黑洞及它对热力学第二定律的意义

热力学第二定律是否对整个宇宙都成立，一直是人们争论的一个重大理论课题，而且至今是也是一个悬而未决的问题；坚持热寂说观点的人们认为，热量只能从高温物体传到低温物体，随着时间的推移，整个宇宙的温度都将趋于一致，宇宙的熵达到极大值，成为热死状态；这一宇宙的演化的最终结果，不仅决定了宇宙的死亡，而且也决定了整个人类的命运，这不仅与达尔文的进化论背道而弛，而且从人类向往美好未来这一点来讲，也让人们难以接受。     

书评

大家都在看些什么？我们常常思考一些关于宇宙和人类的问题,诸如：宇宙从何而来？它将如何终结？我们为什么会在这里？《无中生有的宇宙》我们常常思考一些关于宇宙和人类的问题,诸如：宇宙从何而来？它将如何终结？我们为什么会在这里？本书是一本关于宇宙和人类的书,对于这些问题,作者提供给我们一种耳目一新的答案。     

狭义相对论原理进一步发展的假设

整个宇宙是由许多局部宇宙组成的,各局部宇宙性质不同,在各局部宇宙中一般物理规律都成立,认识物理宇宙不仅要考虑参考系而且必须考虑所在局部宇宙。引入局部宇宙概念,狭义相对论原理作了进一步发展。     

星系(含银河系)中的恒星形成

正宇宙中各尺度的恒星形成,不论是位于宇宙边缘的第1代恒星还是在我们银河系"家园"里的恒星,都是贯穿于宇宙起源和天体演化的核心科学问题。可以说,恒星是宇宙中的"原子",有关恒星是怎样形成的这一问题则是当代天体物理学研究的枢纽:恒星形成不但决定星系的结构和演化,而且人类赖以生存的行星系统的起源也与之紧密相关。另外,宇宙中的大部分元素(包     

如何确定宇宙的年龄？

宇宙的年龄有多大？倘若宇宙是一个永远不会发生变化的静止空间，那么，谈论宇宙的年龄自然就是毫无意义的事情。然而，我们知道宇宙正在膨胀，因此。我们有可能来定义宇宙的年龄。根据大爆炸理论，既然现在的宇宙正在膨胀，那么，从时间上往回推，在经过“有限时间”的追溯之后必然会达到过去的某一个时刻，那时，宇宙应该是聚集为一点的，从那时到现在的这段时间就是宇宙的年龄。     

宇宙会死亡吗

宇宙起源于一次大爆炸,这是已被当代大多数科学家所接受的观点。那么,宇宙未来的命运又将如何呢?它会不会死亡呢?人们认为,万物都有生也有死,宇宙既然有它的诞生,自然也会有它的死亡。不过,对宇宙将如何死亡,人们却很难作出准确的回答,大多数人认为存在两种可能。     

黏滞性流体与宇宙年龄问题

在宇宙的演化过程当中,经历了暴胀、辐射以及物质为主时期.如果宇宙现在仍处于物质为主时期,那么理论上所得到的宇宙年龄大概是在80～100亿年左右.另一方面,人们测得一些古老星团的年龄超过了110亿年,由此可见,理论预言与观测结果不相符合,这就是宇宙的年龄问题.当前的观测表明宇宙正处于加速膨胀时期,人们通常将加速的原因归结于宇宙中存在着一种被称为暗能量的物质组分.人们进一步发现由于这种组分可以使理论上预言的宇宙年龄变大,从而缓解了宇宙年龄问题.可是,最新的观测表明,仍有一些天体的年龄比预言的宇宙年龄要大,比如说类星体APM08279＋5255,它在红移等于3.91时的年龄大概是21亿年,超过了当时的宇宙年龄.事实上,通常人们在研究宇宙学中,仅仅考虑了理想流体这一简单模型,而该模型可能过于简单.因此,本文将考虑带有黏滞性的流体.通过引入黏滞性,宇宙的年龄问题被进一步缓解了.尽管,本文考虑一类被称为Ricci暗能量的模型,但是所得到的结论可以推广和应用到各种暗能量模型中.     

印刻与学习:学习心理学中的新论题

关于印刻理论上的一个争议是,是否应该把印刻看作是学习的一种形式,争论是针锋相对的,而且涉及面很广;印刻的关键期和不可逆性原理,学习心理学的诸定律都被引证到。在这场争辩中,前者得到更大的支持;一般倾向于承认印刻是学习的一种特殊形式。     

物理量的极限原理和循环宇宙

通过对Heisenberg测不准原理的深入理解, 发现其蕴藏着很多有重要意义的内容. 所有4个主要物理量, 能量、时间、动量和长度, 都既有低限也有高限. 随之而来的问题是这些极限都是什么? 答案可能导致对宇宙过程的了解. 什么是时间的低限? 在大爆炸的开始, 存在一个极短的瞬间, 即 Planck 时间. 这可能就是我们的宇宙的时间低限. 高限可能就是宇宙的寿命. 长度的高限可能是膨胀宇宙的最后直径. 所有这些都导致一个有限宇宙. 对其他两对物理量, 质量和速度、热能和温度也建立了极限耦合公式. 这 4个物理量也应都有高低限. 已知热能有低限以及速度有高限. 从这两个公式可直接推导出 Planck 和 Einstein方程式. 因为很多物理量都与这些主要物理量有关, 似乎自然界中可能存在一条物理量的极限原理. 估算了大爆炸时各物理量的数值, 说明了这个宇宙将收缩返回到另一大爆炸. 极限原理开辟了一些新的研究领域, 使自然界返回到由经典物理描述的和谐与可理解的世界.     

物理量的极限原理和循环宇宙

通过对Heisenberg测不准原理的深入理解, 发现其蕴藏着很多有重要意义的内容. 所有4个主要物理量, 能量、时间、动量和长度, 都既有低限也有高限. 随之而来的问题是这些极限都是什么? 答案可能导致对宇宙过程的了解. 什么是时间的低限? 在大爆炸的开始, 存在一个极短的瞬间, 即 Planck 时间. 这可能就是我们的宇宙的时间低限. 高限可能就是宇宙的寿命. 长度的高限可能是膨胀宇宙的最后直径. 所有这些都导致一个有限宇宙. 对其他两对物理量, 质量和速度、热能和温度也建立了极限耦合公式. 这 4个物理量也应都有高低限. 已知热能有低限以及速度有高限. 从这两个公式可直接推导出 Planck 和 Einstein方程式. 因为很多物理量都与这些主要物理量有关, 似乎自然界中可能存在一条物理量的极限原理. 估算了大爆炸时各物理量的数值, 说明了这个宇宙将收缩返回到另一大爆炸. 极限原理开辟了一些新的研究领域, 使自然界返回到由经典物理描述的和谐与可理解的世界.     

FAST:我和人类太空探测的未来

<正>最近,每天都有关于"另一个地球"——开普勒-452b的言论萦绕在我的耳旁,热议这一话题的人类,想在浩瀚宇宙中寻找他们的同伴或是新的家园。然而,由于开普勒-452b以及其他可能适宜人类生存的星球都远在光年之外,远的距离地球数千光年,近的也有几十光年,这漫长的探寻之旅对平均寿命不足百岁的人类来说显然是无法实现的,因此,人类就需要借助一些高科技的宇宙探测手段来实现梦想。而我,正是为了实现这一梦想     

基础研究：自主创新源动力

2010年11月,关于基础研究与自主创新的新闻层出不穷。其中有两条新闻成为全世界关注的焦点。首先是11月8日,旨在探究宇宙起源的欧洲大型强子对撞机（LHC）成功完成了创造迷你版＂宇宙大爆炸＂的实验。也许,不久的将来,科学家就能回答＂宇宙如何产生、宇宙之前是什么、宇宙之外又是什么＂这些疑问。据悉,来自80多个国家和地区的约7000名科学家和工程师参与建设了大型强子对撞机,建造费用高达37.6亿欧元。而中国也有20余名科学家参与了＂大型强子对撞机＂项目。     

新量子宇宙

本书为剑桥大学出版社出版的关于新量子宇宙的新著。量子力学不仅可以了解原子和原子核等微观物质，也可以了解星体等宏观物质和宇宙的本性。关于量子宇宙的首部著作出版于1987年。随着量子力学的新进展，也发展了量子宇宙学的一些新研究，为本书提供了新的资料。     

科峰野趣

笠峰野趣世界十大科学谜团（一）宇宙有多大？部分天文学家相信，宇宙是经历了一次大爆炸后诞生的．诞生后随即不断地扩展。因此，若以地球为中心，一直伸展到看得见的宇宙边缘．这距离（以光年计算），就透露了宇宙的年龄。天文学家尚未能一致肯定看得见的宇宙究竟有多大...     

中微子实验:追寻粒子世界的"隐世高手"

中微子是宇宙中最古老、数量最多的物质粒子,从宇宙诞生的大爆炸起就充斥在整个宇宙空间. 中微子非常重要,它拯救了能量守恒定律,也向现代粒子物理的"标准模型"提出了挑战.中微子不仅数量很多,而且它有无质量对粒子物理和宇宙学有巨大的影响.     

宇宙中物质的压力对宇宙年龄的影响

在标准宇宙学模型中,非相对论性物质(以下简称为物质)被视为无压的尘埃粒子[1],然而其合理性并未定量地证实过.Peebles[2]也曾提到过考虑宇宙中物质压力的必要性.目前的研究表明,在冷暗物质宇宙学模型基础上,宇宙中大尺度结构形成的高精度计算机数值模拟和理论分析都预言,在星系和星系团的中心应该有一个致密的核;然而这与目前的观测如星系团的引力透镜观测等相矛盾.最近Spergel等[3]假定冷暗物质之间存在着相互作用力,即存在着热压力,并对其做了深入研究,但也并未涉及其对宇宙年龄的影响.     

高能天体物理学的“爆发”

这一时期有两篇理论高能天体物理学的论文表现出了突出的影响力:一篇是排在第5的关于伽马射线暴的论文,另一篇是关于活动星系核(AGN)的论文#6。这两篇文章都与爆发现象有关,但研究的时间尺度大不相同。伽马射线暴(GRBs)是自大爆炸以来宇宙中最充满活力的现象,它们在宇宙中有可能随时随地发生。典型的爆发一般持续1秒至数百秒的时间。大多数伽马射线暴是在巨大的恒星燃尽了核燃料时发生的。恒星的核心     

线性引力的宇宙波函数

本文研究了1+1维线性引力的量子宇宙学,关于宇宙边界条件的Hartle—Hawking提案也被推广到1+1维理论.我们发现:对于正的宇宙常数,标度因子的演化与四维欧氏空时相一致.波函数具有振荡行为;对于负的宇宙常数,会出现指数膨胀和收缩的宇宙,波函数是指数型的.     

东方智慧文学和创世神话——兼谈对古希腊宇宙开创论的影响

我们对柏拉图之前的希腊情况知之甚少,然而公元前6世纪出现的一种特殊文学样式留下了宝贵的历史资料。在这个时期曾经有一些视野较为宽阔的关于宇宙及其起源的书籍问世,它们在特殊的环境中获得繁荣。这些书籍主要由两条支流——思想和文学汇集而成,它们超越了狭小的地域边界,广为流传的是：智慧的宣言和宇宙开创的神话。到目前为止,我们没有理由将希腊人——荷马,赫西俄德或俄耳甫斯神话的宇宙发生论从其东方副本（极相似的人或物）中分离出来。很明显,它们出自同一个家庭,而且有不少证据显示出前苏格拉底的哲学家们依然在步东方宇宙发生论的后尘。     

银河系里有没有外星人?

<正>地球之外是否有生命?是否有智能生命?是否有文明?早在两千多年前,古希腊的哲学家就已经在认真思考这些问题了。其中有一位如此写道:"在一片旷野中只有一株麦子,和在无限的宇宙中只有一个生命世界,都是不自然的。"当哥白尼发现了地球不是宇宙的中心后,这些问题又再次被提了出来。既然地球只是一颗普通行星,那么其他行星上面是否也有生命世界?布鲁诺即认为,宇宙是无限的,到处都有生命世界。这种