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…     

宇宙探索——十九、暗能最的幽灵

爱因斯坦的失策 幽灵般的暗能量，曾经造成爱因斯坦的双重失策这到底是怎么回事，让我们从头说起。 1915年，爱因斯坦完成了包含了引力的相对论——广义相对论，这是关于空间、时间和物运动之间相互关系的理论。爱因斯坦把它们之间的复杂关系高度浓缩在个简单的公式（即引力场方程）中，公式两边的含义是，物质使时空弯曲，弯曲时空告诉物质如何运动。     

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。     

跨越时空的旅程——爱因斯坦及其他（四）

从时空观的角度来看，宇宙是人类关于时空存在范围的极限概念。在牛顿力学时代，人们以为时空是绝对静止的，宇宙作为星系运动的框架也应该是始终不变的。爱因斯坦虽然在相对论中提出了时空的可变性，但连他本人也没有意识到宇宙作为时空存在的极限形式，其实也是具有可变性的。     

鸽子、网络与科学的意义

爱因斯坦有句话非常有名。他说，在这个宇宙间最难以理解的事情，就是宇宙居然是我们可以理解的。我们用来窥探世间奥妙、了解世界如何运行的小小孔隙，就被称为科学。我们观察世界，整合知识经验，归结出看似有逻辑、有意义的科学模式，然后再以这些模式去预测未来、解释过去。     

膜的世界

2002年8月上旬。被誉为“当今爱因斯坦”的物理学大师霍金来杭州参加一次国际性的数学会议．并受聘成为浙江大学的名誉教授。因他的到来．杭州城引发了一场科学热，他的新著《果壳中的宇宙》和《时间简史》在书店中因抢购而脱销，8月15日他在浙大邵逸夫礼堂做“膜的世界”的演讲，3000个座位座无虚席。那么膜是什么东西?霍金说，你可以把它想象为泡沫的表层。     

宇宙之外

从纯数学的理论推断而出的五维和五维以上的世界包含着无数个四维宇宙体的说法已经定论。物理上,林德根据爱因斯坦的著名公式E=mc2计算后认为:宇宙之所以爆炸是因为其能量的不稳定性所造成的,由于真空中的不稳定性会反复出现,因此大爆炸也不可能仅仅发生一次。每当真正的能量偶尔碰撞一次,从中就会产生出一个新的宇宙。许多宇宙会以此种方式而产生,这便是多元宇宙论。人类眼中所认为广阔无边的宇宙,只不过是数目无穷多的宇宙大海中的一滴而已。除此之外,平行宇宙论也是比较流行的宇宙学说。这种学说认为,我们目前所观测到的只是完整宇宙中…     

重力的长鞭：引力波问答

什么叫引力波?我们知道,物体都有引力,产生引力场。我们又知道,电磁场有电磁辐射,向外发射光子,形成光波、无线电波等。一个加速运动的电荷也会辐射电磁波。爱因斯坦在发表广义相对论以后不久,预言引力场具有波动性质的引力振荡,加速运动的质量(引力源)也辐射引力波。与电磁波具有能量一样,     

宇宙中最怪异的东西

引力波是根据爱因斯坦广义相对论预言的时空结构的变形。引力波以光速传播，但是引力波的强度很微弱，以至于科学家只能探测被强烈宇宙事件制造的引力波。     

爱因斯坦的望远镜

天文望远镜可分为折射和反射望远镜，1609年，伽利略从荷兰听到望远镜的新技术，自行制造出折射望远镜。1668年，牛顿用凹面镜聚焦，设计出反射望远镜，解决透镜的色差问题。还有一种望远镜不用透镜和反射镜，也能搜寻宇宙天体，这个望远镜和爱因斯坦有关。爱因斯坦没有发明或制造望远镜，但根据广义相对论，我们利用时空的扭曲，可以达到望远镜的功能，观测几十亿光年远的天体。说穿了，爱因斯坦的望远镜是利用万有引力，观察非常遥远的星体，甚至可以“看到”没有电磁波的暗物质，堪称为引力望远镜。     

爱因斯坦、贝索和马赫的“三人戏剧”

正在爱因斯坦和贝索第一次见面时,爱因斯坦还不是我们熟知的那个世界闻名的“爱因斯坦”。他还只是阿尔伯特·爱因斯坦,一个大约17岁的少年,有着属于他那个年龄的烦恼,小提琴拉得很棒。米歇尔·贝索年龄大一些,23岁,他们志趣相投。米歇尔·贝索在意大利东北部港口城市里雅斯特长大,那时的他已经开始显示出令人印象深刻的数学天赋,但是由于不听话,被就读的高     

多维世界中的生命

爱因斯坦在1914年科学院举行的一次演讲之后，一个在大厅中的记者趁休息时向他提出一个意义深远的问题：“为什么我们的世界是三维的？”爱因斯坦像平时在这种场合中一样，喜欢用一句玩笑话来回答，他的回答翻译过来是这样，“因为上帝喜欢三位一体”，于是他建议可以去求教此问题的大专家麦克斯·布兰克。     

宇宙探索七、引力波探秘

我们都知道电磁波，那是物体的电磁辐射，静止的电磁场辐射电磁波，加速运动的电荷也会辐射电磁波，加速运动的电荷也会辐射电磁波。我们也知道，物体都有引力，会产生引力场，爱因斯坦在发表广义相对论后不久，预言引力场具有波动性质的引力振荡，加速运动的质量（引力源）也辐射引力波。由于电磁波是由光子传递的，爱因斯坦假定引力波是由引力传递的。     

众眼看宇宙：哈勃空间望远镜

90亿年前爆发的恒星 科学家利用哈勃空间望远镜发现暗能量并不是宇宙的新成分，而是宇宙形成历史中的副产品。暗能量是一种神奇的推力导致宇宙以更快的速度向外扩张。科学家利用哈勃空间望远镜发现早在90亿年前暗能量就开始导致宇宙膨胀速度的增加。这幅暗能置的照片同一个世纪前爱因斯坦所预言的一样——从空旷的宇宙中辐射出一种与引力相反的作用形式．来自哈勃望远镜的数据提供了有力的证据来帮助科学家理解暗能量的本质．[第一段]     

《爱因斯坦的梦》:智慧随时间而来

当1905年爱因斯坦提出狭义相对论时,肯定思考过时间的问题,不过他对时间的思考恐怕不如他的后辈阿兰·莱特曼来得深邃。1992年,莱特曼借助爱因斯坦的名字发表了一组对于时     

飞向宇宙的"燕子"

尤里·加加林被叫醒的时候是早晨5点30分,距离他的首次太空之行还有三个半小时。这一夜,他睡得很香,所以当医生问他睡得怎么样时,这位27岁的空军上尉回答:“和原先预料的一样。”     

骚乱中的世界第一重：相对论

尽管牛顿引力平方反比定律帮助天文学家成功地预测到海王星的存在，但直到19世纪末，牛顿定律仍然无法给出圆满的答案，而且在水星轨道上也发现了扰动。直到1915年，爱因斯坦发表了他的广义相对论，才有了对这些不规则现象的解释。爱因斯坦因他的理论物理学著作获得1921年的诺贝尔奖，对科学做出许多持久的贡献。在2008年的一次民意调查中，他被命名为继牛顿之后的第二大科学巨匠。     

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…     

为什么夜空是黑暗的？

有时,最简单的问题却是最难回答的。为什么夜空是黑暗的?这个简单的也许只有孩子才会问的问题,曾在长达一个多世纪里困扰着科学家。早在19世纪,德国天文学家奥伯斯就认识到这个问题,并对此做出认真的思考。在1826年,奥伯斯在一篇宇宙学论文里提出了一个有关这个问题的科学假设,被称做奥伯斯佯谬。他假设:无数颗恒星均匀地分布在宇宙空间里,如果宇宙是无限的,那么在以地球为中心距离无限远的半径上,会有无限个球壳。奥伯斯计算出每一个球壳射到地球上的光在数量上是相等的,因此到达地球上的光的数量是无限多的,整个天空将是无限亮的(虽然现在…     

理解宇宙的方式

理解宇宙的方式周兆平宇宙比它所包含的众星更年轻吗？爱因斯坦的大错不是错吗？这些就是宇宙是混沌的原因吗？不久前，劳尔与他的密友波斯特曼宣布了他们的研究成果。这些年轻的科学家们认为，宇宙并不是以一种壮观的方式正在向外膨胀，作为成千上万条银河的集合体（包括...