宇宙膨胀的证据

宇宙膨胀的证据已经积累了六十多年。第一个重要的线索是红移。如果一个星系发射或吸收某些光的波长比其他星系强烈得多，而这个星系又正在远离我们，这些发射或吸收的光的特点是向较长的波长偏移———即当后退的速度增大时，它们会变得较红，这种现象被称为红移。哈勃的测量表明，一个遥远星系的红移比一个靠近地球的星系的红移要大得多。这种关系现在被称为哈勃定律，就是在一个均匀膨胀的宇宙中所企盼的。哈勃定律认为，一个星系的后退速度等于其距离乘以哈勃常数。而在附近星系中的红移效应相对来说是微小的，需要良好的测试设备来探测…     

来自宇宙边缘的闪光

一道来自遥远宇宙边缘的闪光,可能将打碎人类关于宇宙运行所做的一切假说。1998年,科学家在宇宙中搜索到一束光亮。这束闪光来源于约120亿年旅程的一个遥远类星射电源,它穿过了金属(例如铁、镍、铬、镁)的天际云层被人们所捕捉。当天文学家约翰·韦布和他在澳大利亚悉尼新南威尔士大学的研究小组分析这束闪光时,他们发现一些金属原子已吸收了它的某些光子。但是,根据已知的物理学定理,这种吸收既不合理,也有违常规。如果按照美国新泽西州拉特格斯大学的物理学家托马斯·班克斯、迈克尔·道格拉斯和圣克鲁斯大学的迈克尔·丹等人的理论,这项…     

观测宇宙诞生

按宇宙创生的大爆炸论，创生后的一段时期内，宇宙空间温度很高，故当时充满着辐射性的等离子气体。整个空间犹如弥漫着厚厚的热浓雾，光子无法自由地通过。但温度随着空间的膨胀而逐渐冷却，约在50万年后，已冷却到质子能够抓住电子从而形成氢原子。从此辐射     

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。     

宇宙的未来

在晴朗的夜晚，在城市的郊区或僻静的乡村，你会看到一个缀满星斗的深邃夜空。乳白色的银河一泻千里，凝视良久，让人顿生敬畏之情。天文学家告诉我们，银河是一个带有四个旋臂的巨大的漩涡星系，它包含１０００亿个星体或更多，在它之外还有上百亿个类似的星系。更令人惊奇的是，这些星系正以巨大的速度（约７２千米／秒）相互远离，而这一切都开始于约１５０亿年前的一场大爆炸。１９２９年，美国天文学家哈勃提出了著名的哈勃定律，即星系的红移量与它们离地球的距离成正比。这一定律至今已为大量的观测数据所证实，它清晰地显示出整个宇…     

宇宙之花是恒星

人们无不赞叹星光灿烂，神奇的星空有着千年不衰的魅力。因此人们部称这满霜的繁星是“宇宙之花”，是的，只要抬头仰望，就不难看到它们在夜空中争奇斗妍……     

透视宇宙的眼睛——“硬X射线调制望远镜”

中国“硬X射线调制望远镜”（Hard X-ray Modulation Telescope,简称HXMT）天文卫星将是国际上已知计划中唯一一台既可以实现宽波段、高灵敏度X射线巡天成像,又能够研究黑洞、中子星等高能天体的短时标光变和宽波段能谱的空间X射线天文观测设备。作为我国第1颗天文卫星,HXMT已被明确列入国家《“十一五”空间科学发展规划》和《航天发展“十一五”规划》。HXMT上天后,不仅将使我国的高能天体物理观测研究达到国际先进水平,还可为提升我国在深空探测等方面的能力作出重要贡献。     

宇宙的未来

宇宙与一间房子、一个场地、一台机器一样,不可逆转地在衰败。虽然房子、场地和机器可以整修翻新,但这要消耗其它许多东西,使更多的东西衰败。宇宙也一样,虽然不断     

并存的旧宇宙

1980年，美国物理学家艾伦·古恩提出了宇宙膨胀说，这一学说解释了宇宙大爆炸的成因。在得到各向同性的SK背景辐射说、天作红移光谱说的支持，宇宙膨胀说被公认为最好的宇宙构造说。尽管如此，它仍然不是惟一的、完美无缺的宇宙构造说。俄罗斯的一位物理学家就提出了混地膨胀说，认为宇宙由无数个小宇宙组成，一些小宇宙在迅速生长，一些在缓慢膨胀。在本文中，笔者试图论述不同于上述宇宙构造说的新说：旧宇宙并在说。旧宇宙并存说认为：和正在膨胀的宇宙并存，还有一个正在收缩的旧宇宙。旧宇宙产生于极为遥远的过去，产生于第一次宇宙…     

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…     

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     

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。     

暗能量一手“操控”宇宙

直到1998年,天文学家才发现,原-来我们一直忽略了占整个宇宙将近3／4的成分,也就是暗能量。暗能量不仅驱赶着宇宙膨胀,星系形状与星系间的距离也控制在它的手里。     

最重的宇宙物质

众所周知,物质是由原子组成的,原子则是由质子、中子和电子这三种基本粒子组成的。质子和中子组成原子核,电子在原子核周围旋转,原子核的直径不及原子的万分之一,这样,原子内部就存在着巨大的空隙。假若质子和电子撞在一起,就会形成中子。于是,科学家提出一个有趣的设想:如果设法把所有的质子和电子都结合在一起,形成全部由中子组成的物质,其密度就大得惊人。因为原子内部几乎没有空隙了。但要做到这一点,必须有非常强大的压力,把围绕原子核旋转的电子压回到原子核里去。早在20世纪初,就有物理学家提出过:宇宙间可能存在着完全由中子组成的…     

地球人眼中的宇宙边界

射电大文学家杰奎林·休伊特在位于圣奥古斯丁平原上的超大阵列射电望远镜的中心控制生中坐下,开始了她计划中的观测工作.超人阵列是由27台时电望远镜组成的集合,其中每一台都有一个直径超过24米的截抛物面大线.这些大线尽可能离得远一些,与位于中心的控制室形成Y形,每个臂上最远的望远镜离中心有24公里远.这些抛物     

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…     

探索宇宙的最新进展

世界最大光学望远镜开光试测2007年7月13日,位于非洲西北海岸加那利群岛中的拉帕尔马岛上,世界最大的天文光学望远镜GTC(西班牙文Gran Telescopiode Canarias的缩写)举行开光     

观测宇宙的新窗口

瑞典皇家科学院决定将2002年诺贝尔物理学奖授给美国科学家雷蒙德·戴维斯、日本科学家小柴昌俊和意大利出生的美国科学家里卡多·贾科尼,以表彰他们在天体物理学领域做出的先驱性贡献,打开了人类观测宇宙的两个新窗口。这两项成果中的一项是戴维斯和小柴昌俊在“探测中微子”方面取得的成就,这一成就迎来了中微子天文学的诞生;另一项是贾科尼在“发现宇宙X射线源”方面取得的成就,这一成就为X射线天文学的诞生奠定了基础。捕捉来自宇宙的中微子著名美籍华裔物理学家吴健雄教授曾经说过:“在世的人们即已看到中微子假说的胜利,也许永远不能…