宇宙和生命的进化

运动是宇宙万物的最基本属性，辩证法认为，事物在否定之否定中不断由低级形态向高级形态演化，这一进程遵循着从简单到复杂、从量变到质变的轨迹。 　生命的进化论最开始是 19世纪由达尔文等人在物种起源的研究中引进的，并且很快地按照其基本精神被推广到人类文化的各个领域，形成了“达尔文主义”。在物理学的研究中，科学家和哲学家康德则比达尔文更早地应用了演化的思想，最先提出太阳系是经过演化形成的观点。而在 20世纪，由于哈勃对宇宙膨胀的天文观测，由于时间在科学中被重新讨论，宇宙本身的演化已经占据了人们的心智。 　在宇宙…     

活的宇宙

一些科学家曾提出，宇宙演化过程可能全息地记录在人的大脑中，可我们不知道其“编码”形式。最近有人提出“宇宙是活的”的理论，这似乎暗示，生物演化过程本身，正好是宇宙演化的一个缩影。 　我们是复杂的生物体，不可能由化学物质“碰巧”酿造而出，而是由最简单的有机体经过几十亿年的演化而来。宇宙可能有类似的过程，它是一个巨大的系统，不可能碰巧而出。较简单的宇宙首先出现，它可能经历了几千万代而进化到像现在这样的宇宙，美国宾夕法尼亚大学的物理教授斯摩林是这种思想最著名的倡导者。这种概念也借用了著名的宇宙学家霍金和…     

宇宙和暗物质

２０世纪主流科学家的意见是宇宙起源于一次大爆炸。据说那是在１５０亿或１２０亿年前，大爆炸形成了时间、空间和物质。数学物理教授图罗克最新提出的“开放暴胀”理论认为，宇宙最初是一个像豌豆大小的物体，悬浮于一片没有时间的真空，“豌豆”状的宇宙存在的时间与“大爆炸”相隔一个极短瞬间。他认为，“豌豆”状的宇宙在大爆炸前的瞬间内经历了被称为“暴胀”的极其快速的膨胀过程。根据大爆炸理论，宇宙由于爆炸不断膨胀，膨胀到一定程度又将坍塌，然后整个宇宙乌呼哀哉，所有的一切宣告消亡。虽然科学家宣称宇宙的消亡也要有一二百…     

宇宙不是惟一的

“我们的面前是一个荒谬的理论。问题在于，它虽然相当荒谬，然而又有规律可循。”———发表这番自相矛盾的见解之人乃是丹麦物理学家尼尔斯·玻尔（１８８５～１９６２），触及到所有科学的原子理论的奠基者之一。也许，玻尔所论及的这一荒谬的理论特别与那种专门观察研究人类所无法感知的自然现象的现代科学有关，譬如原子和基本粒子的性质、遗传学、天文学。本文所论述的，便是专家们如何通过“荒谬的”试验来阐述宇宙的诞生，以及如何论证我们的宇宙不是孤零零的。“２０年前，天文学家们借助天文望远镜，在最好的天气状况下也只能观测…     

给宇宙画像

给宇宙画像,其结果可能比瞎子摸象还要片面,“不识庐山真面目,只缘身在此山中”。但认识宇宙是科学的责任,更是人们的愿望。正因为“身在此山中”而必须了解“此山”。何况应用现代科学理论和技术     

WMAP新发现

在2008年3月7日，NASA发布报道称，科学家对美国WMAP近5年的探测数据进行分析后，得出了有关宇宙中微子、宇宙演化和宇宙“暴胀”模型的新发现。 研究表明，宇宙最早的一批恒星经过约5亿年才产生“宇宙雾”，从而终结宇宙的“黑暗时期”。WMAP探测项目科学家、英国牛津大学的乔安娜·邓克利说。新证据表明，“宇宙雾”的形成从宇宙诞生后约4亿年时开始，持续了5亿年左右，是一个漫长的过程。     

美国航宇局探测器发现新星系

美国“星系演化探测器”观测到了宇宙中数十个诞生不久的大型年轻星系。这些星系在形成的过程中放射出了大量紫外线，因此被“星系演化探测器”发现。美国专家认为，新发现的星系现在可能已发展成熟，年轻星系的出现意味着宇宙中的某些地方仍在产生新的星系。相信“宇宙大爆炸”理论的科学家认为，星系形成的高峰时段开始于宇宙大爆炸发生后数十亿年。     

“无”的真空及其应用

在1998年．天文学家发现宇宙在-加速膨胀。那么，究竟是什么东西在推动宇宙膨胀呢？目前较为一致的看法是所谓的暗能量，也即真空空间本身具有的一种潜在的能量。自此后，科学界深入到早先哲学家谈论的话题，即宇宙的“有”与“无”。而今，物理学家认为真空空间并非绝对的“无”。     

大理论有大证据

大爆炸理论是关于宇宙形成的最有影响的一种学说,英文说法为“Big Bang”,也称为大爆炸宇宙论。大爆炸理论诞生于20世纪20年代,在20世纪40年代得到补充和发展,但一直默默无闻。直到20世纪50年代,人们才开始广泛注意这个理论。大爆炸理论认为我们的宇宙诞生于140亿年前,并曾有一     

你给哪种宇宙模型投一票？

在上一期《古代的太空探索》一文中我们看到,古人对宇宙的猜测,大有“瞎子摸象”的味道。近代和现代科学家对宇宙的总体型态也有种种理论解释和假设,这就是各种各样的宇宙模型。它们仍然具有可选择性,那么,你看后会给哪种宇宙模型投一票? 静态宇宙模型和奥伯斯佯谬 16世纪后,哥白尼、开普勒和伽利略等人冲破地心说,提倡宇宙以太阳为中心,即日心宇宙。太阳是固     

捕捉“化石光”的使者

现在人们已普遍接受了宇宙大爆炸的理论,尽管很多人一时还难以想象,但一般都知道,今天这个丰富多彩的大千世界乃是100～170亿年前一次“大爆炸”的结果。 宇宙大爆炸的理论最有力的证据之一,是1965年美国的彭齐亚斯和威尔逊于无意中发现的“宇宙微波背景辐射”。因为他们用射电望远镜(一种只接收天体发出的无线电波的望远镜)观测时,发现在波长为7.35     

控制宇宙的“无穷魔幻”

那是哈佛大学天文学家罗伯特．基尔希纳不会轻易忘掉的一次通话。一位同事打电话给他，讨论可见宇宙最边缘爆炸星体的最新观察情况。基尔希纳的同事说了一些他不想听的事情：宇宙处于一种无人能解释的“无穷魔幻”力量的控制之下。     

天问：为何有一个宇宙？

正如道格拉斯·亚当斯曾写过的那样：“宇宙很大，的确很大。”然而，如果我们的宇宙大爆炸理论是正确的，那么宇宙曾一度非常的小，共至并不存在。大约137亿年前，时间和空间从虚尤中跳出。这些是怎样发生的？     

宇宙诞生的瞬间究竟发生了什么？

2014年3月17日，新华社发出一条醒目的报道。称美国航空航天局设在南极的BICEP2望远镜找到了理论所预言的、宇宙大爆炸在宇宙微波背景上留下的痕迹（指引力波）。按现今流行的宇宙大爆炸理论，在宇宙刚出生的10弘秒发生了暴胀，到10“秒时，宇宙空间瞬间扩大了10拍倍。理论家说。在暴胀结束时必将产生引力波，这是一种空间的波纹，也是爱因斯坦广义相对论的一个重要预言。光子碰到引力波时将产生偏振。而BICEP2望远镜探测到的，正是这一偏振的图谱。     

加速膨胀的宇宙

1997年3月的一个夜晚，智利珊路吐鲁鲁天文台的大型望远镜，探测到了一颗比肉眼能见度暗1000万倍的超新星。它大约处在地球至宇宙边缘一半的位置上，它的星光中暗藏着具有重大宇宙学意义的信息。洛伦斯相克利实验室的一个国际专家小组，花了大半年的功夫，破译了这条信息的内容，翌年1月，柏克利实验室的派马特向科学界宣布：“宇宙在加速膨胀！”天文界为之震动。人们起初还不敢相信，认为是光谱分析上有误。可是不久，澳大利亚赛了泉天文台宣布，他们从更远星系中的超新星爆发中，截获了更多的信号。不过万变不离其宗，它们也表达了同样的…     

沿着COBE的轨迹

宇宙是始于一次“大爆炸”吗 ?若如此，这一爆炸是什么样子 ?它是均匀地膨胀还是脉动性地进行 ?星系是如何聚集成形的 ?这些都是天文界有待解决的最基本问题。 20世纪 80年代末，美国航空航天局发射出一颗天文卫星——“宇宙背景探测者 (COBE)”，对太空进行观测，寻找并记录原始大爆炸所留下的 遗迹。 　　COBE绘出宇宙的微波背景和红外背景。微波背景辐射被认为是原始大爆炸的残迹，它来自空间的各个方向，几乎是均匀的，其能量相当于 2 7K的温度。 COBE以空前的精度和灵敏性来测量这一辐射。它还寻找天文学家所预言的，但一直…     

有关宇宙起源和结束的争论

尽管大爆炸理论、宇宙膨胀学说取得了相当可观的成就，但仍有学者认为宇宙根本没有起源和结束，创世的想法纯属荒谬。其实早在2300年前，中国伟大的诗人屈原在他的有名诗篇《天问》中就曾经提出过“上下未形，何由考之”、“惟兹何功，孰初作之”的深邃设问。     

宇宙探索十六、宇宙大爆炸和宇宙暴涨

大爆炸的最初过程所谓“宇宙大爆炸”,是指“宇宙蛋”或“宇宙火球”的最初膨胀过程。目前认为,宇宙有过两次爆炸,第一次的爆炸规模较小,第二次爆炸的规模要大得多,叫“宇宙暴涨”。宇宙大爆炸是时间的起源,在开始爆炸的那一刻为零时零秒。到10-43秒时,温度为1032K,尺度为10-33厘米,4种基本力还是统一的超力,只有能量,没有物质,整个宇宙为量子不确定性所主宰,被称为“大统一时期”或“普朗克时期”。到10-36秒时,温度降至1029K,各种粒子开始从能量中产生出来。由于温度极高,粒子的能量和运动速度如此之大,在碰撞中会产生更多的正、反粒子对…     

宇宙年龄知多少

1988年,被誉为20世纪仅次于爱因斯坦的伟大天才斯蒂芬·霍金写了一本薄薄的科普读物———《时间简史》。他以通俗的语言解释了宇宙大爆炸理论,一时风靡全球,使大众对神话般不可思议的现代宇宙理论有了全面而详细的了解,宇宙学几成显学。霍金在书中推测,宇宙大爆炸大约发生在180亿年前,也就是说宇宙现在的年龄是180亿岁。但在10年以后的1998年,科学家们分析了大量最新的观测结果后认为,宇宙的年龄没有180亿岁,最多不过150亿岁。这是如何推算出来的呢?我们知道,超新星是指在极短的时间内亮度突然增加到原来1000万倍以上的恒星。1998年,科学家…     

最大对撞机企图撞出宇宙起源

大型强子对撞机于2008年9月10日开始运转，并产生了第一批图片。整个对撞机运行正常，出乎所有人的预料。这是2008年度科学界最引人瞩目的事件，这是有史以来人为的最高能量粒子对撞，它将揭示宇宙起源之谜。用霍金的话来说，这项实验将宣布“物理学上一个新的黄金时代即将到来”。