太阳系的元素丰度与起源

化学元素的丰度与起源是自然科学的重要问题。太阳系的元素丰度与起源是研究太阳系天体以及宇宙起源演化的基础,在地球科学及很多应用领域都有重要的科学意义和实用意义。随着科学技术的发展,太阳系的元素丰度数据不断地更新,新发现的元素同位素核素“异常”挑战太阳系天体起源学说,一些书刊上的旧资料不能适用于当代研究需要,应当与时俱进,提高研究和应用水平。     

元素起源与银河系年龄的测定

在化学元素周期表中有将近90种稳定元素和一些不稳定元素，各种稳定元素往往也有多种不稳定的同位素。人们把具有相同原子量的原子核称为核素。因此，元素就是具有相同质子数(即原子序数)的核素的总称。宇宙中某一元素(或者核素)按质量所占的比例称为这一元素(或者核素)的丰度。在宇宙元素的丰度分布中，氢和氦占了几乎全部，周期表中的其他元素加在一起也仅仅只占很小的比例。     

宇宙中铁以上的重核是如何合成的?

针对21世纪尚未解决的11个重大物理问题之三,即"宇宙中从铁到铀的元素是如何产生的?"进行了系统的阐述,包括问题提出的背景和重要性、主要研究内容、国内外进展以及将来的发展趋势.介绍了产生宇宙中比铁重的元素(简称为超铁元素)的几个主要核合成过程,并总结了相关的研究目标.目前,尚需要精确测量天体核合成路径上关键核素的质量、寿命以及相关核反应的反应截面或者天体物理反应率等核物理输入量;开展天体元素或者同位素丰度的观测研究,以及星际X和γ射线等的卫星观测;发展天体物理模型以及核物理理论模型,最终将可靠的核物理输入量、核天体物理理论模型和天文观测数据相结合,以探索和解决宇宙中超铁元素的来源问题.     

天体演化研究的进展

天体起源是著名的“四大起源”中的第一个,其它三个是地球的起源、生物的起源和人类的起源。某种天体的起源或形成,指宇宙物质从另一种形态转化为这种天体的形态的过程。某一天体在其存在时期内也是不断地变化着,不断地在进行机械运动、物理运动和化学运动,质     

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。     

宇宙化学

宇宙化学是七十年代,由现代宇宙学与化学杂交发展起来的一门崭新的边缘学科,是化学与天文学相互渗透的产物.它的主要任务是专门研究宇宙的化学组成、化学作用和化学演变等极其复杂的化学现象,并寻求其中的规律.为揭示和探索天体的演化、宇宙的形成和生命的起源提供重要的科学依据. 宇宙的化学组成极目长空,日月经天,星斗回旋,河汉纵横.这浩瀚无边的天体,变化无常的宇宙,自古以来就引起了人们极大的兴趣.观察它们的出没变化,探索它们的运行规律,远在几千年前就开始了. 早在一百二十年前,德国化学家本生(Bunsen)和克希霍夫(Kirchhoff)设计了一套证认各种元素的实     

自然信息

锂-7的丰度是察知早期宇宙的一把钥匙天体物理学家们相信在早期宇宙中存在着两种不同状态的物质:一种是分布在全宇宙的强子,另一种则是紧密集合成团的夸克团块。巴黎天体物理学院的休伯特·里夫斯(Hubert Reeves)前不久对这两     

宇宙中^3He稀少之谜有了答案

天学家们认为宇宙中^3He的来源应有两个：一是宇宙创生爆炸时原初核合成过程造出的，这时伴随着大量的氢一同产生的有^3He和少量的氘、^3He以及^7Li等轻元素；第二个来源是众多恒星演化到红巨星阶段时，其内部的氢之核聚变反应形成的^3He，理论预期如此产生的^3He之总量释放到宇宙中时应是目前实际观测值的10倍。现代的恒星演化学说已成功地预见到所观测的宇宙中许多较重元素的丰度，但丢失的^3He的丰度多年来一直困扰着天体物理学家们。     

‘宇素——结构＇系统宇宙模型：新元素周期表的推导与说明之二

‘宇素——结构’系统宇宙模型，是笔者首次提出的。这里所说的宇素，包括基本粒子(如各种夸克、轻子、重子)和由基本粒子组成的基础粒子(不同元素等)。它们是组成宇宙物质(包括各类天体)的基本成分。     

暴涨宇宙学

天体物理学是研究天体演化的物理过程的科学。宇宙作为一个整体是最大的天体,其物理过程是由大爆炸模型来描述的。根据这个理论我们今天所观测到的宇宙起源于100～200亿年前的一个超高温超高密的状态,它一直在冷却、并变得稀疏。我们知道,这种膨胀作为时空本身的膨胀,到今天还在继续,因为观测表明,宇宙中的所有星系都在相互飞离。     

天体Ⅰ型X射线暴中的核物理

X射线暴(X-ray burst)是指天体的X射线亮度突然增强10～50倍的天文现象.它是发生在由一颗中子星(或者黑洞)和一颗伴随的"捐赠者"伴星(通常为红巨星)所构成的密近双星系统里的剧烈核过程.作为宇宙中发生最频繁的热核爆炸事件, X射线暴已广泛为国际上众多基于卫星的X射线观测站所观测和研究,其中包括2017年中国发射的"慧眼"硬X射线调制望远镜.核物理学家需要提供精确的核物理输入量,例如原子核质量、衰变寿命、核反应率等,结合天体物理模型,进而深入理解X射线暴中天文观测到的光变曲线、双星系统相应的天体物理环境参数,以及爆炸灰烬中的核素丰度分布等重要科学问题.本文针对天体Ⅰ型X射线暴中关键核反应研究进行了系统的阐述,详细介绍了X射线暴中的一些主要核合成过程,以及所需的关键核物理输入量,总结了相关研究方向的具体目标,为研究者指出了未来可能的研究方向.     

宇宙天体演变探讨

人们有限的认识较之于无限的宇宙,不断演义着假说,但那些绚丽多彩云雾状的"星云"、拖着长尾的"彗星"、藏着神奇光环的"土星",以及和我们夕夕相关的太阳、月亮,虽然形态各异,却都是由相同的物质(元素周期表中110种元素)构成的。宇宙天体所以有不同的形态是由于各天体正处在演变过程中不同的阶段,而且其元素的组成比     

中微子:宇宙幽灵

<正>中微子和它们奇异亚原子行为,可能有助于我们了解高能粒子、正在爆发的超巨星,以及物质本身的起源。为什么在稳定地照亮黑暗宇宙数百万年后,一颗超巨大的恒星——超巨星会突然在一阵超明亮(亮度超过1000亿颗恒星发光的总和)中爆发?深空中有什么奇异天体,在以宇宙中已知最高的能量发射粒子?最令人困惑的问题或许是为什么宇宙会包含物质?这些奥秘已经困扰了天体     

宇宙三怪:黑洞、白洞和空洞

浩瀚的宇宙高深莫测,无奇不有。其中最玄妙的莫过于存在着这样一种“神秘的天体”:它看不见、摸不着,迄今为止的各种天文望远镜都没有直接观测到它,但天文学家通过其他观测途径,又确信它存在于宇宙之中,并有可能主宰着整个宇宙的命运。这种“神秘的天体”就是根据爱因斯坦广义相对论所预言的一种奇异天体——     

不稳定星研究在天体演化学上的意义——苏联科学院第四次天体演化学讨论会介绍

一天体演化学的研究近年来在苏联获得了重大的发展。天体演化问题愈来愈引起人们的注意。一些科学部门的工作者也希望天体演化学的各种问题能早日得到解决。为要解决地质学、地球化学、生物学、物理学和天文学中的许多问题,如果缺乏关于地球和太阳以及它们的组成元素的起源的确切观念,就会遇到无法克服的困难。苏联科学院对于天体演化学的研究十分重视,由1951年开始,每年都举行一次天体演化学讨论会,而且在物理学数学部下面成立一个天体演化学委员     

人类对宇宙中黑洞的探索

前言人类对于宇宙结构、天体演化、宇宙起源等一系列极为壮观的科学和哲学问题的研究,与探索物质结构基元的原子论具有同样悠久的历史。从古希腊关于天体的优美神话开始,经过康德星云学说、哥白尼的日心说、开普勒行星运动三大定律、牛顿万有引力定律直到爱因斯坦广义相对论,宇宙的神秘面纱正在逐步被怀着巨大热情的人类揭开。科学研究的发展有时是出乎人们意料的。恒星天体演化后期的归宿之一是黑洞,近十多年来的研究表明,起源于研究天体的黑洞物理学,竟与研究物质的基本粒子理论在某些方面大有合流共进的趋势。这真是科学史上颇有戏剧性而又富有哲理性的奇观。今日的黑洞理论,建立在广义相对论、热力学、辐射理论、量子场论等最新物理理论的     

一位命名"大爆炸"、但又反对"大爆炸"理论的天体物理学家弗雷德·霍伊尔

弗雷德·霍伊尔(Fred Hoyle,见图)是20世纪后半期最富于创造力、但也是最有争议的天体物理学家;他帮助解释了重元素的起源,而且取名为"大爆炸",以此嘲笑他激烈反对的关于宇宙起源的理论.弗雷德·霍伊尔不久前在他长期居住的英国伯恩穆思去世,享年86岁.     

是的,我们发现了

<正>仰望浩渺的星空,你是否总有一个疑问:宇宙究竟从何而来?虽然宇宙大爆炸、宇宙暴胀论等关于宇宙起源的学说,在理论上已相当丰满,但是确凿的证据在哪呢?北京时间3月18日凌晨,来自美国哈佛大学史密森天体物理中心的科学家宣布,他们发现了宇宙大爆炸后最早时期的神秘时空波纹——原初引力波。这不仅是宇宙刚刚诞生时急剧膨胀的首个直接证据,也是证明宇宙膨胀理论最有力的证据。138亿年前,宇宙发生大爆炸之后,宇宙在极短的时间内     

宇宙演化中的有机分子与生命出现

美国国家航空与航天局于1999年2月6日发射了称之为"星尘号"的宇宙飞船.这次"星尘号"的使命主要是收集宇宙间星际尘埃的标本。据悉这些星尘的一部分是由星球残余物构成.从这项使命中,我们有可能发现生命起源的秘密.美国国家航空与航天局阿姆斯研究中心的天体化学实验室领导人、天体物理学家斯科特·斯坦     

对于开展天体物理学研究的意见

天体物理学工作的任务是通过观测和理论计算来推知天体的化学成份、物理状态、运动规律,从而阐明天体的起源和演化以及宇宙间物质的组合情态。天体物理学在数理科学中是较年轻的一门。在我国,这门科学的基础很是薄弱。要想在几个五年计划之内将天体物理学的研究赶上国际先进水平,必须有计划地开展各项