暴涨理论或证实多重宇宙存在

不久前．天文学家监测到宇宙大爆炸后1／1045秒的时间内发生的情景：在万物伊始的短暂瞬间，宇宙开始急剧膨胀——这个理论被称为宇宙暴涨理论：根据爱因斯坦的理论，当这种爆炸性事件发生时，它会在时空织布上产生涟漪，也就是所谓的“引力波”。     

"滚雪球"滚出大行星

目前大多数人接受的天文学理论指出,宇宙中的行星,是“恒星”诞生之后的宇宙尘埃所组成的。不过,小小的“宇宙尘埃”,是怎么集结成一个大行星的却一直都没有定论。最近有科学家主张,行星是宇宙尘埃用“滚雪球”的方式,越滚越大,所凝结而成的。美国能源部辖下一个国家实验室的科     

“非物质宇宙”设想的逻辑矛盾

宇宙是物质宇宙,也只能是物质宇宙。迄今为止,人类对物质的认识,仅是无限宇宙中的有限的一小部分。未知的新的物质形态及物质运动形式是依然与无限时空相统一而存在着的。正如没有无物质的运动和无运动的物质一样,也没有无物质的时空和无时空的物质。所谓“非物质宇宙”,实质上,就是一种认为存在着无物质的时空的设想。这种设想在逻辑上有不可克服的矛盾,下面就做一下简要的分析。一、按照“非物质宇宙”的论点(以下简称《“非”论》),把整个宇宙分为两部分,一     

生命源于宇宙

佛雷德·霍伊尔(Fred Hoyle)是剑桥天文理论研究所的创始人。他反对宇宙产生的“大爆炸”理论,不承认生命是有机粘质体所产生的,也不赞成进化理论。本文阐述了生命不是在地球上偶然形成的,而是来自于宇宙     

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     

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。     

确定宇宙年龄的一种新方法

天文学家一直迫切希望找到一种确定宇宙年龄的新方法。宇宙年龄——从宇宙由超密态经所谓大爆炸而产生起所经过的时间——与宇宙膨胀减慢的速度有联系。再者,这种联系将有一天告诉我们宇宙是否将永远膨胀下去(宇宙是开放的),或者宇宙最终将停止膨胀,然后经“大坍缩”收缩到原来的超密     

地外生命

一旦人类认识到地球不是宇宙的中心,就开始在天空中寻找伴侣。迄今为止,人类仍未发现任何能证明外星生命存在的证据,但科学在否定一些猜想的同时,又展现了新的前景。人类不再期待火星人会从夜空突袭地球,但是仍有可能在红色巨星──木星的卫星“欧罗巴”上,或在其他更遥远的行星上找到生命的迹象。别放弃希望──生命远比人类想象的要坚忍不拔得多。具有地外生命吗惊人的事情在宇宙中发生了。那里出现了一种叫做“生命”的东西──一种神气活现、刚愎自用而又喜欢群居的物质形态。生命虽然与岩石、气体和尘埃有着本质不同,却又与岩石…     

虫洞

<正>广义相对论是爱因斯坦对宇宙的描述。它提供了一个叫作时间-空间(简称时空)的坐标系,所有天体都位于这个系统中。时空经常被描述成一个延伸在整个宇宙中的连续结构。当你在时空中移动时,就是在时间和空间里都移动。天体扭曲这一结构,尽管这种扭曲对我们来说几乎不可见,它却创造引力,使光线偏转。虫洞是穿越时空的隧道。可以把它们视为在空间     

异想天开的"冰宇宙论"

20世纪初,奥地利工程师汉斯·海尔维加曾对宇宙的生成提出了一个被称之“冰宇宙论”的古怪假说,即认为宇宙是由冰块聚合而成的。后来这个假说被证明是荒谬的,许多人都觉得它非常可笑,但是今天,现代天文学家们突然发现“冰宇宙论”还有其一定的道理。海尔维加的“冰宇宙论”究竟是怎样一个假说呢?它又有何道理?一个冰构成的宇宙海尔维加是这样来介绍他的宇宙的:这个宇宙永远是光明与黑暗、火焰与冰块斗争的场所。在很久很久以前,存在一个比现在的太阳大几百万倍的高温天体。有一天,该天体与由冰构造成的其他天体碰撞,发生了大规模的水蒸气爆…     

诱生引力宇宙波函数

Hartle和Hawking(以下简称HH)曾经提出过一个宇宙创生模型,在他们的模型中宇宙起源于“无”,这里的“无”指不存在经典时空。他们认为宇宙的初始时空边界条件为没有边界,因而在这样的宇宙模型中,宇宙是自足的,不存在边界外的问题。更进一步,设想宇宙初始时不仅没有经典时空,而且也没有引力,这将是十分有趣的。     

“宇宙学的革命”专题报告之一——从超新星考察时-空

从２０世纪２０年代以来，宇宙学家就知道宇宙在膨胀，星系间的距离拉得越来越大。不过他们始终认为，在引力约束下，膨胀已经趋缓。但是完全出乎意料，新近对遥远爆炸星的观察结果，意味着宇宙在以更快的速度增长。果真如此，那末宇宙间一定充塞着某种未知的物质和能量形态，它们的“引力”是相排斥的而不是相吸引的。对于物理学家来说，认为存在着至今尚未发现的能量，这是异端思想。然而 １９９８年５月，在以“宇宙中的失踪能量”为主题的会议上，与会的６０位宇宙学家投票表决，有４０位表示接受这个新的发现。 １０多年来，天文学家怀…     

悬空住宅随意搬迁

“万丈高楼平地起”,说的是地基对建筑的重要性,而波兰的几位建筑设计师却设计了一种悬空的私人住宅。这种住宅当然不是完全悬在空中,而是舍弃了平整的地基,以一根柱子作为支撑整座房屋的“地基”。     

宇宙:从混沌中膨胀起来

在过去五年里,宇宙学家们对宇宙最初阶段的演化理论做了很大修正,这个修正是以所谓“膨胀宇宙原始模型”(inflationary univerce scenario)为基础的。这一新模型的创建人之一在本文中详细论述了“混沌的膨胀”(chaotic inflation)这一最有前途的见解。如同生命起源之谜一样,宇宙的起源与消亡之谜也是科学中最激动人心的课题之一。按照热大爆炸理论(这一理论今天已为天文学家们广泛接受),宇宙产     

黑洞,白洞,交相衬映

黑洞，一种看不见的特殊天体，却蒙上了一圈又一圈的神秘“光环”，令人捉摸不透、莫测其高深。公众谈论黑洞，不免带有几分猎奇的心理；科学家搜索黑洞，着眼于检验理论预言的正确性。我们则认为，黑洞探讨之所以成为热门课题，是因为它显露了广义相对论这块“美玉”之微瑕；为促使时空理论的新世纪发展，冀望由此而找到合适的突破口。诚然，瑕不掩瑜，广义相对论历来被赞誉成“理论物理中最典雅的艺术杰作”。既存在黑洞、又存在白洞，是根据广义相对论（1916年）而作出的猜测；不过，“黑洞”、“白洞”等简明术语，晚至六、七十年代才采…     

创世大爆炸前发生了什么?

犹如一场垒球比赛,三击不中即为出局,九局便结束一场比赛。宇宙也有它自己的比赛时限,不过它没有场外的记时员而已。从奥古斯汀(Augustine)以来的思想家都曾说过,空间和时间是组成宇宙的两大部分,除此之外别无其他。 爱因斯坦相对论在解释犹如时空几何学上的“弯曲”的地心引力时,已经预见到20世纪天文学中的一个基本事实,即宇宙的膨胀。宇宙学家通过像电影回放那样向后     

黄金微粒“纳米炸弹”——新一代癌症治疗手术有望由纳米微米担纲

针对癌症治疗技术的发展，记者有时开玩笑会说，科学事件的理想表白应该用“黑洞治疗癌症”之类的标题；悲哀的是，这种事情永远不会发生。然而“纳米技术治疗癌症”却一个相当好的替补标题，而且有可能成为现实。     

收获的不只是荣誉

一年前,北京22中初三学生臧鹏远无论如何也没有想到,他的实验作业——“蚂蚁在不同条件下的步行方式”居然会与宇宙探索挂上钩。当他的作品被学校送去参赛2001年全国生物和环境实践活动,专家评委高度评价了他的这项实验成果,说是“能够对研究月球车之类的步行器,产生很大的指导作用”。     

测量最简单宇宙的大小

美国普林斯顿大学进行的新的分析表明,宇宙的最简单宇宙学模型可能与现实世界很好符合。这就是说,宇宙的确具有引力“闭合”所需的密度,而不需要与爱因斯坦引入广义相对论方程中的系数(所谓宇宙常数)有关的复杂化。至今,对宇宙密度的估计不能对关键问题给出精确的解答。但已建议,宇宙具有比要求的临界密     

知和无知:完美性的诱惑

科学必然通过理论的变革而进步。理论是普遍的,但不是完美无缺的。而且,理论只有不完善,有一定的外部输入,才能具有普遍性。如关于天体、生命和宇宙的起源的理论,不管其发展是唯一的,还是有一定频率,都不可能有完善的描述。对于完整系统如热力学系统的描述,更必需一定的不完善性。正因为无需乎了解“一切”,科学才可能说出“一些”。可惜一些科学大师如爱因斯坦、海森堡都未能抵住这种完美性的诱惑,以全付精力投入“宇宙方程”等虚妄的追求之中。例如对于四种力统一的研究就是这样。因此,作者认为,最成功的科学理论就是对未知留有充分余地的理论,而不是出于完美性的考虑而完全排斥无知。 Sir H.Bondi是英国著名天体物理学家、宇宙学家,任国防部科学总顾问、伦敦大学数学教授。他同Thomas Gold一起最早提出宇宙起源的稳恒态理论。本文原载英国《无知百科全书》,伦敦,1978年。