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。     

宇宙的起源

1990年8月,美国发射了当代最先进的"哈勃"太空望远镜,观测从红外线、紫外线到 X射线、γ射线全范围的能量及其传递,以了解星球的生成及死亡,揭示鲜为人知的类星体、脉冲星及黑洞的秘密。成亿成亿的数据输入巨型电脑,人类对宇宙成因逐渐有了一个模糊认识。其实早在60年代初,美国即已对宇宙结构进行了一系列检测。科学家利用飞机从高空采集     

宇宙起源之谜

夜复一夜,斗转星移,宇宙之舞似乎亘古未变。然而,直到最近,我们才刚刚开始了解一个最基本的问题的答案:宇宙究竟始于何时?     

磁单极子和宇宙起源

1931年狄拉克根据理论上的分析预言:如果自然界存在磁单极子,不仅可以理解电荷的量子化,而且能够使电和磁在麦克斯韦理论中处于更对称的地位。几年前,波里雅可夫(A.M.Polyakov)(苏联)和霍夫特(G.’t Hooft)(荷兰)又指出,磁单极子是很重的,它们的质量要超过质子的五千倍。可是到今     

宇宙起源这谜

电话引出的故事 我们的故事要从1962年讲起,并且要从电话讲起.也许你会觉得奇怪:宇宙的年龄同电话有什么关系?别着急,让我们慢慢道来.     

宇宙如何起源?

热大爆炸宇宙学取得巨大的成功,它所预言的哈勃定律、宇宙微波背景辐射和轻元素丰度等都得到了观测的广泛证实.但是热大爆炸宇宙理论自身有着无法解释的疑难问题,比如宇宙空间平坦性问题、视界问题等.为了解决热大爆炸宇宙学的诸多疑难问题,一个最简单经济的方案是在宇宙热大爆炸前发生一段由真空能推动的宇宙近指数膨胀的宇宙演化过程,即宇宙暴胀.事实上,发生在宇宙极早期的暴胀过程不仅可以合理地解释所有这些热大爆炸宇宙学中的疑难问题,而且起源于暴胀期间的量子扰动自然地提供了宇宙晚期结构形成所需的原初密度涨落.反过来,探测宇宙微波背景辐射微小的各向异性和宇宙结构成了探索早期宇宙暴胀物理过程的关键手段.尽管现有的大量宇宙学观测强有力地支持暴胀宇宙学,然而当前在宇宙大尺度上似乎依然存在一些偏离标准暴胀宇宙学预言的迹象,这些迹象可能暗示宇宙在极早期暴胀前还经历了一段收缩过程.     

元素的起源

近25年来，天文学家们一直在苦苦探求着元素的奥秘。研究人员大多接受这样一种观点：宇宙中所有氢、氦和微量的锂都产生于大爆炸之中。较重的核．从碳开始，则是在巨大的恒星内部（就象在大熔炉里）形成的，当这些恒星作为超新星爆发时它们便被抛入太空中。但是对于两种较轻的元素──铍和硼──和大量的锂的存在，还是无法解释。“在大爆炸和超新星之间产生的元素不是很普通的，因此它们的来历不是那么清楚”，芝加哥大学的天文学家道格拉斯·邓肯（DouglasK．Duncan）说。70年代初，天文学家们提出一种似乎可以解释这3种元素起源的理论…     

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     

起源故事之四 宇宙始末

大爆炸阶段在大爆炸发生10-32"秒后,宇宙诞生了。可以说, 正是这次大爆炸产生了空间和时间,也造就了宇宙中的所有物质和能量。究竟是什么原因引发了这次十分突然的大爆炸,至今是一个谜。天文学家相信。这场大爆炸与一种被称为"膨胀"的过程有关,在此过程中,存在于太空真空中的一种特殊的能量突然间发生了运动。直到这种能量转变成我们更熟悉的物质和能量形式之后, 这一膨胀过程才宣告结束。     

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     

宇宙正反物质不对称的起源

宇宙中正反物质不对称性的起源是粒子物理和宇宙学中极具挑战性的问题,至今人们还不清楚该问题的本质.随着实验观测的日益精确,人们对这一未解之谜的研究日益深入.本文首先简要介绍宇宙正反物质不对称性之谜的背景,以及在理论上解释该问题所要满足的基本条件.然后结合最新的理论和实验进展,重点介绍了3种能自洽地解释正反物质不对称性并且能够在实验上进行验证的理论,包括电弱重子数产生机制、轻子数不对称产生机制以及引力重子数产生机制.期望未来更精确的实验能够验证究竟哪种机制才是宇宙正反物质不对称性的起源.     

中微子质量起源与宇宙的原初反物质消失之谜

粒子物理学的标准模型建立于20世纪60～70年代,它在随后的半个多世纪经受住了无数次科学实验的检验,成为人类描述与理解各种强、弱和电磁相互作用现象最成功的理论工具.但是该模型也存在一些缺陷,比如它刻意回避了中微子质量及其起源的问题,也无法解答为什么可观测宇宙中不存在原初反物质但却存在大量暗物质的问题.在宇宙大爆炸之初所...     

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。     

是太阳系的元素丰度反常吗?

1873年高尔基方法的问世标帜着现代神经解剖学的开始,它所显示的中枢树突构筑一直是神经科学的基石,以霍乱毒素结合HRP(CT-HRP)或类霍乱原结合HRP(CB-HRP)逆行标记神经元,发现了多处传统高尔基方法及麦芽凝集素结合HRP(WG-HRP)所不能显示的树突构筑,我们称之为“嫌高尔基树突”(GBD)。目前已发现大鼠的GBD有:     

是太阳系的元素丰度反常吗?

近两年来,通过“ISEE-3”卫星的实验观测,发现宇宙线中元素丰度与太阳系元素丰度有显著的不同,一些富中子同位素,如Ne~(22)、Mg~(25)、Mg~(26)、Si~(29)、Si~(30)、……等在宇宙线中的含量要比太阳系中的丰度高很多,例如Ne~(22)就高五倍多,这些超余的Ne~(22)和其它的富中子核是从哪里来的呢?奥里弗和施莱姆认为:太阳系诞生于OB星协,产生的元素丰度和银河系的化学元素丰度是不同的,宇宙线的同位     

宇宙起源的新假说——线绳理论

几年前,当粒子物理学家把他们的统一场论用到“大爆炸”假说上时,引出了一些对宇宙早期模式相当奇怪的见解。有些物理学家推测,“大爆炸”造成了许许多多的磁单极子,至今它们可能仍在宇宙中游荡;有些物理学家则依靠大量的微黑洞来解释“大爆炸”后的状态;也有一些物理学家大谈由夸克和胶子构成的“宇宙汤”;另有一些物理学家惊呼,我们的宇宙可能只是一个单泡,它被包容在更加巨大的、处于无限变化的其他宇宙泡中。现在又出现了一种新假说:宇宙中有许多“线绳”。“线绳理论”的创始人之一是图夫茨大学的亚历克斯·维莱金。据他的解释,“大爆炸”产生的力可     

解读宇宙的起源——2006年诺贝尔物理学奖简介

2006年度诺贝尔物理奖授予了在宇宙学研究领域取得杰出成果的美国科学家约翰·马瑟和乔治·斯穆特。他们发现的宇宙微波背景辐射的黑体谱和各向异性强烈地支持了大爆炸宇宙学模型并开启了“精确宇宙学”时代的大门。COBE之后宇宙学研究取得了一系列重大的进展。近年WMAP、SDSS等天文观测更加坚实有力的支持了大爆炸宇宙学模型,并对物理学提出了一些重大的、尖锐的挑战,诸如什么是暗物质?暗能量的物理本质是什么?     

宇宙中正(重子)物质如何起源?

宇宙中的物质主要以重子类物质而非反物质存在.这一物质反物质的不对称性或者重子类物质的起源问题是长久未解决的宇宙学难题.本文着重介绍了目前很流行的电弱重子数产生机制,即在电弱相变过程中重子数产生的机制及其在超出粒子物理标准模型的新物理模型中的实现以及实验检验.首先详细介绍了该机制的物理图像.其次,因为重子数的产生需要在新物理模型中引入额外的CP(电荷共轭-宇称)破坏以克服标准模型中CP破坏强度不足的弱点,所以也对此进行了简要介绍并讨论了这类新的CP破坏源和粒子电偶极矩的精密测量以及新物理探索的关联.还讨论了另一个对于新物理模型的要求即强一阶电弱相变的实现.最后介绍了一阶电弱相变过程中随机背景引力波的产生、其在基于太空的引力波干涉仪探测器中的实验探测以及此类引力波与新物理模型探索之间的关联.其他如一阶相变过程中原初黑洞的产生及其探测也在本文中作了简要介绍.     

宇宙弦与宇宙结构

在遥远的古代,人类就试图弄清恒星在空间的分布方式。以现代观测手段为基础的宇宙学理论已能解释宇宙的演变过程,所谓宇宙“大爆炸”模型就是一个非常成功的理论。该理论认为所有物质和能量曾集中在一十时一空点内,随后才膨胀成今天这个样子。大爆炸模型对于为什么其它星系正在远离我们提出了解释,该模型还预言整个宇宙充满了一个低温微波辐射,