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反正切函数的导数推导过程,反正弦函数的导数

反正切函数的导数推导过程,反正弦函数的导数 我们的世界是虚拟的?太阳系出现诡异行星,可观测却无法找到!

2006年,而(ér)远(yuǎn)在地球(qiú)另一边的国际(jì)天文学(xué)联合大会(huì)上,394名天(tiān)文学家正在为冥王(wáng)星的(de)去留问题吵得(dé)面(miàn)红耳赤,冥王星身处太(tài)阳系(xì)轨道外层的柯伊伯带,太阳(yáng)辐射微弱(ruò)星(xīng)球表面(miàn)环境幽暗阴冷,预(yù)示着希腊(là)人传说(shuō)中的冥界并因此得名(míng),冥王星是第(dì)一颗在柯伊伯(bó)带被(bèi)发现的矮行星。

问题(tí)来了,一(yī)个冥王星(xīng)能否位列太(tài)阳系九大行星?值得这(zhè)么(me)大阵仗么?值得(dé)!

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这件事不仅(jǐn)仅关系到冥王星自(zì)己(jǐ)在太(tài)阳系(xì)中的地位,整(zhěng)个太阳系家(jiā)族构成都面临着巨大的(de)变数。比如说早在2003年被科学家所发现的行(xíng)星(xīng)齐(qí)娜,也(yě)就(jiù)是阋系神星,这颗位于太阳系(xì)边缘的柯伊(yī)伯带的(de)行(xíng)星,直径(jìng)是冥王(wáng)星大(dà)小的1.5倍,质量(liàng)也比冥王(wáng)星大27%。

如果说冥王(wáng)星能(néng)成为太阳系的行星之一,齐娜就更有资格成为行星了(le),如果齐娜成(chéng)为太(tài)阳系的行星之(zhī)一,那(nà)么2002年在柯伊(yī)伯带上地发现的夸瓦尔(ěr)行星就明显感到不服,它也(yě)比冥王(wáng)星更具有成为(wèi)行星(xīng)的资格。同样地(dì),如果夸瓦(wǎ)尔可以称(chēng)为行星,那么比它体积更大的塞德娜也可以称为行星了。

随(suí)着科(kē)学(xué)技术(shù)的进(jìn)步,越来越多太阳(yáng)系边缘的天(tiān)体(tǐ)被发(fā)现,如此算起来太阳系内就会有23颗行星(xīng),因此天文学家们就在捷克(kè)首都布(bù)拉格举行了(le)这次的国际天文学联合大会(huì),最后通(tōng)过投票的方式以237票(piào)对157票通(tōng)过决议(yì),冥王星被降级(jí)归为矮行星。至此(cǐ)太(tài)阳系(xì)八大行星成员正式确定(dìng)太阳(yáng)系的(de)八大行星中。

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绝大部分(fēn)行星都是通(tōng)过观测(cè)意外发现的,但(dàn)海王星是一个非同凡(fán)响的例外。

1781年(nián)3月13日,威廉(lián)·赫歇尔在英格兰(lán)家(jiā)里的庭院(yuàn)中观测到了天(tiān)王星(xīng),40年后法国天文(wén)学家亚历斯(sī)·布瓦尔根据(jù)牛顿理论所推算出了天王星(xīng)的轨道表,但(dàn)是在随(suí)后的观测中发现(xiàn)天王星的(de)轨迹与表中的位置偏(piān)差越来(lái)越大,科学(xué)家们推(tuī)测是(shì)另外一个未知的行星(xīng)。影(yǐng)响了天王星的轨道。

1846年法国工艺学院的天(tiān)文学教师奥本·勒维耶,经过一系列(liè)复(fù)杂和完美(měi)的计算推算出了一个结果,随后就给德国天文(wén)学家约翰格弗里恩·伽(gā)勒写了(le)一封信。

9月23日,伽勒收到信的当晚就把柏林天文台的望远镜(jìng)对准了勒维耶预测的方位,仅(jǐn)仅用(yòng)了不到半(bàn)个小时就发现了一颗星图上没有记录(lù)的8等小星,海王星就这(zhè)样在一夜之间被发(fā)现了。更重要的(de)是在发现海王星的那一刻清(qīng)楚地证明了一件事,那(nà)就是可以使用数学来发现天(tiān)体,发现了海(hǎi)王星之后天王星(xīng)的轨道偏(piān)移就有了解(jiě)释,但是却并不(bù)完(wán)美仍然存在一些异常(cháng)。

我们(men)的(de)世界是虚拟的?太(tài)阳(yáng)系出现(xiàn)诡(guǐ)异(yì)行星,可观测却无法找到!_黑料正能量

科(kē)学家由此认为是(shì)另外的(de)一颗行(xíng)星,对天王星产生了微弱的影响所导致的,他们把这个天体称为行星(xīng)X,天文学家过去一直(zhí)认为在海王星外存在新行(xíng)星的可能(néng)性非常小,因为这个区(qū)域的(de)物质太稀薄,要孕育出一颗大行星需要的时间太漫长。

不(bù)过宇宙中(zhōng)实际上存在着(zhe)非常多(duō)流浪(làng)的行星,如果假(jiǎ)设太阳(yáng)系是从茫茫宇宙中,“扒掠”了一(yī)颗这(zhè)样的太空流浪(làng)汉是(shì)有可能的,接下(xià)来(lái)的几十(shí)年中天文学家们(men)经(jīng)过数(shù)百的(de)计算和尝试寻找这个失(shī)踪的行星,却没有任(rèn)何结(jié)果。

直到1989年旅行者2号探测器(qì)证实,之前是天文(wén)学家们(men)对(duì)海王星的质量估算(suàn)错误,导致(zhì)了计算(suàn)结果的(de)误差,有点令人失(shī)望。但这(zhè)种天(tiān)体偏(piān)离预设轨道(dào)的(de)情况在(zài)今天(tiān)的太(tài)阳(yáng)系(xì)中仍(réng)然存在,在海王星的(de)外侧(cè),就是黄(huáng)道(dào)面附(fù)近的天体(tǐ)密集圆盘状区域---柯伊伯带。

由(yóu)于现代望远镜的发展,天(tiān)文学家们在柯伊伯(bó)带中陆续发(fā)现(xiàn)了数(shù)千个(gè)小天(tiān)体,这(zhè)些天体(tǐ)所在(zài)位置(zhì)或(huò)运(yùn)行轨(guǐ)道超出海王(wáng)星轨道范围(wéi),因此被统称为(wèi)外海王星天体。

加州理(lǐ)工(gōng)学院的(de)行星科(kē)学家康斯坦丁,注意到这些天体有一些(xiē)非常奇(qí)怪的异常现(xiàn)象,它(tā)们的轨(guǐ)道呈(chéng)现(xiàn)极度狭长的椭圆形,轨道直径也要比(bǐ)太(tài)反正切函数的导数推导过程,反正弦函数的导数阳到海王星距离(lí)的两(liǎng)倍还要多,特殊的运行轨道并(bìng)不(bù)在海(hǎi)王星的(de)影响范(fàn)围(wéi)内。

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科学家还发(fā)现其中6颗运动速率完全(quán)不(bù)同的小行星,运动(dòng)轨道却拥有相同的倾角,因此科学家认为是行星X的引力对(duì)这些小(xiǎo)行星造成了影响,因为如果没有(yǒu)这个(gè)外力的影(yǐng)响,这六颗轨道异常的小行星(xīng)出现的概率只有十(shí)万分之七,如此微(wēi)小的概率恰好意(yì)味着行(xíng)星X存(cún)在的概(gài)率(lǜ)很高。

除此之外(wài),在(zài)柯(kē)伊伯带中有着(zhe)超过(guò)10亿个,一公里(lǐ)以上(shàng)的(de)小(xiǎo)型天(tiān)体碎片,所(suǒ)有的这(zhè)些(xiē)微小(xiǎo)天体碎片的轨道,倾向于(yú)以一种非常特(tè)定的方式(shì)排列,它们同样(yàng)有着超(chāo)远(yuǎn)距(jù)离(lí)的近(jìn)日点(diǎn),而且这些天体似乎并没把海王星放在眼(yǎn)里。

它们几乎脱离了海王星(xīng)的(de)轨(guǐ)道,这就很奇怪(guài)不合乎常(cháng)规了,除非有一个大(dà)较(jiào)大(dà)的(de)天体将它们(men)拉向同(tóng)一(yī)方向(xiàng),而(ér)且(qiě)其中的一些天体轨(guǐ)道严重(zhòng)偏离黄道(dào)面,几乎能够(gòu)倾斜到90度。

这就(jiù)意味着必(bì)须有强大的(de)外力(lì)参与(yǔ)才(c反正切函数的导数推导过程,反正弦函数的导数ái)会出(chū)现这样的情况(kuàng),正是因(yīn)为这些力学(xué)奇怪的现象,让(ràng)大部(bù)分(fēn)科学家坚定地认为(wèi)第九(jiǔ)大行(xíng)星是一(yī)定存在(zài)的,否则不是我们的物理规律有问(wèn)题,就是(shì)这个(gè)世界本身(shēn)有问(wèn)题了。

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加州理工学(xué)院的团队将收集的数据进行(xíng)计算机(jī)模拟(nǐ),计算出这个天体的质(zhì)量约为冥(míng)王星(xīng)质量的(de)5000倍,也就(jiù)是(shì)地球的10倍(bèi)左右,直(zhí)径是(shì)地(dì)球的(de)二(èr)到(dào)四(sì)倍,这使(shǐ)得(dé)它(tā)的(de)重力能(néng)够(gòu)主导太阳(yáng)系的外缘。如果这个大家伙存在它的一切性质都(dōu)满足行星的标(biāo)准,绝对有资(zī)格被视为太阳系(xì)第九大行星。

天文学家还推测(cè)行星(xīng)X很可能(néng)是一颗冰巨行星,成分与天王星和海(hǎi)王(wáng)星的相(xiāng)似,由(yóu)岩石和冰的混合物与一部(bù)分气体构成,问题来了行(xíng)星X如此(cǐ)巨(jù)大又几乎可以确定它在哪,我们为什么(me)找不到它呢(ne)?

首(shǒu)先(xiān)行星X拥有(yǒu)和其他外海王星(xīng)天体一样狭长的圆形轨道,围绕太阳公转的周(zhōu)期约为15000到20000年(nián),距离太(tài)阳最近的时候也要280个天文单(dān)位,也就(jiù)是(shì)地球(qiú)到太阳距离的280倍,远日点更是能达到1120个天文单位,这是(shì)个什么概念呢?

相比之下遥(yáo)远的(de)冥王(wáng)星的(de)远日点只(zhǐ)有49AU,再加上行星本身是(shì)不发光的,距离太阳又(yòu)那(nà)么遥远,这就(jiù)导(dǎo)致它在夜空中的亮度(dù),比海王星的亮(liàng)度(dù)还要低数(shù)百万倍(bèi),所以即便(biàn)是在现(xiàn)代的天文望(wàng)远镜下进行观(guān)测,仍(réng)然需要一切条件都达到近乎完美。

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没有月(yuè)亮大气平静光(guāng)线不会受到丝毫的湍(tuān)流影响,这样条件的夜空每(měi)年都会(huì)出现(xiàn)但是概率(lǜ)很(hěn)低,而且需要连续地这样的天气,才能在浩瀚的(de)夜空中进行扫描观测。

从2017年(nián)到现(xiàn)在加州理工(gōng)学院(yuàn)的(de)团队,只(zhǐ)进行过两(liǎng)次(cì)这样的连续观测,显然这样的进展对于寻(xún)找(zhǎo)行星X可能需要上千年。

另外人类总是荒(huāng)谬地自认(rèn)为,对于(yú)我们生存的(de)太(tài)阳系(xì)非常了解,但实际上太阳系要比想象(xiàng)和了解地更加(jiā)庞大,它封(fēng)装了我们能够观察到的所有物体(tǐ),这第九颗行星就是(shì)其(qí)中的一部分,它距(jù)离太阳的(de)遥远距离使得它(tā)有足够的空间隐藏自(zì)己。

尤其对于以地球为(wèi)中心进行观测的人类来(lái)说,不识庐山真面目只缘身在此山中是对事件本身性(xìng)质最贴(tiē)切地诠释(shì),那(nà)么问题(tí)来(lái)了要(yào)怎么(me)样才能找(zhǎo)到第九大行星呢?

其(qí)实也不难那就是给太阳(yáng)系来(lái)一次人口普查,这就(jiù)要仰仗一项即将上线(xiàn)的新(xīn)设备(bèi),LSST是(shì)大口(kǒu)径全天巡(xún)视望远镜的简(jiǎn)称,全(quán)新一代的(de)LSST正在智利调试和建造,它以一个开创了暗物质的概念的美(měi)国天文(wén)学家命名,叫做维拉鲁宾(bīn)巡天望远镜。

维(wéi)拉(lā)鲁宾望远镜按照收集的(de)光(guāng)量和视(shì)野宽(kuān)度来(lái)说,规模是目(mù)前现役的和正(zhèng)在建造的,任何一个(gè)巡天(tiān)望远(yuǎn)镜的十倍(bèi)以上。

我们的世界(jiè)是虚拟(nǐ)的?太(tài)阳系出(chū)现诡异行星,可观测却无法找到!_黑(hēi)料正能量

我们可以把它(tā)理解成是目(mù)前人(rén)类建造(zào)的最大的“数码相机”,镜面直径8.4米感(gǎn)光能力是(shì)人眼的1亿倍,照出来的(de)全(quán)尺寸照片(piàn)需要378台4K电视机(jī)才能完整显示,这使得它一次就能完(wán)成哈勃(bó)太空望远镜,需花120年时间(jiān)做的工(gōng)作(zuò),而且在(zài)它工作第一个月(yuè)观察到的宇宙(zhòu)区域,就将超(chāo)过之前所(suǒ)有天文观测工作的总和。

维拉鲁宾望远镜(jìng)每天(tiān)晚上能够拍摄1600张图像,产生20到(dào)30Tb的数(shù)据,它的主旨(zhǐ)是解开宇(yǔ)宙中的暗(àn)能(néng)量之谜,帮助人类深刻理解宇宙的历(lì)史和未来的发展(zhǎn),望远镜将每隔(gé)一小(xiǎo)时拍(pāi)摄出(chū)每片(piàn)天空的两张(zhāng)图(tú)像。

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这就(jiù)意(yì)味着加(jiā)州的天文学家可以根据(jù)光点的运动,区分出(chū)太阳系(xì)内的微弱恒星和其他天体,更高效的去寻找第九大(dà)行星的踪迹(jì),它带来的(de)结果(guǒ)就是要(yào)么发现反正切函数的导数推导过程,反正弦函数的导数第(dì)九大行(xíng)星,要么发现使(shǐ)得外海王星天(tiān)体(tǐ)轨道异常的(de)更多其(qí)他天(tiān)体。

除了被假定是一颗(kē)行星,也(yě)有科(kē)学(xué)家推测这个天体可能是一个流浪黑洞(dòng),它被太阳系拉拢(lǒng)人群并搅乱了外围(wéi)天体的轨(guǐ)道(dào),这个黑(hēi)洞并不是(shì)恒(héng)星(xīng)死(sǐ)亡坍塌后聚集(jí)而成(chéng)的(de),而存在于霍金理论设想(xiǎng)中(zhōng)的原初(chū)黑(hēi)洞。

霍(huò)金认为原(yuán)初黑洞是(shì)宇宙大爆炸后不久,产生(shēng)并遗留至今的(de)”文(wén)物(wù)”,大爆炸(zhà)之前(qián)的宇宙被天文学家叫做原初宇宙,原(yuán)初宇宙(zhòu)的爆炸是不(bù)均匀的,局(jú)部空(kōng)间能量密度太大(dà)导(dǎo)致“没崩开(kāi)”,反而被压缩成质量无限大(dà)地(dì)点以(yǐ)及围绕而(ér)成的黑洞(dòng)。

这种黑洞大小(xiǎo)不一最小的可能(néng)只有粒(lì)子大小,一般的原初黑洞跟太阳(yáng)系常见的小行星质量类似,这些(xiē)黑洞(dòng)随后漂流宇宙(zhòu)各处,一些已经通过霍金辐射消散(sàn)掉了,另(lìng)一些则吸(xī)收物质壮大存(cún)活至今(jīn),因此天(tiān)文学家认为海(hǎi)王星外天体的异(yì)常轨道以及一些引力事件,可(kě)以用质量(liàng)为地球(qiú)数倍(bèi)的原(yuán)初(chū)黑(hēi)洞来解释。当(dāng)然原(yuán)初黑洞同样(yàng)是个(gè)假设的概念,并没有被证实存在,大(dà)多数天(tiān)文(wén)学家认为这个假设(shè)太过大胆,对(duì)于(yú)第(dì)九大行星始终是存在争议的美国天(tiān)体物理学家伊森·西(xī)格尔,对(duì)太阳系中存(cún)在尚(shàng)未发(fā)现(xiàn)的行星持怀疑(yí)态度,但他推测太(tài)阳系至少有一颗超级地球,这种星(xīng)球在(zài)其他行星系统(tǒng)中很常见。

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但在太阳系中却还没有被(bèi)发现,超级地球可能(néng)在太(tài)阳系(xì)早期(qī)的(de)动(dòng)力不稳定期间,已经被弹到在宇(yǔ)宙空间中(zhōng),不(bù)过这种概率经过计算只有2%左右,也许它还隐藏在太阳系我们观察不(bù)到的某个角(jiǎo)落,干扰着那(nà)些柯伊伯带的小天体们(men)。

严(yán)格来(lái)说“第九行星“并不是学(xué)术(shù)上正式的名称,这个假说最初(chū)被(bèi)提(tí)出时(shí)天文学家以“干扰者(zhě)“称呼这个天体,根(gēn)据国际天文学(xué)联合会对于天(tiān)体命名的规则,如果“第九行星”的存在得到证实,将优先(xiān)考虑以发现者提出的名(míng)字作为(wèi)正(zhèng)式的名称,依照以往的惯(guàn)例名(míng)称(chēng)也有可(kě)能取(qǔ)自罗(luó)马或(huò)希腊神话中的(de)人(rén)物,所以(yǐ)说在(zài)座的各(gè)位都还(hái)有(yǒu)机会,如果谁能确切证明(míng)第九大行星存(cún)在,很可能以后太阳系中会有一颗以你名(míng)字命名的行星,想想都觉得很(hěn)酷(kù)!

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