"开天辟地"——宇宙的创生机制

大爆炸宇宙学说的"乌云" 1970年代末,大爆炸宇宙学说的天空中游荡着几朵"乌云". 宇宙微波背景辐射已发现10多年了,微波背景上由于地球运动引起的温度差异也已在几年前探测到了.     

科学之窗

称量宇宙##D天文学家告诉我们今天的宇宙仍在不断地膨胀。但人们不仅要问：它会永远膨胀下去吗？宇宙究竟有多大的质量，这些质量所产生的引力能否使膨胀减慢．甚至宇宙会塌陷成一个密度惊人的人球吗7由于宇宙的质亟不能被直接测量．所以许多的宇宙模型还只是一种假想。也许到了2001年天文学家们可能会找到问题的答案。因为1996年4月美国宇航局批准了一项耗资7000万美元的太空探测计划，这项计划是拍摄宇宙大爆炸后留下的背景辐射。第一次观测到宇宙微波背景辐射，是1992年从一个宇宙背景探测卫星（COBE）收集到的数据中获得的。COBE探…     

早期宇宙之谜

使用X射线探测卫星ROSAT观察宇宙的科学家们认为,早期宇宙中的类星体产生于星系中心。而天体物理学家将发现很难解释它们怎么会在大爆炸发生后那么短的时间内形成的,而其他的证据却偏偏显示出那个时候的宇宙物质分布是如此的均勻,甚或毫无“结块”的迹象。普朗克学院的天体物理学家格仑瑟·海辛格在0.4弧度范围上探测到40个类星体。ROSAT在该区域的背景上,观察到了一束束的X光辐射。海辛格认为,这些X光束是由处于红移状态下的类星体发射出来的。如果他是正确的,那就说明早期宇宙中的物质分布是极不均勻的。这与最近从对宇宙背景辐射的观察所获得的结论有矛盾,这种辐射,据认为是由大爆炸产生出来的。观察表明,按宇宙背景辐射的分布状况来看,宇宙早期物质分布应当是极为均勻的。     

充满活力的空间天文学

以人造卫星上天为标志而兴起的空间天文学,是继十七世纪伽里略开始的光学天文、二十世纪四十年代诞生的射电天文之后,天文学发展的又一个里程碑,它给古老的天文学带来崭新的面貌,使天文学产生一次新的飞跃. 空间天文学是在大气外层空间探索宇宙奥秘的.这种独特的天文观测环境使它具有地面天文观测所无法比拟的优越性.它突破了地球大气的屏障,直接探测天体的辐射、宇宙高能粒子和行星际介质样品,开拓电磁波的观测波段,使天文学有可能进入全波天文时代. 这种内在的优越性使得空间天文学在其发展过程     

空间天文学与天体物理学

几乎我们所知宇宙中的一切都来自于对天上无线电波至γ射线大致横跨波长16个数量级的电磁辐射的研究。然而大部分辐射都完全被地球大气层吸收了——只有无线电波和可见光波能透射到地表,即使这些波也存在变形或受到干扰。空间天文学则能避免地球大气的影响,在天上打开新的窗口,通过这些窗口,我们窥探到了比原先所知的更遥远的宇宙以及有关宇宙结构和宇宙演化方面更加丰富多彩的信息。     

大气外巡天观测

利用航天器在宇宙空间进行天文观测,可克服地球大气对天体辐射的干扰和阻挡,对天体进行“全波”观测.通过卫星姿态控制,可使卫星上的探测仪器对准太阳作空间太阳观测,或使仪器按预定方式扫描天空作大气外巡天观测.早在本世纪四十年代,人们就已利用气球、火箭获得空间太阳观测的初步成果;人造卫星上天后,利用卫星、深空探测器和“天空实验室”     

康普顿散射对2—5μm红外背景谱的影响

一、引言1983年,Matsumoto等人说:他们用火箭作为运载工具进行高空红外探索,在2—5μm波段探测到一个新的红外背景辐射,这个红外背景是温度约为1500K的黑体谱。大家知道,微波背景辐射被认为是大爆炸的残余。那么,这个新发现的红外背景的根源又是什么?Carr     

大爆炸理论再次“爆炸”

在今年早些时候召开的美国物理学会会议上,传出了“爆炸性”的新闻:美国国家航空和航天局发射的“宇宙背景探测器”卫星,终于测到了宇宙背景辐射中的微小起伏:这使得宇宙学家对大爆炸理论信心倍增。     

空中多面手——气球

近年来,在商海中掀起的气球广告热,方兴未艾。在各类城市中到处可见高悬的彩球,系带着巨型字幅随风摆动,格外引人注目。在高速发展的经济社会中,气球再次显示了自己的独特功能。自气球问世二百多年来,曾为人类作出过突出贡献,且不谈古老的热气球,仅氢气球一族立下的汗马功劳和创造的奇迹,就足以令人鼓舞和振奋。大气探测最早乘氢气球探测大气的是法国科学家查尔斯,1783年他乘坐自制的氢气球上升到2000多米     

木星带来更多惊奇

正美国宇航局"朱诺号"探测器发回地球的最新数据表明,木星大气飓风起源于木星大气深层,持续时间比地球飓风长得多。木星南北两极巨型飓风是恒久性大气特征,在太阳系中很独特。科学家说,我们对木星的了解依然很少,需要新一代探测器从新视角更深入探测木星。木星上著名的条带发源于什么深度一直是谜。"朱诺号"在飞近木星过程中进行的引力测量如今终于提     

注视宇宙的“红外”目光

红外天文学威廉·赫歇尔（William Herschel）是天王星的发现者．也是恒星天文学的开创者,1800年,他用温度计测量太阳光谱的各部分温度时,发现光谱的红端之外亦有温度上升,且升得更快,于是发现了红外辐射。红外辐射的发现．加深了人们对电磁波的认识,也扩展了人类的视野,它使人们可以在红外波段上观测神秘的宇宙．探测用可见光无法看清的天体。     

宇宙学的新动向

首先介绍观察宇宙学方面的一些新动向: 3K微波背景辐射的各向异性1965年彭齐阿斯和威尔逊发现了各向同性的宇宙微波背景辐射,这对均匀的、各向同性的标准宇宙模型(弗里德曼模型)是个有力的支持.然而,1978年美国普林斯顿大学的威尔金森(Wilkinson)及加里福尼亚大学贝克莱实验室的斯莫特(Smoot)等人,各自独立地发现在微波背景辐射中存在着偶极的各向异性,辐射温度最高点在狮子座a星方向,最大温度超过平均值3.5×10~(-3)K.对此可以看作是宇宙非各向同性的证据,即宇宙的整体可能既有切向运动又有转动.但由于这个各向异性是偶极分布的,因此也可以解释为:地球相对于微波背景辐射有一个速度为390公里/秒的运动,正是这个运动引起的多普勒效应使人们观察     

全球变暖(上)

什么是温室效应 宇宙中的任何物体都辐射电磁波。物体的温度越高,其辐射电磁波的波长越短。太阳表面温度约6000℃,它发射的电磁波长很短,称为太阳短波辐射(其中包括可见光)。地面在接受太阳短波辐射而增温的同时,也时时刻刻向外辐射电磁波而冷却。如果没有大气,那么地球的地面平均温度应为-18℃。可是地球的地面平均温度却约为15℃,这33℃的温差主要是地球大     

宇宙背景辐射和新“以太”漂移

地球几乎是各向同性地浸没在奇特的辐射中,这个辐射是关于宇宙历史和它的性质的唯一的讯息来源。这种微弱的辐射是13年前,在研究噪声对卫星通讯系统的干扰时发现的。“噪声”被证明是起源于宇宙,且不久被称为3°K(绝对零度3度)宇宙黑体辐射,因为它具有     

日美将协力探测行星奥秘

1989年8月,在太阳系最外侧的行星——海王星通过距地球最近位置时,日本文部省科学研究所将利用美国的行星探测器“航海者2号”,在长野县臼田町用日本最大的抛物线天线(直径64米)接收从“航海者2号”上发出的微弱电波信号。日美合作探测行星尚属首次。这次探测的目的是,调查海王星的大气组成和是否形成环状气体,并为解明类似地球的原始大气     

大气红外辐射可预报地震

科学家们发现,在卫星拍摄的地球热照片上。某些地方有时会出现无法解释的红外异常现象。它们会迅速扩散,面积可达10万平方公里。这种现象可连续保持数日,然后自行消失。奇怪的是,当某地区出现这一现象后几天,该地区必然会发生地震。目前,苏联科学院地球物理研究所和全苏航天航空测绘科学研究所正在研究这种异常的大气红外辐射     

“太空实验室”里的奇观

神舟二号飞船在太空飞行的几天中,将进行一系列的空间材料、空间天文和空间生物等实验。在这艘飞船上装有空间晶体生长炉、空间生物培养箱、宇宙天体高能辐射监测仪、大气密度探测器等实验设备,俨然一个太     

苏联第三个人造地球卫星科学考察的某些总结

按照国际地球物理年的计划,苏联利用人造地球卫星进行了大量的关于高空大气和宇宙空间的研究。在莫斯科举行的国际地球物理年专门委员会的国际会议上,参加者以很大的兴趣听取并讨论了苏联科学家的各项报告。这些报告包括有关地球卫星运行的研究,大气数据的测量——大气高层的压力、密度和温度,宇宙射线的研究,地磁场的研究,太阳微粒辐射和微流星的研究,太阳硅电池工作情况的研究,在宇宙飞行条件下动物有机体生活情况的研究,以及其     

2003年8月火星大接近

火星是地球的姐妹行星,比地球小,比地球离太阳远,它的自然条件对人类来说远远比地球差,但是它在很多方面和地球有类似之处。人类用望远镜观测火星已有上百年,近30多年来人类发往火星的飞船探测器已不下一二十次,最早是1976年“海盗”号无人飞船降落在火星上。最近又有好几个探测器发往火星。主要的目的就是去探测火星上有没有水?以及其他自然情     

宇宙学进入了"精确研究"时代

瑞典皇家科学院10月3日宣布，2006年诺贝尔物理学奖授予美国科学家马瑟（J．Mather）和斯穆特（G．Smoot），以表彰他们发现了宇宙微波背景（CMB）辐射的黑体形式和各向异性。马瑟和斯穆特借助美国1989年发射的宇宙背景探测器（COBE）卫星做出的发现．为有关宇宙起源的大爆炸理论提供了支持，他们的工作“将我们带回了宇宙形成的婴儿时期”，“使宇宙学进入了精确研究时代”。