第627章 混沌
“我到是觉得哈勃常数，也可能如某些新近观测所表明的那样，比50高出很多。”
五号说道。
“怎么说？”
四号问道。
“如果宇宙学家想维护宇宙暴涨理论预言的空间上为平坦宇宙的思想，他们可能不得不重新引进宇宙学常数的概念。
不管这个问题的最终解决为何，它无疑将导致宇宙学思想的根本改造。
这种情况确实正在发生，因为有些宇宙学家已经开始寻找重新塑造他们钟爱的暴涨概念的途径，希望得到一个使密度参数在整个可观测空间可取0到1之间任意数值的宇宙。”
虚妄说道。
“听着好玄乎，大概明白了一点。”
吴刚看着他们说道。
“明不明白就是你的问题了，我也没话说了。”
五号说道。
“我也没话说了，都说到这里了。”
虚妄说道。
“我们还是说点别的吧。”
楚云说道。
“这回到我了，你们如何看待混沌这个天文系词汇？”
五号问道。
“虚妄？”
四号看着虚妄说道。
“你们不打算放过我吗？”
虚妄朝着他们翻白眼道。
“回到基地，你肯定要被调走了。”
五号说道。
“其实，你们要知道由简单严格定律实际支配的系统中发生的不可预见和不规则的行为方式。”
虚妄看着他们说道。
“这和混沌有什么关系啊？”
五号问道。
“混沌的定义是什么？”
李思特问道。
“混沌是由这种系统对初始条件的极端敏感性引起的，这些条件的微小变化都将导致很不相同的结果。
这是介于完全可预见行为和完全无规行为之间的中间状态。
这下你们明白了吧。”
虚妄看着他们说道。
“大概明白了。”
五号说道。
“能够举例说明吗？”
楚云问道。
“那就给你们说一个，对初始条件极端敏感的例子。”
虚妄说道。
“好啊。”
楚云说道。
“如果你试图将一支铅笔竖立在它的尖端上，铅笔总是会倒下。
但是，即使它严格遵守引力定律，你也永远无法预言它将怎样倒下。
气候系统常对初始条件极为敏感，这里有一个混沌的经典例子在起作用，就是所谓的蝴蝶效应。
这个效应是说，巴西一只蝴蝶拍动翅膀可能改变非洲暴风雨系统的发展趋势。”
虚妄说道。
“怎么又说到蝴蝶效应去了？”
楚云问道。
“我还没说完，你要知道混沌使得不可能在不知道开始时系统中每个物体所有性质的准确数值。”
虚妄说道。
“怎么说？”
五号问道。
“比如系统中每个物体的精确位置和速度的情况下预言某些系统将如何发展。
对于天气预报，这意味着要知道空气中每个分子的位置和速度，这实际上是不可能的。”
虚妄说道。
“为什么不可能，有什么依据吗？”
李思特问道。
“先听我说完，比如，如果误差引起系统行为变化不大，那它就是可以预言的。
天气有时可以预报，有时却是混沌的，这就是天气预报成了艺术和科学的混合物的原因。
在天文学中，混沌对太阳系天体轨道的计算特别重要。”
虚妄说道。
“为什么重要？”
楚云问道。
“因为，它使预报一个天体，例如一颗受到诸如巨行星等其他天体引力影响的一颗彗的准确轨道成为不可能。
你可以随心所欲计算越来越遥远未来的轨道，但随着计算的初始条件误差影响的累积，它们将偏离真正轨道越来越远。
这就是五号要问的混沌。”
虚妄说道。
“听完，还是混沌。”
楚云说道。
“我也要问一个，在天文馆的时候，我就不明白。”
李思特突然看着他们说道。
“今天学习到了好多东西，看来２号并不想放过我和虚妄的样子。”
五号哭笑不得地说道。
“说吧，你想问什么？”
虚妄一脸不耐地说道。
“什么叫做宇宙丰度？”
李思特问道。
“我不知道。”
楚云说道。
“我也不知道。”
吴刚说道。
“你们不知道，我知道，你们要知道宇宙中各种元素的相对数量。”
五号看着他们说道。
“怎么说？”
楚云问道。
“虽然氢和氦产生于大爆炸，但几乎所有其他元素是后来宇宙演化过程中在恒星内部加工出来的，而且数量都少得多。”
五号说道。
“然后呢？”
楚云问道。
“你们要知道，宇宙丰度的标准度量是以太阳、地球和其他太阳系天体的研究为依据的。
若用每种元素的原子数表示，则太阳的丰度是氢90.8％，氦9.1％，其他所有元素加起来0.1％。
这与用光谱学方法测得的其他恒星的比例相似，虽然在宇宙较年轻时形成的年老恒星的重元素含量甚至更少。”
五号说道。
“这不就是将太阳系的所有物体都考虑在内，最普通元素的丰度可以用质量或原子数来表示？”
李思特问道。
“那是因为氢是最轻的元素，它只占太阳系质量的70.13％，氦占27.87％，而按质量居第三位的最普通元素氧仅占0.91％。
但大多数天文学家更喜欢用原子数来度量宇宙丰度。
在这一尺度下，硫是第十位最普通元素，宇宙中每一个硫原子，大致对应1个铁原子。
2个氖原子和2个镁原子。
3个硅原子。
4个氮原子。
20个碳原子。
30个氧原子。
3 000个氦原子。
50 000个氢原子。”
五号说道。
“如果我记得没有错的话，除这前10名外，另5个元素，铝、氩、钙、镍、钠的丰度在硫丰度的10％到50％之间。
其他一切元素都稀少得多。”
虚妄补充道。
“怎么说？”
楚云问道。
“比如，每1 000万个硫原子才有仅仅3个金原子与之匹配。比铁更重的元素是稀少的，因为它们只能在超新星中产生。”
虚妄说道。
“还有吗？”
楚云问道。
“我没有了。”
五号说道。
“我也没有了。”
虚妄说道。
“你们都说完了，要做好准备，就快到基地所在海域了。”
机器人说道。
“还有多久？”
虚妄问道。
“最多半个小时。”
机器人说道。
“知道了。”
虚妄说道。
“……”
(本章完)
五号说道。
“怎么说？”
四号问道。
“如果宇宙学家想维护宇宙暴涨理论预言的空间上为平坦宇宙的思想，他们可能不得不重新引进宇宙学常数的概念。
不管这个问题的最终解决为何，它无疑将导致宇宙学思想的根本改造。
这种情况确实正在发生，因为有些宇宙学家已经开始寻找重新塑造他们钟爱的暴涨概念的途径，希望得到一个使密度参数在整个可观测空间可取0到1之间任意数值的宇宙。”
虚妄说道。
“听着好玄乎，大概明白了一点。”
吴刚看着他们说道。
“明不明白就是你的问题了，我也没话说了。”
五号说道。
“我也没话说了，都说到这里了。”
虚妄说道。
“我们还是说点别的吧。”
楚云说道。
“这回到我了，你们如何看待混沌这个天文系词汇？”
五号问道。
“虚妄？”
四号看着虚妄说道。
“你们不打算放过我吗？”
虚妄朝着他们翻白眼道。
“回到基地，你肯定要被调走了。”
五号说道。
“其实，你们要知道由简单严格定律实际支配的系统中发生的不可预见和不规则的行为方式。”
虚妄看着他们说道。
“这和混沌有什么关系啊？”
五号问道。
“混沌的定义是什么？”
李思特问道。
“混沌是由这种系统对初始条件的极端敏感性引起的，这些条件的微小变化都将导致很不相同的结果。
这是介于完全可预见行为和完全无规行为之间的中间状态。
这下你们明白了吧。”
虚妄看着他们说道。
“大概明白了。”
五号说道。
“能够举例说明吗？”
楚云问道。
“那就给你们说一个，对初始条件极端敏感的例子。”
虚妄说道。
“好啊。”
楚云说道。
“如果你试图将一支铅笔竖立在它的尖端上，铅笔总是会倒下。
但是，即使它严格遵守引力定律，你也永远无法预言它将怎样倒下。
气候系统常对初始条件极为敏感，这里有一个混沌的经典例子在起作用，就是所谓的蝴蝶效应。
这个效应是说，巴西一只蝴蝶拍动翅膀可能改变非洲暴风雨系统的发展趋势。”
虚妄说道。
“怎么又说到蝴蝶效应去了？”
楚云问道。
“我还没说完，你要知道混沌使得不可能在不知道开始时系统中每个物体所有性质的准确数值。”
虚妄说道。
“怎么说？”
五号问道。
“比如系统中每个物体的精确位置和速度的情况下预言某些系统将如何发展。
对于天气预报，这意味着要知道空气中每个分子的位置和速度，这实际上是不可能的。”
虚妄说道。
“为什么不可能，有什么依据吗？”
李思特问道。
“先听我说完，比如，如果误差引起系统行为变化不大，那它就是可以预言的。
天气有时可以预报，有时却是混沌的，这就是天气预报成了艺术和科学的混合物的原因。
在天文学中，混沌对太阳系天体轨道的计算特别重要。”
虚妄说道。
“为什么重要？”
楚云问道。
“因为，它使预报一个天体，例如一颗受到诸如巨行星等其他天体引力影响的一颗彗的准确轨道成为不可能。
你可以随心所欲计算越来越遥远未来的轨道，但随着计算的初始条件误差影响的累积，它们将偏离真正轨道越来越远。
这就是五号要问的混沌。”
虚妄说道。
“听完，还是混沌。”
楚云说道。
“我也要问一个，在天文馆的时候，我就不明白。”
李思特突然看着他们说道。
“今天学习到了好多东西，看来２号并不想放过我和虚妄的样子。”
五号哭笑不得地说道。
“说吧，你想问什么？”
虚妄一脸不耐地说道。
“什么叫做宇宙丰度？”
李思特问道。
“我不知道。”
楚云说道。
“我也不知道。”
吴刚说道。
“你们不知道，我知道，你们要知道宇宙中各种元素的相对数量。”
五号看着他们说道。
“怎么说？”
楚云问道。
“虽然氢和氦产生于大爆炸，但几乎所有其他元素是后来宇宙演化过程中在恒星内部加工出来的，而且数量都少得多。”
五号说道。
“然后呢？”
楚云问道。
“你们要知道，宇宙丰度的标准度量是以太阳、地球和其他太阳系天体的研究为依据的。
若用每种元素的原子数表示，则太阳的丰度是氢90.8％，氦9.1％，其他所有元素加起来0.1％。
这与用光谱学方法测得的其他恒星的比例相似，虽然在宇宙较年轻时形成的年老恒星的重元素含量甚至更少。”
五号说道。
“这不就是将太阳系的所有物体都考虑在内，最普通元素的丰度可以用质量或原子数来表示？”
李思特问道。
“那是因为氢是最轻的元素，它只占太阳系质量的70.13％，氦占27.87％，而按质量居第三位的最普通元素氧仅占0.91％。
但大多数天文学家更喜欢用原子数来度量宇宙丰度。
在这一尺度下，硫是第十位最普通元素，宇宙中每一个硫原子，大致对应1个铁原子。
2个氖原子和2个镁原子。
3个硅原子。
4个氮原子。
20个碳原子。
30个氧原子。
3 000个氦原子。
50 000个氢原子。”
五号说道。
“如果我记得没有错的话，除这前10名外，另5个元素，铝、氩、钙、镍、钠的丰度在硫丰度的10％到50％之间。
其他一切元素都稀少得多。”
虚妄补充道。
“怎么说？”
楚云问道。
“比如，每1 000万个硫原子才有仅仅3个金原子与之匹配。比铁更重的元素是稀少的，因为它们只能在超新星中产生。”
虚妄说道。
“还有吗？”
楚云问道。
“我没有了。”
五号说道。
“我也没有了。”
虚妄说道。
“你们都说完了，要做好准备，就快到基地所在海域了。”
机器人说道。
“还有多久？”
虚妄问道。
“最多半个小时。”
机器人说道。
“知道了。”
虚妄说道。
“……”
(本章完)