科学之窗

最远的星系一个国际性的天文学家小组发现了他们认为迄今已见到的最远的星系。它位于宇宙可见范围距离的90％以上。从这个目标放射出的光线表明距离为4C41.17,传播到地球上的光比以前研究的任何星系都更远。他们认为,它起源于百亿年前的宇宙大爆炸后最初的十亿年左右。     

不速之客

"希望号"飞船的左舷被一粒宇宙尘埃击穿了一个小洞.当飞船在以接近光的高速前进时,任何一个在宇宙中飘浮的颗粒相对它的动能都大得惊人!所以"希望号"装配有地球上最先进的电磁力栅系统,能自行弹开航线上的任何物质.但这粒尘埃很偶然地穿过了力栅,一头扎进飞船.     

宇宙暴胀的根源

标准宇宙学模型认为宇宙起源于大爆炸,并且经历了暴胀阶段。然而,为什么早期宇宙会暴胀,存在不同的理论假设。一个理想的模型是宇宙起源于真空,并演化为今天的宇宙。通过求解量子宇宙学方程,并使用德布罗意-玻姆量子轨道理论,可以获得真空暴胀解。随着微波背景辐射观测精度的提高,这一模型的正确性有望获得实验检验。     

宇宙只有一个吗

伟大的波兰天文学家尼古拉·哥白尼用日心说推翻了长达2 000多年的人类传统宇宙观,至此,人们对宇宙的认识进入了一个日新月异的新境界。然而,这种日新月异还有一个"框":宇宙是唯一的。今天,人们对宇宙的认识或许将被颠覆——多重宇宙,我们生存的宇宙或许只是无数宇宙中的一个!     

宇宙加速膨胀的射电直接测量研究获得重要进展

<正>最近,北京师范大学天文系张同杰宇宙学团队基于宇宙学中Sandage-Loeb效应也称Redshift Drift原理,提出了第一个宇宙加速膨胀的射电直接测量方法.传统方法是通过距离观测并且基于宇宙学哥白尼原理和爱因斯坦方程来测量宇宙加速膨胀,这是一种间接方法.新提出的方法是一种与宇宙学模型无关的直接测量方法.该研究工作于2014年7月25日在Physical Review Letters杂志上发表.20世纪20年代美国天文学家Hubble发现宇宙在膨胀,并根据当时少量的观测数据总结得出著名的Hubble定律,因此爱因斯坦也为自己构造了一个静止的宇宙而后悔不已.根据Hubble定律,通过观测河外星系的红移可以测量星系的退行速度,基本相当于宇宙整体膨胀的速度.既然宇宙在膨胀,那么宇宙膨胀是加速的还是减速的,如何测量宇     

英将研发世界上最强大激光 可撕裂真空结构

继大型强子对撞机实验后,最近,英国科学家计划研发世界上最强大的激光,旨在以此解答一些宇宙中最根本的问题。该激光器产生的强光束与太阳照在地球上的光类似,但它的光束仅集中在像针刺点那么大的斑点上。这种光纤足以"撕裂"宇宙中最基本的物质形态——真空状态。与人们所认知的常识不     

中国“天眼”:探索宇宙未知地

正宇宙的起源有什么奥秘?宇宙的尽头是什么样?人类在宇宙中是不是唯一的?外星文明是否存在?古往今来,人类对于浩瀚宇宙的追问和探索从未停止。想要更多地了解未知宇宙,就要有更深邃的"眼睛",更灵敏的"耳朵"。1993年,我国科学家提出一个大胆的设想:在祖国的土地上建造一个世界最大的单口径射电望远镜。     

死亡之星

宇宙创民之谜 在无垠太空的深处，潜藏着可怕的毁灭之光。毁灭之光所到之处，一切生命都被荡涤干净。毁灭之光是由无法想象的巨大物质爆发时所产生的，在浩瀚宇宙中，这种大爆炸每天要发生几百次。多年来，科学家一直在探索这种死光的来源。现在，他们也许终于找到了答案，而这个答案也蕴含着宇宙创世的大秘密：宇宙是怎样诞生的，生命是如何出现的。当我们仰望夜空，能看到满天繁星闪烁，然而，很多亿年前，宇宙并不是现在这个样子。那时的宇宙一片黑暗，没有生命，没有星星，也没有光来照亮无边的黑暗──那就是宇宙大爆炸刚刚止息之时。 …     

哈尼天体——类星体的绿色幽灵

<正>人世间是否有幽灵?没人知道答案。但是,在宇宙中却存在着一种被称为"宇宙幽灵"的奇特气态天体。1999年7月23日,钱德拉太空望远镜成功升空,作为人类的"眼睛"观测着宇宙空间。作为一类特殊天体,黑洞一直是钱德拉太空望远镜的重要观测目标,但在一个遥远且超大质量黑洞周围,科学家却发现了一个奇特的"天文奇景"——"宇宙幽灵"。     

"宇宙怪物"——黑洞

神秘"怪物" 许多年来,黑洞一直被称为宇宙中的"怪物",因为什么东西都难逃它的手掌心,连宇宙中跑得最快的光都不例外.实际上它并不是什么"大黑窟窿",而是一种天体,只不过引力超强.黑洞到底长什么样?这个问题很难回答,因为黑洞里的光线是跑不出来的,所以还没有人见过真正的黑洞,我们能看到的只是它神秘的背影而已.     

自然信息

创记录的红移震惊天文界至今年年初,天文学家还未发现红移值超过4.0的天体,但如今已冲破了宇宙的“距离阻栏网”,他们出乎意料地发现了较大红移值的类星体。剑桥天文学院和亚利桑那基特峰天文台的研究小组报导说他们已测出红移值为4.07和4.43的两个类星体(《自然》)Vol 330,P 453),其中后一个类星体是已知宇宙中最远的天体。红移用来衡量宇宙的距离,由于光的速度是个定值,因此它也可表示光离开类星体的时间。如今我们能想象得出当宇宙仅为它目前年龄的10％到20％时这些天体是怎样     

寻找宇宙中的反物质和暗物质

<正>人类从未停止过对宇宙的探索。西方科学传统中,最早建立的宇宙理论当属公元2世纪古希腊学者托勒密的"地心说",这一学说被信奉了1400年,影响深远。16世纪,哥白尼提出"日心说",按照库恩的说法,科学革命产生了。之后,人们的视野不断扩大,有了恒星世界、银河系等等概念。20世纪初,爱因斯坦的广义相对论和引力场方程开启了人类认识宇宙的新视野,现代宇宙学由此走向科学的前沿。也正是宇宙学与粒子物理学相交汇,大爆炸宇宙观得以产生和发展,不断揭示着宇宙起源及演化的奥秘。     

获取宇宙最初一刻的吉光片羽

<正>宇宙学是一门奇特的学问:课题是独特的,对象是独特的,方法是独特的,甚至它的研究者也是独特的。美国BICEP2研究团队就是这样一批独特的宇宙学家。他们发现了宇宙诞生之后一亿亿亿亿分之一秒遗留下来的"吉光片羽"。他们探测到了大爆炸之后穿过宇宙的引力波。这是一个石破天惊的发现,对了解宇宙如何诞生具有里程碑式的意义,如果得到确认,他们将有望获得下一个诺贝尔物理学奖——解构大爆炸在137亿年前大爆炸发生的那个时刻,我们所居住的宇宙被压缩到一个难以想象的小尺度上,相伴随的是极高的温度和极大的密度。当宇宙年龄在38万年时,宇宙膨胀得足以让辐射冷却下来,不再     

宇宙的"黑暗时代"

光明宇宙 宇宙看似没有尽头.四百年前伽利略把望远镜对准星空,从那时起我们接收并破泽了无数的天外信号--恒星、星云、星团、星系和星系团发出的光.它们是我们探索宇宙的航船,带领我们向宇宙海洋的深处前进.只要有光,我们就不会迷失方向.四百年间,这个光明宇宙的边缘扩展了上千万倍.就在写这篇文章前不久,我们刚刚收到某个遥远星系发来的信号.     

宇宙会"大爆炸"吗

"大爆炸"是怎么回事 我们居住的地球是太阳系中的一个成员,而太阳只是银河系里3 000亿颗恒星中的一个中等成员.可见,我们的银河系作为宇宙中的一个星系,可算得上是一个十分庞大的天体大家族了.实际上,宇宙中的任何一个星系,都是包含众多天体的大家族.     

地外生命与地外文明

前不久,美国和俄罗斯的科学家通过理论计算和大量实践性研究,提出"生命还能以场的形式存在"和"多维宇宙‘平行世界’论"的新学说,进而为揭开当代 UFO 之谜、外星人之谜、"魔鬼三角"之谜等诸多奥秘,给人们提供了一个发人深思的启示。外星人是生命的另一种形式吗?作为在宇宙中诞生和生息的生物体的人是由宇宙物质造就的,因而也受宇宙规律的支配。同时,人又是有高度组织性和有思维的宇宙物质体。如果宇宙创造了以人为代表的智能物质,便可合乎逻辑地推断,整个宇宙是由思维物质构成的。因此,可     

宇宙是唯一的吗?

宇宙是唯一的吗?本文介绍近年来宇宙学和量子力学中的"多重宇宙"概念.在暴胀宇宙中,可产生巨大数量的时空区域,这些区域不仅彼此脱离因果联系,且其中所展现的物理有效理论也可能是不同的.根据量子力学中的多世界诠释,世界在每次量子测量时根据其不同结果而分裂为不同的、各自独立演化的分支,至于这些分支是否"真实存在"取决于对"存在"的理解,因而更多的是个哲学而非科学问题.由于多重宇宙的概念很难被实验或观测所检验,因此它是否是一个科学上有意义的概念也是一个有争论的问题.     

科学需要这样的理论

科学上有许多理论，都是可以验证的。爱因斯坦的广义相对论得到了验证，孟德尔的遗传理论得到了验证，光的波粒理论同样也得到验证。所谓验证，就是用实验证明理论的正确性。但是，科学上有些理论不仅没有验证，而且还无法验证。这种理论，确切地说应该是一种假说。假说用理论上的逻辑推理告诉人们，常常很吸引人。被许多人接受的假说，似乎又成了科学的理论。但这种理论是无法验证的。美国密执安大学的两位天文学家弗雷德·亚当斯和罗格利·拉夫兰提出了"宇宙的长期命运与演化"理论，就是一个无法验证的理论。他们认为宇宙也会消亡，当然这…     

新一代的望远镜和显微镜

为世界各地的山顶设计的新一代的“超级望远镜”,将在1990年代使天文学进入一个黄金时代。现在至少在计划建造七个巨大的光学望远镜,其中四个是在美国设计。它们每一个的采光能力都为今天最大的望远镜的两倍多。用这些仪器,可望窥视到宇宙的充分深的地方,获得关于宇宙起源的新线索。因为来自太空的光到达地球需要时间,因此天文学家们探测得愈远,他们就能回视宇宙历史的更早的时期。它们也将有助于解开宇宙学的很多难题:行星的诞生、类星体(能发射光和无线电波的象恒星一样的天体)之谜,以及初期星系的动力学。     

迄今质量最大类星体现身

<正>类星体是宇宙中最明亮的天体,因其中心黑洞疯狂吞噬周围物质而发出极强的光芒。通过长期的观测研究,天文学家确定早期宇宙的类星体中含有超大质量黑洞。但这些黑洞是如何在宇宙诞生不久就"成长"为超大质量黑洞的,一直是一个有争议的热门课题。