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     

猴子捞月不为虚：—反物质探秘

直到20世纪初,科学家才确定物质的最小单元是分子,分子是由原子组成的。1911年,英国物理学家恩·卢瑟福发现物质原子又是由原子核和核外电子组成的。1932年,詹·查德威克又发现原子核是由质子和中子组成的。这样,说到底,物质是由电子、质子和中子组成的,所     

寻找希格斯粒子

正我们的世界是由什么构成的?这是一个从文明诞生之初就一直伴随着人类的问题。随着现代科学的发展,直到最近两个世纪,这个问题才逐渐有了准确的答案。19世纪的化学家发现,世界万物都由几十种不同的化学元素组合而成。到了20世纪30年代,物理学家进一步发现,每一种化学元素都由原子组成;而每一个原子都包含了一个位于原子中心的原子核和若干个核外的带负电的电子;每一个原子核则由不同数目的带正电的质子以及电中性(正负电荷平衡)的中子构成。在原子中,质子与中子的质量占据了原子质量的绝大部分。而质子与中子的质量非常之小,小到什么程度呢?每1克物质,都包含了将近1亿亿亿个质子或中子。     

物质的基本元素

自古希腊时代，人们一直在研究物质的最基本元素是什么。经过数千年．科学家相信物质是由原子所组成，而原子是由电子和核子组合而成的，核子又由质子和中子所组合，中子是由夸克(三种不带电荷的更基本的粒子)所组成。这是目前人类对物质最基本元素的认识，但是原子内会不会有其他更基本的元素呢?这是科学家渴望知道的。     

《易经》宇宙探秘——《易经》与当代科学的故事

介子来临 1935年,日本物理学家汤川秀树发表介子理论,用来解释原子核内的作用力,即把质子和中子束缚在一起的强核力,是由一种名叫"介子"的粒子传导的.他预言介子的质量应在电子和质子之间,约为电子的200～300倍.     

反物质世界的空间观念

反物质的发现，最早可追溯到７０年以前，美国物理学家安德逊首次在实验室中发现了正电子。这一反粒子的发现，轰动了当时的科学界。随后，反物质家族中的其他成员如反质子、反中子也相继被发现。从那以后，寻找反物质的科学研究就一直没有停止过。大家知道，质子和中子组成了原子核，加上核外电子就构成了原子，原子构成分子，再由分子组成形形色色的物质世界。那么，能否由反中子、反质子和正电子组成反原子，再由反原子构成反分子，从而进一步构成同样复杂的反物质世界呢？诺贝尔奖的获得者、英国物理学家保罗·拉迪克认为，每种基本粒子…     

从原子到宇宙：理性的嬗变

从原子到宇宙：理性的嬗变韩英材大家都知道：原子是由居于原子中心的带正电的原子核和核外带负电的电子构成的。原子核是由质子（带１个单位的正电）和中子（不带电）两种微粒构成的。原子结构如此，宇宙的结构如何呢？我认为原子结构反映了整个宇宙的结构。区别在于原子...     

航天简讯

反物质将作为驱动火箭的动力仅用35毫克的反物质就能把美国航天飞机送入太空轨道运行!这是在写科学幻想小说吗?然而,美国空军确实已在从事这种研究,要用反物质作为动力驱动火箭进入外层空间。反物质就是物质的反射影像,由亚原子粒子组成。这些亚原子粒子所带的电磁电荷和“物质”的电磁电荷正好相反。原子核中的质子带正电荷,而反质子带负电荷。绕原子核运行的电子带负电荷,而在反物质中与之相对的正电子则带正电荷。     

探索宇宙射线

正什么是宇宙射线?天文学家确认宇宙射线是来自于宇宙中的一种具有相当大能量的粒子流,它不同于由光子组成电磁射线,而它是由亚原子组成,亚原子是比原子还小的粒子,像是质子、原子核或电子一样。大部分宇宙线是由单纯的质子构成的,还有一小部分是由氦原子核构成的,另外极少一部分是重元素构成的。因为宇宙射线具有质量高速粒子流,所以也同样具有巨大的能量。     

中子星的奥秘

在1967年，天文学家观测到一种奇异的星体。它直径10千米～20千米，发出稳定的无线电脉冲波，具有每秒几周甚至几十周的自转速度，磁场是太阳的上亿倍，密度也大得惊人——这就是中子星。这种星体属于恒星的范畴，也是一种变星。物理学家分析，这种星体是超新星爆发时把星体内部的电子几乎全部挤压到原子核内与质子结合成为中子而形成的，故取名中子星。     

宇宙探索

脉冲星和星际分子脉冲星脉冲星就是旋转的中子星,中子星是由中子组成的。因此,我们要从中子说起1920年,新西兰出生的英国物理学家恩·卢瑟福预言原子核中可能有中性粒子存在。1932年,他的追随者,另一位英国物理学家J.查德威克在实验室发现中性粒子,证实了他的预言。后来,这种中     

火星出庭做证

我们曾在“一种简明的阐释”(见《飞碟探索》1995年第4期)一文中把原子和太阳看成是相似的东西.原子有原子核壳层及电子壳层,太阳也有类似的“核壳层”及与原子电子壳层相似的行垦壳层.它们两者的壳层都是物质在阴阳互变中导致空间能量密度产生变化而产生的空间能量密度波.重原子核内部空间能量密度高,所以重原子核向外发射粒子或裂变时会放出能量.太阳内部空间的能量密度也较高,所以太阳气体从中心流出表面时也会放出能量,这是太阳能的本质.所以太阳能不是氢核聚变能.这就是中微子失踪的原因.     

超新星爆炸可能会产生最终的挤压物质——夸克恒星

许多年来，物理学家们一直在为创造一种被称为夸克物质的超致密材料而努力奋斗。那么，什么是夸克呢?夸克，即理论上设想的带电核粒子，是已知的粒子如质子和中子等的基本构成部分。物理学家们试图借助各种高效能量，来打碎结合到一起的粒子。然而．或许存在一种更容易得到这种材料的方法，也许在太空中就存在夸克物质的巨大星体。     

地球可怕的未来

世界上的万事万物，皆为对立的统一。大到宇宙世界，它的组成就是明物质和暗物质，明能量和暗能量：小到原子世界，它的组成就是带正电的原子核和带负电的电子。同样，万事万物皆有它自己的兴和衰，生和死。这样一看．我们就可以坦然地面对我们自身，面对我们的栖息之地——地球。     

飞碟的外壳

金属氢存在与否是科学界的一桩悬案。最近，我国学者提出了令人震惊的方案：在低温条件下，对固态氢填充中子，使其成为一种稳定结构，并能在温度升高后继续保持。固态氢为正四面体结构，在４个氢原子之间填入中子后变为具有金刚石结构的氢—中子复合物，其稳定性基于以下因素：中子由３个夸克组成，两个带１／３个负电单位，一个带２／３个正电单位，总体表现为电中性，但其表面不断呈现有规律的正负电场涌动，当距离足够近时，中子将显示电磁场性。氢原子的直径是所有原子中最小的，处于正四面体结构中心位置的中子与４个氢核（质子）的距…     

宇宙探索100问

什么叫引力时间膨胀? 引力时间膨胀就是引力红移。 我们知道,原子中的电子,以极其准确的频率绕着原子核旋转,一个原子就是一只非常简单的钟。引力场使原子中的电子振荡频率变慢,就是钟摆的摆动变慢,也就是时间膨胀了。 其实,早在广义相对论问世的1911年,爱因斯坦就认识到,引力场越强,钟走得越慢;同样的钟,离大质量天体越近,走得越慢。后来,爱因斯坦在广义相对论中得出的整体结论,叫做“引力时间膨胀”。     

宇宙中的逆行之谜

打破宇宙的规则 在我们的太阳系里，所有的大行星都沿着太阳的自转方向绕太阳公转，而且公转的轨道面与太阳的赤道面基本存在于同一个平面上。科学家认为，这是由于太阳和它的所有行星都形成于同一片由气体和尘埃组成的分子云中的缘故。在引力的作用下，分子云发生收缩，渐渐变成了一个旋转着的扁平的盘。由于太阳和行星都由同一个行星盘中的物质所组成，而这些物质又原本都向着同一个方向旋转，所以导致的结果就是，它们自然而然地存在于同一个平面上，且行星公转的方向和太阳自转的方向一致。     

由地面宇宙线中子强度反演空间质子和重离子的分布

采用线性回归的方法研究了太阳活动平静时期空间高能质子和重离子微分通量与地面OULU宇宙线台站中子强度之间的相关性,利用地面中子强度数据来反演空间高能质子和重离子通量.从质子和重离子的能谱出发,结合OULU台站中子强度的数据,提出了由地面中子强度数据反演空间高能质子和重离子微分通量的新方法.文中以GOES卫星上350～420 MeV,420～510 MeV,510～700 MeV,＞700 MeV(P8～P11)四能道的高能质子和ACE卫星上的元素C为例,并将反演的数据与测量结果比较,二者符合较好.为了探索这种反演方法在空间辐射环境描述中的应用,同时利用2006年11月和12月质子通量的反演结果对反演方法进行了验证,证明利用这一反演方法可以从地面中子强度的数据很好地反演出空间质子和重离子的微分通量.      

奇异的矮星

奇异的矮星杨波白矮星是一种死亡之星。由于核合成反应不再进行，因此也就不再燃烧发光了。电子和原子核紧密地挤在一起，原有的原子结构已不存在。目前，研究人员认为，在这些死亡之星中可能隐藏着含有奇异夸克的核。这种夸克核的存在可能稳定了这些星体，这样，这些星体...     

用蒙特卡罗方法研究质子在航天器内部充电中的作用

介绍了航天器内部充电的基本物理机制, 重点研究了质子在内部充电中的作用. 用蒙特卡罗方法模拟质子在介质中的输运过程, 计算了简化的平板介质在一定通量的粒子环境中的内部充电情况. 结果表明, 介质内部最大电场与入射质子能量有关, 当质子能量达到14 MeV时候, 内部电场最强; 当质子与电子的入射数目相同, 并且材料参数一样时, 质子产生的最大电场大于电子产生的最大电场. 选取2004年7月26日TC-2卫星姿控分系统故障前的质子和电子通量数据, 分别计算了二者可能引起的内部最大电场. 计算结果表明,质子产生的最大电场比电子产生的最大电场小2~4个数量级, 并且远小于击穿电场; 在某些极端情况下, 例如质子产生的电场和电子产生的电场方向一致的时候, 电场的叠加会使局地电场得到加强.