元宇宙 声学?元宇宙学院

星星 0 2023-08-03

大家好,关于元宇宙 声学很多朋友都还不太明白,不过没关系,因为今天小编就来为大家分享关于元宇宙学院的知识点,相信应该可以解决大家的一些困惑和问题,如果碰巧可以解决您的问题,还望关注下本站哦,希望对各位有所帮助!

本文目录

  1. 七大自然学科有哪些
  2. 歌尔声学的主营业务
  3. 次声波有哪些用途
  4. 宇宙膨胀是否取决于我们如何测量它?

七大自然学科有哪些

自然科学中的6大基础学科:数学、物理学、化学、生物学/生命科学、天文学/天体物理和地球科学。数学(Mathematics),是研究数量、结构、变化、空间以及信息等概念的一门学科,从某种角度看属于形式科学的一种。数学在人类历史发展和社会生活中发挥着不可替代的作用,也是学习和研究现代科学技术必不可少的基本工具。

歌尔声学的主营业务

公司主营业务包括精密零组件业务、智能声学整机业务和智能硬件业务

精密零组件业务。主要产品包括微型扬声器/受话器、扬声器模组、触觉器件(马达)、无线充电器件、天线、MEMS传感器、VR光学器件及模组、AR光学器件、AR光机模组、精密结构件等,上述产品广泛应用于智能手机、平板电脑、智能无线耳机、VR虚拟现实、AR增强现实、智能可穿戴、智能家居等终端产品中。

次声波有哪些用途

次声波的用途:

1、提前预测灾害的发生;

2、探测某些大规模气象过程的性质和规律;

3、了解人体或其他生物相应器官的活动情况;

4、大象用人类听不到的“声音”进行交流;

5、利用次声的强穿透性制造出能穿透坦克、装甲车的武器;

6、其他应用。

频率小于20Hz(赫兹)的声波叫做次声波。次声波不容易衰减,不易被水和空气吸收。而次声波的波长往往很长,因此能绕开某些大型障碍物发生衍射。某些次声波能绕地球2至3周。某些频率的次声波由于和人体器官的振动频率相近甚至相同,容易和人体器官产生共振,对人体有很强的伤害性,危险时可致人死亡。

宇宙膨胀是否取决于我们如何测量它?

关于宇宙最令人费解的事实之一是,测量宇宙膨胀速度的不同方法会产生不同的结果。并不是说有只有两种测量方法,而是有十几种不同的测量方法,它们产生了两组不同的结果。两者都需要一个充满正常物质、暗物质和暗能量的宇宙,但它们的首选值相差约9%:远大于所涉及的不确定性。

图注:膨胀的宇宙,充满了星系和我们今天观察到的复杂结构,从一个更小、更热、更密集、更均匀的状态出现。数千名科学家花了数百年的时间才得出这张照片,然而,对于膨胀率究竟是什么缺乏共识,这告诉我们,要么是某些事情出了可怕的错误,要么我们在某个地方出现了一个未经确认的错误,要么是一场新的科学革命即将到来。

尚未发现任何可以解释差异的错误来源,这两组结果都有多个独立的证据线。。然而,最近,一个非常聪明的关于宇宙膨胀率的新测试被设计出来并加以利用,它似乎提供了一个前所未有的线索:同一个测试在宇宙的晚期和早期有不同的价值。膨胀的宇宙速度取决于它在哪一个阶段,而跟如何测量它没有关系。

图注:表面膨胀率(y轴)与距离(x轴)的图解与过去扩张速度较快的宇宙一致,但遥远的星系在消退中加速。这是一个现代版本,比哈勃的原创作品扩大了数千倍。请注意,点不形成直线,表面膨胀速率随时间的变化。宇宙遵循它所做的曲线的事实表明暗能量的存在和后期的支配地位。

大约十年前,有三组独立的测量数据以全面、互补但独立的方式揭示了宇宙的性质:

宇宙微波背景的起伏,星系、星系团和宇宙大尺度结构的其他特征的聚集,直接测量单个物体的距离和红移,从附近的单个恒星到宇宙中遥远的超新星。

它们的测量结果都有不确定性,但它们彼此一致,产生了一个约5%正常物质、25%暗物质、70%暗能量的宇宙,并且宇宙膨胀率今天约为71km/s/Mpc。

图注:来自三个独立来源的暗能量限制:超新星、CMB和BAO(这是宇宙大尺度结构的一个特征)。请注意,即使没有超新星,我们也需要暗能量,发现的物质中只有1/6是正常物质,其余的一定是暗物质。从2011年起,这张图提供了一些摇摆空间,以确定各种成分的膨胀率和密度。

这些数值的变化是允许的,并且在所有观测值之间有一点不同参数的摆动空间。但随着这些技术的科学性得到更好的理解,数据随着越来越精确的观测和更大的数据集而得到改善,一些谜团开始出现。

一方面,随着普朗克卫星最终结果的出现,宇宙微波背景结果变得更加精确。波动模式,对应于:

宇宙膨胀所造成的最初的种子波动,它们是通过引力和正常物质与辐射的相互作用而演化的,以及信号在稠密的早期宇宙中的传播速度,

得出了一个一致的结果,这完全是由于它本身的原因,它更倾向于今天的扩张速度的较低值:67km/s/Mpc。

图注:CMB的最佳映射和对暗能量的最佳约束以及由此得到的哈勃参数。我们得到的宇宙有68%的暗能量,27%的暗物质,只有5%的正常物质来自这个和其他的证据,最适合的膨胀率是67km/s/Mpc。

自大爆炸以来,引力坍缩只会发生在宇宙不同部分的信号有时间感受到彼此影响的尺度上。正如光只能以有限的速度(光速)在宇宙中传播一样,引力也受到它自身的宇宙速度限制:引力的速度,已经被证明等于光速。

在宇宙微波背景辐射时,这些波动出现的最大尺度对应于物质崩塌发生的最大尺度,然后被宇宙中的辐射“反弹”回去。在一个略小于1°的角尺度上,对应于一个特定的物理尺度,在这个尺度上,我们更可能在与另一个星系的特定距离上找到一个星系,而不是在稍近或稍远的地方。我们称之为声学尺度,现在它对应于大约5亿光年的距离。

图注:重子声波振荡导致的聚集模式的一个例证,在重子声波振荡中,在距任何其他星系一定距离处发现星系的可能性取决于暗物质和正常物质之间的关系。当宇宙膨胀时,这个特征距离也会膨胀,这使得我们能够测量哈勃常数、暗物质密度,甚至标量光谱指数。结果与CMB数据一致,宇宙由27%的暗物质组成,而正常物质为5%,膨胀率约为67km/s/Mpc。

那么,这第二个谜团,就是宇宙微波背景中的声波尺度的早期信号和星系团的后期信号之间的联系。这些大规模的结构特征,当你把所有的数据放在一起,也显示出与宇宙微波背景的测量结果一致,有利于67-68km/s/Mpc的膨胀率。

但是,在过去的十年里,这个难题的第三部分,包括直接测量距离和单个物体的红移,已经变得非常精确。传统的方法使用的是所谓的宇宙距离阶梯,其中最好的测量来自:

视差是用来测量到单个恒星的距离的,在附近的星系中测量单个恒星,它们也属于Ia型超新星,然后测量整个宇宙的Ia型超新星,

得到一个更高的值:73-74km/s/Mpc,只有2%的不确定性。

图注:宇宙距离阶梯的构建涉及从太阳系到恒星到附近星系到遥远星系。每一个“阶梯”都有其自身的不确定性,但有许多独立的方法,任何一个梯级,如视差、造父变星或超新星,都不可能导致我们发现的全部差异。如果我们生活在一个密度不足或密度过高的区域,则推断的膨胀率可能偏向于较高或较低的值,但从观测上排除了解释这一难题所需的量。有足够多的独立方法用于构建宇宙距离阶梯,我们不能再合理地将阶梯上的一个“阶梯”作为不同方法之间不匹配的原因。

在过去的几年里,大量其他的证据都是用不同的方法来测量单个物体的距离和红移的。不同的距离指标包括:

利用遥远星系的表面亮度涨落代替Ia型超新星,用红巨星分支顶端的恒星代替造父变星,利用星体的引力透镜作为一种完全独立的方法,或者使用几何距离测量来测量天文现象,称之为巨星。

值得注意的是,每一个测量值似乎都与距离阶梯测量值一致,得出的值介于72-76km/s/Mpc之间,没有一组测量值更倾向于67km/s/Mpc的较低值。

图注:一系列不同的小组试图测量宇宙的膨胀率,以及他们的彩色编码结果。请注意,早期(前两个)和晚期(其他)结果之间存在很大差异,每个“后期”选项上的错误栏都要大得多。唯一CCHP重新分析后发现,CCHP的数值接近72km/s/Mpc,而不是69.8。

这种差异的显著之处在于,导致一个较低值的测量类型是在宇宙的早期阶段被锚定的,基于大爆炸后前10万年暗物质、正常物质和辐射的物理相互作用,而导致一个较高值的测量类型是基于从我们的角度到远处物体的直接测量。虽然已经有许多方案被提出来解释这一点,但还没有直接探讨早期和晚期测量之间的扩展率有何差异。

但在2020年1月29日,一篇新的论文发表了,明确使用了早期的技术之一——宇宙的大尺度结构——并将自己限制在没有早期宇宙锚定的情况下,仅进行后期测量。他们的发现令人着迷:膨胀率被测量为72.3±1.9km/s/Mpc,与其他后期测量结果一致。

图注:在宇宙的大星团和细丝之间是宇宙的巨大空隙,其中一些可以跨越数亿光年的直径。当星系、类星体和空隙都是相互关联时,它可以帮助改善各种测量技术之间的紧张关系,这些技术提供了对膨胀宇宙的见解。

这篇新论文最大的成就是影响宇宙空隙的影响:宇宙空间中存在的巨大而大面积的空隙区域,这是我们宇宙大尺度结构的线索。就其本身而言,利用这项新技术,宇宙的大尺度结构为暗能量提供了压倒性的证据——超过10西格玛的重要性,甚至比超新星还要大——完全独立于宇宙微波背景。

然而,最引人注目的是,星系团和类星体聚集在附近的、晚时宇宙中,没有其他测量或假设因素,更倾向于一个73.7km/s/Mpc的膨胀率,尽管大约有4-5%的不确定性。加入空隙测量值后,数值略有降低,但不确定度大大降低:达到72.3km/s/Mpc,不确定度为2.6%。

图注:当只有星系和类星体从附近的宇宙被认为,你得到绿色圈,有利于一个值接近74km/s/Mpc的膨胀率。当空隙被包括在内时,该值下降到72(橙色),但是当所有星系、类星体和空隙都被考虑在内时,包括来自早期宇宙(蓝色)的值,该值下降到km/s/Mpc,这是介于两个当前和相互不一致的最佳拟合结果之间的值。

然而,在超遥远、早期宇宙中聚集的星系和类星体中加入,将值拉回:69.0km/s/Mpc,不确定性为±1.7%,这有两个原因。

这表明,在宇宙空洞的测量中,因子分析对于重建宇宙的膨胀率是极其重要的,因为没有这些空洞的大尺度结构测量给出了67.6km/s/Mpc,而新的分析则包含了空洞,并且大约高出2.1%。它表明,如果只测量相对较近的宇宙的膨胀率,即使使用相同的技术,也会得到比使用全套数据系统更高的膨胀率。

尽管同一篇论文没有发现暗能量随时间演化的证据,但这是正在进行的宇宙传奇中另一个迷人的线索。

图注:如此所示,暗能量随时间演变的限制,随着先前分析中不包括宇宙空隙(橙色)而显著改善,这些分析不包括它们(蓝色)。请注意,暗能量是一个不变的宇宙常数,对应于y轴值0和x轴值-1的想法与数据完全一致。

当然,测量膨胀宇宙的不同方法给出了不同的值,但这是第一次,同一方法产生了两个不同的结果,这取决于你是查看完整的宇宙数据集还是仅查看宇宙后期的测量。宇宙膨胀率一直是现代科学中最有争议的问题之一,这一新结果提供了一条主要线索。这一重要线索告诉我们,宇宙的膨胀速率从这一新的结果看,宇宙在不同阶段,其宇宙膨胀速度不一样,而不是取决于我们的测量方法。

在所有测量中考虑宇宙空洞的影响能解释全部的差异吗?我们是否能看到一些证据表明,即使不是暗能量,宇宙中的某些东西正在以一种意想不到的方式演化?或者,很有可能,这是否意味着宇宙微波背景数据终究是错的?这些问题随着科学技术的发展,我们会获得答案。

END,本文到此结束,如果可以帮助到大家,还望关注本站哦!

上一篇: 文博元宇宙app 文博元宇宙APP
下一篇: 沃尔玛银行元宇宙?沃尔玛银行活动
猜你喜欢