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.     

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.     

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?     

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     

宇宙如何终结?

正"有人说世界终于火,有人说它将毁于冰。"宇宙会如何终结?这不只是个哲学问题。宇宙学家们提出了种种猜测。宇宙学中的一些大问题,往往也是引发哲学家深思的问题。宇宙是什么时候开始的?怎样开始的?宇宙一直在膨胀吗?(这三个问题的答案是:大约138亿年前;一个致密炽热的点在高密度状态下迅速膨胀,即所谓的大爆炸;是的,但膨胀速度不总是相同。)但是还有一个问题我们目前还没弄明白:宇宙将如何终结?     

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.     

谈谈物质宇宙和非物质宇宙

李国材教授的《谈谈物质宇宙和非物质宇宙》一文关于我们物质宇宙之外还存在非物质宇宙的假说是一篇有激烈争议的论文。它涉及自然科学多学科的基本概念和基础理论,也必然地与哲学的一些基本理论相关联;同时发表的周守仁同志《“非物质宇宙”设想的逻辑矛盾》一文认为,李国材的“非物质宇宙设想有着不可克服的逻辑矛盾,是不能成立的理论。”对于宇宙模式这样重大而又十分复杂的课题,也许不是我们当代人能解决的了的,但是谬误和真理是一对孪生子,总是相比较而存在,相斗争而发展的。任何科学,包括自然科学和社会科学的概括和总结——哲学在内,也是在不断发展的过程中逐步完善的。这两篇文章的发表,或许能给从事科学研究工作的人们一些启迪。     

花是如何起源的?

花的起源是植物学和进化生物学中的重要问题,长期以来备受关注.近年来,分子系统学、进化发育生物学和基因组学的兴起和蓬勃发展,不仅为花起源的研究带来了新思路,而且更新了人们对该问题的认识.基于这些领域的新进展,人们不仅纠正了前人在理论和模型中的错误、提出了可验证的新假说,而且揭示了花发育MADS-box基因的进化对花起源的贡献.然而,已有研究只能笼统地解释花作为一个整体是如何起源的,并不足以全面揭示花和花器官起源的根本机制.本文在总结与花和花器官起源相关理论和假说的基础上,介绍人们对花和花起源问题的新见解,探讨花起源机制的复杂性,指出花的起源和基本结构的建立涉及诸多"小"的关键性状的改变,认为只有对这些性状进化的分子机制进行研究才能真正揭示花起源的内在原因.     

宇宙墓碑(二)

筑给我斟酒,两眼炯炯发光.他今日异常话多,我只得和他应酬. "心宁(筑的儿子)他还好?" "还好,他挺想爷爷的." "怎么不带他回来?" "我也叫他来,可他受不了地球的气候.上次来了,回去后生了一身的疹子." "是吗?以后不要带他来了." 我将一杯酒饮干,发觉筑正窥视我的脸色. "父亲",他终于开始在椅子上不安地扭动起来."我有件事想问您." "讲吧",我疑惑地打量着他. "我是开飞船的,这些年来,跑遍了大大小小的星系.跟您在地球上不同,我可是见多识广.但至今为止,尚有一事不明了,常萦绕心头,这次特向您请教."     

元素的宇宙丰度与起源

元素的宇宙丰度是指各种化学元素及其同位素(核素)在宇宙的相对含量。元素的起源则是指各种核素生成的条件、过程和场所。测定各类天体的元素丰度,研究元素的分布规律,是建立元素起源理论的依据,也是探讨天体演化的基础。     

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。     

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     

穿越宇宙之门(一)

“你爸爸这种病很少见。他体内色素酶太少,阳光中的紫外线对别人没影响,对他却相当于轻度核辐射,长期受辐射,骨髓就会失去造血机能。要根治,必须移植骨髓……输血只能暂时缓解病情……可他的血型……恐怕……找到相配的,很难……”     

宇宙的尽头(下)

<正>那天,我因为运气好抓到了一只鸡。我想象着母亲喝着鸡汤时的幸福表情,也回忆着鸡汤那几乎被我遗忘了的鲜美滋味。但是当我敲开家门,迎接我的却是一个满脸凶恶的男人。他大笑着把我的鸡抢走,然后一脚把我踢到街上。我缓了好久才站起来,趴在窗边,听到里面一阵阵的大笑声和我母亲的哭喊声。我蹲在窗口一直听着,听到他们的笑声越来越淫荡,     

寻找宇宙边缘(上篇)

<正>望远镜改变了人类认识自己和认识自然的方式。随着一架比一架更先进的望远镜的问世,人类看得更远,知道的也更多。现在,就让我们来回顾一下充满趣味的望天历程,并且在此过程中——     

穿越宇宙之门(二)

四 白天,海涛带我四处玩,水晶来陪爸爸,怕他有一刻寂寞;晚上,她把我和爸爸的衣服挂上全自动净衣架,鼻子凑到爸爸衣服跟前,贪婪而陶醉地吸几下,然后才道晚安.我呢,就懂得疯玩,在海涛陪伴下享受着这辈子最刺激最美妙的生活.     

寻找宇宙边缘(下篇)

有一种东西很奇怪,它至大至深,至高无上,笼罩在人们头顶上方,人们却不知道它为何物。早在两三千年前,古希腊科学家和哲学家就开始对它进行探索,但时至今日,人们对于它依然知之不多。因为它,爱因斯坦做过深刻检讨,布鲁诺被烧死在火刑柱上;也是因为它,埃德温·哈勃成为世界著名科学家。为了研究它,人类研制了一大批最新最精良的观测工具;也是为了研究它,人们上高山、飞太空不惧辛劳。那么它是什么呢?它就是宇宙。如今,科学家对宇宙的研究已有重大突破,然而研究得越深入,它的神奇性就越显现,越令人神往,这是因为它的前世、今生与未来都充满神奇。