月球系列奇谜大揭秘

月球起源之谜对于月球的起源,科学家曾提出3种理论:“姐妹说”——月球是和地球一起于46亿年以前,从一团宇宙尘埃中生成的;“母子说”——月球是地球的“孩子”,也许是从太平洋地区“抠”出去的;“俘获说”——地球诞生后俘获了一颗小行星,月球就是那颗小行星。科学家们认为,三种理论全都有     

新的膨胀宇宙

在过去四年中,宇宙学标准大爆炸理论中某些缺陷已经导致宇宙最开初历史的一个新模型的发展。这个模型叫做新的膨胀宇宙,对于最初10~(-30)秒以后所有的时间,它与以前对观察到的宇宙所采用的描述是精确一致的。然而,对于最初这段极短的时间,情况就极其不同了。按照这个膨胀模型,宇宙经历一个短时期的异常迅速的扩张或“膨胀”,在这个膨胀中,宇宙的直径以一个比以前认为的速度或许要大10~(50)倍的因子而增加着。在这个惊人增长的喷射中,从虚无中创造出了宇宙间所有物质和能量。这个膨胀过程对现在的宇宙也有重要的意义——如果新模型是正确的,那么我们至今观察到的区域仅是整个宇宙极小的一部分。     

Space宇宙始于大爆炸

对一次巨变型爆炸的温度标志的找寻,最终变成了里程碑式的理论--“我们的宇宙膨胀自一个奇点”的一个证据。这是人类历史上最伟大的发现之一。     

科学家绘制迄今最大远古宇宙3D地图

科学家们近期通过对宇宙中一些最明亮天体的研究,绘制出了一幅迄今最详尽的宇宙3D图景。这项研究有望帮助科学家们了解宇宙是如何膨胀的,并可能提供暗能量的研究线索,暗能量被认为是宇宙膨胀的推手。这一项成果来自斯隆数字巡天项目组(SDSS),该项目     

暗能量和加速膨胀的宇宙

1998年发现的宇宙加速膨胀是当代科学中最重大的课题之一.理论上,宇宙的加速膨胀可能意味着当前宇宙中约三分之二的能量密度是由一种新的能量组分,即暗能量所提供的也可能意味着爱因斯坦提出的广义相对论在宇宙学尺度上需要修正.暗能量和修正引力这两种完全不同的物理机制可以给出完全相同的宇宙背景膨胀历史,但却预言不同的结构形成过程.因此,我们可以通过观测宇宙的大尺度结构形成和演化来区分这两种不同的物理机制,揭示宇宙加速膨胀背后的物理规律.宇宙大尺度星系巡天是研究宇宙加速膨胀机制的重要探针之一.基于星系巡天,我们可以通过测量重子声波振荡(baryonic acoustic oscillations,BAO)和红移空间畸变(redshift space distortions,RSD)两种特殊的星系成团属性,同时测量宇宙的背景膨胀和结构形成历史,进而分别开展暗能量性质以及引力研究.SDSS(Sloan Digital Sky Survey)三期的BOSS(Baryonic Oscillation Spectroscopic Survey)巡天是近期完成的世界最大规模的星系巡天.通过对10000平方度左右天区的观测,BOSS获取了近一百万条星系光谱.基于BOSS的观测,我们对暗能量和引力性质开展了深入研究,并发现了暗能量的动力学迹象.目前正在巡天的e BOSS(extended Baryonic Oscillation Spectroscopic Survey)项目以及后续的DESI(Dark Energy Spectroscopic Instrument)和PFS(Prime Focus Spectrograph)等大型巡天将在更高的红移、以更高的精度测量BAO和RSD,这将为宇宙加速膨胀机制的研究提供关键的观测支持.     

黑能量的秘密

科学家们认识到,宇宙自起源137亿年以来,已经“长”得越来越大,这种急速膨胀,科学家称之为“大爆炸”。     

宇宙始于大爆炸

对一次巨变型爆炸的温度标志的找寻，最终变成了里程碑式的理论--“我们的宇宙膨胀自一个奇点”的一个证据。这是人类历史上最伟大的发现之一。宇宙诞生于一种炙热、稠密状态（英国著名天文学家弗雷德·霍伊尔称之为“大爆炸”）这个理念是最重要、最确凿的科学概念之一。然而，这个伟大理念的诞生还不到100年，甚至直到英国披头士乐队（也叫甲壳虫乐队）大红大紫的20世纪60年代初，天文学家都还没能找到真的发生过宇宙大爆炸的确凿证据。     

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。     

病毒分子——探索生命起源的活的模型

生命起源——这是地球上几十亿年前的事情。事过境迁,似乎没有留给我们什么可供考察的蛛丝马迹,因而生命起源问题也就成了难解的宇宙之谜。本世纪五十年代后,科学家们曾创建了人工模拟实验、人工拆合生命机理、人工合成生命物质、对行星或陨石进行考察、地质和古微化石分析等研究方法,对揭开生命起源之谜作出了一定的贡献。但这些研究方法     

动态点击

正一种RNA聚合酶或成地球生命起源新解生命在地球上是如何出现的?这一直是个未解之谜。近日,加拿大研究人员对外声称,一种核糖核酸(RNA)聚合酶在地球生命的诞生方面发挥了重要作用。新研究为地球生命起源之谜提供了新见解,也有助于科学家们估算生命在其他行星上诞生的可能性。     

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     

揭开宇宙之谜的7大理论

英国北约克雅省的地底深处,是科学家们对宇宙膨胀之谜进行寻根究底解析的理想基地。2003年4月,英国政府出资310万英磅在此地建成了闻名遐迩的英国波比尔·特克马特地下研究所。     

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.     

宇宙探索新发现

100多亿年前,它是一个点,体积小,质量大,温度高。然后,这个点发生爆炸,并开始膨胀,温度也随之降低———宇宙就这样形成了。解释宇宙起源的这一大爆炸理论已被科学家广泛接受。尽管如此,大爆炸理论只是搭好了研究的框架,框架里的诸多问题不是犹抱琵琶半遮面,就是依然悬而未解。近年来,宇宙探索领域喜获丰收,科学家们在诸如暗能量、黑洞、宇宙的年龄、颜色、最终命运等课题上有了最新发现。宇宙年龄已有137亿年关于宇宙的年龄一直没有一个准确的定论,对此天文学家们一直都在不断地探索追寻宇宙年龄的确凿证据。美国宇航局的研究人员说,这些数…     

揭开宇宙之谜的七大最新理论

英国北约克雅郡的地下1100米深处,有一个眼下正是科学家们对宇宙膨胀之谜进行寻根究底解析的理想基地,即闻名遐迩的英国波比尔·特克马特地下研究所。这座研究所于去年建成,现已投入使用。矿山的最底部由于存在着顶层岩石能将不断强烈照射到地球表面上的高能放射线即宇宙射线遮断住的无与伦比的优点,故成为研究宇宙的理想场所。研究人员在这里可发现必要的粒子,从而进一步解开宇宙之谜。纵观全球,人类对宇宙的研究已取得惊人的进展。但在整个宇宙论的研究领域中,依然存在着悬念和难以解答的问题。近几年,人类终于确认了宇宙的宙龄为137亿年,…     

"通古斯宇宙奇观"揭秘

本刊在去年第11期上发表了题为《通古斯天火之谜》的文章之后,引起广大中学生的兴趣。丁永明先生在阅读了该文之后,提供了他最近编译的《“通古斯宇宙奇观”揭秘》一文,从某种意义上说,似乎是回答了上文之谜。现予编发,以飨读者。“通古斯宇宙奇观”科研考察队的队员们就1908年6月30日发生在东西伯利亚的事件提出新观点:宇宙飞船在离地球表面不远处跟彗星相撞。     

原初引力波

在一只苹果从树上落下来的时候,牛顿看到了万有引力,而爱因斯坦看到了引力波。美国哈佛一史密森天体物理中心的科学家宣布,他们发现了原初引力波的印记,这是迄今证明宇宙暴胀理论最有力的证据。这一重大发现一旦证实,将有望帮助弄清宇宙原初时刻之谜。     

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。     

追寻神秘暗能量的人——天体物理学家索尔&#183;帕尔马特访谈录

最近几年,重大的科学发现之一当属宇宙加速膨胀。在神秘的暗能量的作用下,宇宙会变得越来越稀疏,最终在冰冷中死寂。当时有两个科学家小组独立的通过天文学观测做出了这一惊人的发现,其中之一就是美国加州大学伯克利分校的天体物理学家索尔&#183;帕尔马特（Saul Perlmutter,下图）领导的团队。不久前,珀尔马特接受了《科学美国人》杂志的采访。就发现宇宙加速膨胀过程中的“一锤定音”等读者关心的问题一一作了解答。     

WMAP将要告诉我们什么?--谈人类对宇宙演化的探索

我们的宇宙是何时开始、如何开始、为何开始的 ?它又将如何变化 ?它的最终命运又将如何 ?这是任何一个有好奇心的孩子都会问的问题 ;而对宇宙学家来说 ,对宇宙起源及最终命运的探索却既是一个十分古老的话题 ,又是一个非常热门的前沿问题。爱因斯坦在 2 0世纪的头 2 0年中奠定了我们将宇宙作为一个整体来认识的基础。 2 0世纪 2 0年代 ,美国天文学家哈勃通过对遥远星系光谱线特征的研究 ,证实了宇宙在膨胀。之后 ,宇宙学家们构造了各种宇宙学模型 ,做出各种预言。而模型与真实宇宙之间的相容性必须由观测来检验 ,正是现在WMAP (微波各向异…