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…     

宇宙的"生命"

现在我们生存的宇宙,据目前观测数据表明至少已有200多亿年了.200亿年前的宇宙是一团巨大的超物质、超能量、超时空的原始聚合物体,在自身各种能量的强烈作用下,这团物质发生了"大爆炸"(在最近这次"大爆炸"之前已发生过无数次相同或相似的宇宙"大爆炸").在爆炸后的漫长演变、变化过程中,形成了现在宇宙的形式,而且还将继续演变下去.从"能量物质"逐渐变成"恒量物质",再经过几百亿年或者上千亿年的时间,"恒量物质"最终又将转变成最初"能量物质".这样,宇宙就圆满完成了它"生命"的一个周期,或者说宇宙又"活"了一次.     

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。     

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…     

宇宙探索十五、攻克宇宙大爆炸的他山之石

基本粒子和基本力概念攻克宇宙大爆炸的他山之石之一,是基本粒子和基本力概念。所谓基本粒子,就是组成物质原子的最小粒子,也叫亚原子粒子。绕原子核旋转的电子是基本粒子;原子核是由质子和中子组成的,而质子和中子又是由夸克组成的,它们也是基本粒子;此外还有中微子等。上述组     

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…     

白说“宇宙大爆炸”

人们通常对“宇宙大爆炸”感到很神秘,“宇宙大爆炸”确实也是一个高深的科学问题,这里力求将它浅析。取名“白说”,是因为作为尝试,纵使未能说白,白说也无妨。 为便于理解,先粗略地了解几个有关的概念。     

宇宙探索十七、宇宙大结构和宇宙膨胀

恒星诞生和宇宙大结构在大爆炸约3分钟后产生的氢和氦,以气体形态弥漫在整个宇宙空间。这样大约经过300万年,也许由于弥漫的气体是带电的等离子体,它们形成强大的电流和磁场旋涡,将等离子体气体吸引在一起;也许是由于暗物质的聚集,它们的引力开始吸引气体;或许两者都存在。这样     

宇宙大爆炸之前……

布莱恩·克雷格说，在他还是一个小男孩的时候，在电视中看到人类第一次登陆月球，当时就禁不住心生好奇：“这一切部是如何开始的？”在他的著作《宇宙大爆炸之前》中，这位英国科普作家探讨了物理学家和哲学家提出的各种旨在解释“我们是如何走到今天这一步的？”     

大宇宙循环

当今学术界对于宇宙的观念，最基本的便是大爆炸理论，该理论为我们勾画出宇宙的轮廓，从而成为学术界的经典理论。然而，宇宙似乎永远都是一个最深奥的难题，它的演化过程是科学研究的永恒主题，其中最引人注目的课题就是宇宙的诞生了。大爆炸理论对此是这样描绘的：宇宙是由“奇点”诞生而来。“奇点”是一个温度和密度奇高的神奇小点，在约１５０亿年前，“奇点”突然爆发，从而形成了现在这个宇宙。但是，这个“奇点”被描绘成体积为零、时间停顿的“点”，似乎是一个不可想像、不可思议的点，其本身是一个无限大与无限小相结合的矛盾体…     

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…     

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     

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”。     

新闻左右看

地球还在 欧洲大型强子对撞机已成功完成了铅离子对撞实验。二束铅离子束以接近光速的速度撞击，产生多个微小的高温“火球”。科学家称，这再现了宇宙大爆炸一百万分之一秒后的状况，因此被很多媒体称为“迷你版宇宙大爆炸”。     

宇宙探索100问

29什么叫“宇宙免费午餐”?一些宇宙学家认为,大爆炸初期的宇宙就存在伪真空态,宇宙中的物质粒子就是从那种伪真空态中从“无”中产生的。一些宇宙学家进一步认为,量子引力理论也允许时间和空间自发地、没有原因地从“无”中产生,就像粒子自发地、没有原因地从“无”中产生一样,而不违反物理定律。根据量子引力理论的这些理论,包括物质、时间和空间在内的整个宇宙都是从“无”中产生的。因此,宇宙学家艾伦·古斯说:“人们常说没有免费午餐这回事,然而,宇宙本身就是一份彻底的免费午餐。”     

宇宙起源新说

我们探知的宇宙是一个巨大而古老的大杂烩,其中充斥着形形色色的粒子,不同波长的光波和其他奇异的物质。但是宇宙学家们认为它并不是一直就是这样。大约140亿年前,当宇宙刚刚诞生几微秒的时刻,宇宙是由叫做“夸克—质子构成块”的亚原子粒子组成的温度极高的一锅“过热汤”,其均匀程度之高使现代法国厨师也自愧不如。卓越的宇宙学家迈克·特纳花了大半辈子的精力致力于宇宙演化问题的研究,想弄清宇宙是如何从原始的“夸克汤”演变成现在星系分布的气泡状结构的。所谓星系分布的气泡状结构,是指观测到的星系分布在巨大气泡的表面,而气泡里面…     

宇宙诞生以来的最大爆炸

在２００１年５月的《自然》杂志上，NASA的天文学家宣布，在１９９７年１２月１４日，通过意大利—荷兰的“百普SAX”卫星和NASA的“甘顿伽马射线”观察卫星，侦察到自宇宙诞生以来最大的伽马射线爆发。其爆发出来的能量，比以往的推论要高出１００倍以上，也比“超级新星”爆发产生的能量高出几百倍。虽然爆炸只历时一两秒，但它发出的光，是整个宇宙星体发出光的总和。爆炸的源头来自一个名为“GRB９７１２１４”的星系，距离地球约１２０亿光年。伽马射线爆发是宇宙中一种散乱的高能量辐射现象，通常只维持数秒，２０世纪６０年代…     

宇宙探索二十、暗能量奥秘初揭

暗能量“藤”和“瓜”归纳上面暗能量“藤”和“瓜”的线索就是:“超新星爆发一宇宙加速膨胀一暗能量”。我们先来揭示超新星爆发与宇宙加速膨胀的关系。我们知道,超新星爆发是一颗巨大的老年恒星——超巨星的壮烈死亡,在很短的时间内亮度突然增大几十亿倍。这为我们远距离观测     

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     

大爆炸之前的“有”与“无”

对天文界来说，20世纪60年代可说是宇宙学和天文学的大收获时期，不仅观察到了理论预言的中子星、微波背景辐射（它是宇宙创生大爆炸的余晖），而且最重要的是，经科学家的长期努力，终于使大爆炸理论从众多宇宙论中脱颖而出。按照这一理论，140亿年前，空间中的一个极小的点突然大爆发，温度达到无限大，能量和物质井喷而出，空间开始膨胀，之后逐渐冷却到今天的3K，而其可观察的空间跨度约为140亿光年。