一个疯狂的宇宙

几个世纪以来 ,天文学家一直在研究宇宙中的星系和大尺度结构是如何形成的。在 2 0世纪后半叶 ,宇宙学家发现这些过程有一个见证者 ,它就是温度仅为几K的宇宙微波背景辐射 (cosmicmicrowaveback ground,CMB)———大爆炸的余辉。恰恰在物质形成结构之前 ,CMB遍布了整个宇宙。大约 1 0年前 ,科学家发现了CMB的有效温度存在着微小的变化 ,这为研究星系的早期形成以及之后的演化提供了重要的线索。现在 ,另一个观测证据显示 ,这些温度上的差异始于大爆炸之后大约 40万年。通过位于南极的射电望远镜———度角干涉仪 (DegreeAngularScaleI…     

宇宙的起源—大爆炸宇宙学介绍

关于宇宙起源,历史上曾经出现过各种各样的想象和神话传说。但宇宙的起源本身却是一个科学问题。20世纪以来,人们在宇宙观测中取得了越来越多的重大发现,从而逐渐建立起大爆炸宇宙学模型。大爆炸宇宙学模型的背景20世纪20年代,美国天文学家斯莱弗在研究远处的旋涡星云发出的光谱时,首先发现了光谱的红移,认识到了旋涡星云正快速远离人们而去。1929年哈勃把这种退行红移的测量与星系的距离的测量结合起来,得出了     

天体尺度上的重大灾变事件——宇宙在大爆炸中诞生

 目前关于宇宙起源的主流学说是大爆炸宇宙论--可观测宇宙在一次大爆炸事件中诞生,至今经历了长达130多亿年的演化,期间形成了各种形式的天体和天体系统。因得到若干重要观测事实的支持,基于灾变式事件的大爆炸理论已获得学界的普遍认可。     

早期宇宙复合时期的电离率

在各种宇宙学模型中,复合时期的电离率是计算物质与辐射密度扰动演化、特别是宇宙微波背景辐射各向异性值的基本数据之一.对于纯重子宇宙,复合时期的电离率X(?)n_e/n(n_e是自由电子的数密度,n是氢原子加自由质子的数密度)的演化结果早已由Peebles给出     

宇宙大爆炸核合成

何以宇宙主要由看不见的暗物质组成而又被暗能量所推开?问题的线索在于大爆炸后瞬间普通物质的形成--最近几年来天文学家发现,我们熟悉的所有普通物质只是宇宙中的微量组分,而宇宙主要的组成是未知形式的"暗物质"和甚至更充裕、更神秘的"暗能量"。因此看来我们连这一宇宙混合物的主要组成都还不了解。 然而,普通物质却对研究宇宙其余的组成部分出奇地有用。去年美国航空航天局(NASA)的WMAP卫星已提供了宇宙中     

放眼宇宙的2006年诺贝尔物理学奖

约翰·马瑟(John C.Mather)是美国航空航天局(NASA)首席科学家,他曾为研发宇宙背景探测(Cosmic Background Explorer,COBE)卫星做出重要贡献,与实验天体物理学家乔治·斯穆特(GeorgeF.Smoot)一起获得2006年度诺贝尔物理学奖;而COBE卫星为揭示宇宙大爆炸理论提供了有力证据。10月4日下午,为庆贺马瑟荣膺2006年度诺贝尔物理学奖,位于格林贝尔特的NASA戈达德太空飞行中心的物理学家和工程师们,与为他们赢得荣誉的马瑟一起品尝香槟和烤面包。马瑟是他们中间的一员。在30年间,有许多科学家进进出出,但马瑟却一直呆在戈达德,从事着天体…     

2019年度诺贝尔物理学奖：理解宇宙的演化和地球在宇宙中的位置

2019年度的诺贝尔物理学奖授予了三位天文学家，以表彰他们使我们理解宇宙的演化和地球在宇宙中的位置方面的贡献。其中，美国普林斯顿大学的宇宙学家皮布尔斯(P. J. E. Peebles)获得一半奖金，以奖励他在物理宇宙学中的理论发现；瑞士日内瓦大学的马约尔(Michel Mayor)和瑞士日内瓦大学及英国剑桥大学的奎洛兹(Didier Queloz)分享了另一半奖金，以奖励他们发现一颗环绕类似太阳的恒星的行星。文章介绍这几位学者的科学贡献。     

逃逸宇宙

巨大的星系飞快地离我们而去宇宙正在逃逸经典理论在这里不再适用谁把时间和空间推向远处2003年7月,美国匹兹堡大学的瑞安·斯克兰顿博士领导的一个多国科学家小组宣布,他们发现了宇宙存在暗能量的证据。2005年2月,一个由英国、法国、意大利和澳大利亚等国科学家组成的研究小组宣布,他们在距离地球2000万光年的室女座发现了由暗物质组成的星系。宇宙学家认为,这个重要发现是宇宙学研究的一个重大突破。世界各大媒体都对此作了详尽报道。也许你们会问:暗能量是什么?暗物质是什么?欲知答案还得从超新星说起。     

WMAP将要告诉我们什么?--谈人类对宇宙演化的探索

我们的宇宙是何时开始、如何开始、为何开始的 ?它又将如何变化 ?它的最终命运又将如何 ?这是任何一个有好奇心的孩子都会问的问题 ;而对宇宙学家来说 ,对宇宙起源及最终命运的探索却既是一个十分古老的话题 ,又是一个非常热门的前沿问题。爱因斯坦在 2 0世纪的头 2 0年中奠定了我们将宇宙作为一个整体来认识的基础。 2 0世纪 2 0年代 ,美国天文学家哈勃通过对遥远星系光谱线特征的研究 ,证实了宇宙在膨胀。之后 ,宇宙学家们构造了各种宇宙学模型 ,做出各种预言。而模型与真实宇宙之间的相容性必须由观测来检验 ,正是现在WMAP (微波各向异…     

普朗克卫星绘制精确宇宙图像

正欧洲空间局的普朗克卫星在近期公布了最新的全天空宇宙微波背景辐射结果,绘制出目前最为精确的宇宙早期图像,可以让人们更好地研究宇宙的众多性质,了解宇宙的起源、形成和演化。     

探测宇宙最初的暴涨理论

<正>如果想象一下大爆炸理论会令你头疼的话,那么大爆炸后瞬间所发生的事情会让你更加难以想象。宇宙学家们认为刚刚创生不久的宇宙——此时物质和能量极其致密和炙热——经历了一场比光速还要快的瞬间膨胀。就像一个神奇的气球,宇宙在短短10-32秒的时间里膨胀到原来大小的60倍。这一阶段,被称为暴涨,该过程甚至在宇宙演化还不到1秒的时间之前就早早结束了。     

神秘的宇宙失踪物质

在神秘的宇宙间有着许多人类未知的奥秘,而目前天文学家一个最棘手的问题是宇宙中深不可测的东西。他们对宇宙知之并不能算少,但有些物质他们怎么也找不到。天文学家认为,他们知道太空中有不少物质,但是用任何一种仪器设备都发现不了它们。去年春天,天体物理学家们认为,他们所相信存在而又发现不了的东西,可能是一些宇宙间的“失踪物质”,这些物质是构成万物的物质,而且能以好几     

Ia型超新星测距揭示宇宙的命运——2011年诺贝尔物理学奖简介

2011年度诺贝尔物理学奖授予了在天体物理研究领域取得杰出成就的美国科学家索尔·波尔马特、拥有美国和澳大利亚双重国籍的科学家布赖恩·施密特以及美国科学家亚当·里斯。他们通过Ia型超新星测距发现宇宙的膨胀是加速的,从而揭示了暗能量的存在。笔者将对人类认识宇宙的过程、Ia型超新星与宇宙加速膨胀、暗能量以及Ia型超新星研究中存在的问题做全面的介绍,并介绍中国学者在该领域的研究进展。文章的最后做了展望。     

始于烈焰——宇宙大爆炸理论诞生始末

对于人类而言,回答宇宙起源这个问题就仿佛是一个小矮人在和一头巨兽进行着无谓的搏斗,又像是唐吉诃德在自不量力地进攻风车。然而,人类不懈的努力是有价值的,因为他们终于在接近真理……我们一直都认为宇宙是静态和永恒的。古希腊哲学家亚里士多德相信,宇宙已经存在了无限久远的时间,它没有开端,也不会有终点。事实上,在并不是太久以前,几乎所有人也是这么想的。人们认为,时间和空间是绝对的,它们独立于宇宙之外,时间从     

有宇宙弦的热暗物质宇宙中的成团过程

宇宙早期核合成的理论结果表明,重子物质只占宇宙物质中的很少部分。另一方面,宇宙空间几何的平性表明密度因子Ω=1,这意味着宇宙物质的大部分是以暗物质的形式存在的。目前实验中已确认存在的仅参与弱相互作用的粒子只有中微子,如果中微子确具有不等于零的静止质量,则中微子应成为暗物质的第一个候选者。但是,由于中微子具有太大的热     

用宇宙背景探测卫星观察大爆炸辐射

美国国家航空航天局(NASA)正着手一项价值2亿3千万美元的航天任务,目的是研究150亿年前这个宇宙是如何由一次物质的大爆炸演化而来的.一般认为,宇宙中所有的星系,它的恒星、行星均由大爆炸所形成.按计划,1989年11月底将把一个宇宙背景探测卫星(COBE)发射上天.这个卫星重2.5吨,是专门设计来研究有关大爆炸理论的大多数基本科学问题的.这些问题包括:     

宇宙中心黑暗的空白

我们建立的这幅有关宇宙的图片是极为成功的——可能就是因为宇宙真实的身份大部分被完全伪装起来了吧。对于我们的肉眼,繁星就是整个宇宙。而对于宇宙学家,它们不过是闪烁的尘埃,在无限广袤的空间中无关紧要的装饰而已。远远比这些普通的星体和气体更让人难以捉摸的是这两个实体:暗物质和暗能量。我们除了知道它们是无处不在的,其他     

穿过时间：宇宙的起源

这不是科学幻想小说.它是我们关于宇宙如何始于"热大爆炸"的最佳理论,而且有可靠的证据支持它.天文学家能够测量到随宇宙不断膨胀而迅速后退的遥远星系.他们能够探测余辉,而在这次膨胀前它