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111年 - 111 高等考試_三級_天文:宇宙學#109270
> 申論題
題組內容
一、我們對宇宙的認知在過去的百年來取得長足的進步,不過關於這個問題 的探索在過去的幾百年來就一直吸引著天文學家們關注。
(二)1920 年的大辯論時,Harlow Shapley 雖然主張所謂的螺旋星雲位於銀 河系內,但是他認知到太陽並不處於銀河系的中心。請問他是如何得 知的?
相關申論題
(一)從 William Herschel 到 Jacobus Kapteyn 基本上使用的都是類似的原理。請敘述他們所使用的方法為何?他們為什麼無法得到正確的結論?
#467751
(三)什麼是哈伯定律(Hubble–Lemaître law)?
#467753
二、目前對宇宙的解釋以 CDM 為標準模型。請解釋此模型,並描述這些解釋 目前觀測結果上各自的優點及缺點。
#467754
三、天文學家對暗物質提出了微中子、黑洞、大質量緻密暈天體(massive compact halo object, MACHO)及冷暗物質(weakly interacting massive particle, WIMP)等幾種可能性。試述這幾種理論的優缺點。
#467755
(一)請說明何以在 湮滅之前內部自由度(internal degree of freedom)的總和值 為 10.75?這個數值基於微中子只有 3 種 flavors;若微中子的 flavors 有 4 種,則數值應改為多少?
#467756
(二)承(一)題,請解釋為何在T ≅ 0.1 MeV/k 時,g 的值降為 3.36?
#467757
(一)若 p + n ⇌d + γ 反應的平衡隨著溫度降低而於宇宙年齡約 3 分鐘時不復存在;亦即此時中子與質子將迅速地結合為氘,並再進一步合成氦。 請估計氦的豐度約為多少?
#467758
(二)中子的半衰期及宇宙的重子平均豐度 勢必都會影響氦的豐度。請分別說明它們對氦豐度的影響。 (例如:中子的半衰期如果比實際的數值長,氦的豐度會比我們所觀測的數量大或小?為什麼?)
#467759
(三)假設在平行宇宙當中,弱交互作用與強交互作用的強度與我們的宇宙 有所不同,對那樣的宇宙又會分別有什麼影響?
#555686
(二)現代宇宙學的觀測認為宇宙的平均密度接近所謂的臨界密度。若這個 密度小一個數量級,宇宙的狀態會是如何?如果大一個數量級呢?
#555685
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