空間和時間不是絕對的，引力不是簡單地作用于物體或質(zhì)量上。相反，與任何質(zhì)量相關(guān)的物體會彎曲它周圍的空間和時間。

愛因斯坦的理論對天體物理學(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，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，海森堡意識到，不可能同時高精度地知道一個粒子的兩種性質(zhì)。換句話說，你可以很確定地知道一個電子的位置，但不能確定它的動量，反之亦然。

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