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。     

大数之谜

“天”外有“天”!这是人们常用的一句口头语.但是,“天”外果真有“天”?在我们观察到的宇宙(或曰总星系,以下简称宇宙)之外,果真还有其他的宇宙吗?如果有,表征这些不同宇宙的,又应该是什么?物理学能有助于我们回答这些问题吗? 要讨论这些问题,得从物理学最基本的特征谈起.     

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     

"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     

孤体

<正>本文的标题是Endling,这是一个问世不到三十年的英语单词。在1996年4月4日《自然》杂志上的一篇文章中,作者提出用Endling这个词来形容一个物种中的最后个体。这个词目前还没有中文定译,有人译为“最后个体”,有人译为“孤种”,笔者在此将它译作“孤体”。在小说的故事中,多重宇宙被收敛至最后一个宇宙,A宇宙中的罗斯琳见到了B宇宙中的罗斯琳,但两个罗斯琳很快也如同宇宙一样,收敛为一个罗斯琳（一个细节是A宇宙的罗斯琳本来是有着灰白头发,最后却是“把黑色的头发从眼前推开”）。     

开辟宇宙

一般相对论导出的宇宙方程式是一个不可思议的存在。因为明天的天气如何,用方程式都无法解明,更何况整个宇宙的发展趋势要在一个方程式中表达清楚。而且,解完这个方程式后得到的结论是“宇宙正在膨胀”,实际上这个结论早在20年代就被哈勃通过观测而确立。“宇宙背景放射”的学说有着宏伟而深远的影响。     

宇宙或在冰冷中死去

宇宙正在加速成长 在大约150亿年前,宇宙只是一个聚集了巨大能量和物质的小点,在某种未知条件的启动下,这个小点爆炸了,这就是“宇宙大爆炸理论”的主要内容,也是科学家对宇宙诞生的猜想.宇宙大爆炸之后,它就不断地膨胀,也就是说,宇宙就像一个生命体一样在不断地长大.在宇宙的“成长”过程中,不断地产生新的天体,一些老的天体也在不断地死去,就像是人体的细胞一样.     

探索宇宙的奥妙，预测宇宙的未来

探索宇宙的奥妙,预测宇宙的未来,一直是人类的梦想。2002年诺贝尔物理奖就是表彰在天体物理学领域做出贡献的科学家。他们是美国科学家雷蒙德·戴维斯、日本科学家小柴昌俊和美国科学家里卡尔多·贾科尼。戴维斯和小柴昌俊因为在“探测宇宙中微子”方面取得的成就,贾科尼因为在“发现宇宙X射线源”方面取得的成就而荣获2002年诺贝尔物理奖。     

“自由”宇宙基地的开发计划

今年是人类登上月球的20周年。美国、欧洲、加拿大、日本正式开始着手开发前所未有的“自由”宇宙基地。在人类长期滞留宇宙空间这一时代到来之前,日本读卖新闻社于今年7月30日在日本召开了题为“人类与宇宙开发的意义”的讨论会。会议认为“宇宙基地不但将成为人类进行火星探测的重要基地,而且也将成为开发宇宙空间的国际性合作舞台。”会议期间,该报的记者采访了几位从事宇宙开发的精英,他们     

“开放宇宙”的一个新的实验证据

宇宙是开放的还是封闭的?这是一个多年来天文学中一直激烈争论的同题。只靠建立在引力理论基础上的宇宙学,无法从理论上加以回答,因为同时存在“开放宇宙解”和“封闭宇宙解”。但是,如果能从实验上证实宇宙中存在足够多的质量,那末根据宇宙学理论,这些质量所产生的引力,经过从现在起几十亿年的变化后,将把所有物质拉在一起以形成封闭宇宙。即由于引力作用,将使大爆炸后向外冲出的物质速度减慢,最后宇宙将依靠自身而开始收缩。     

从星体残骸中诞生的人类

1927年,比利时天文学家勒默第指出:在零时刻,宇宙的物质和能量实际上杂乱地挤成一大堆,直径可能不超过几光年.他把这叫作“宇宙蛋”.而当代卫星技术获得的数据使得科学家们确信宇宙是由创世大爆炸形成的,而生命形态就是从“宇宙蛋”爆炸后的残体中进化而来的.     

欺世盗名的“宇宙语”

欺世盗名的“宇宙语”毕东海大仙张香玉轰动京华时，她的“宇宙语”便是其一。据介绍，大仙张香玉“文化水平不高”，但会讲“宇宙语”，能与“外星人”交流信息。用“外星人”的信息拯救地球上的人类。吹捧者说，大仙张香玉能“勇敢地带领人们走向大自然，这是最好的拯救...     

月球安装最大望远镜 探测宇宙“黑暗时代”

据美国太空网报道,安装在月球背面的一台巨型望远镜能够探测宇宙的“黑暗时代”,同时该望远镜还屏蔽了来自地球文明的所有无线电波长噪声。这是迄今在月球上建造最大的望远镜,它的全称是“黑暗时代月球干涉仪”（DALI）它由数十万个天线构成。这个最大的月球望远镜将使天文学家们能够倾听在没有恒星存在的时代（宇宙诞生后的5亿年）宇宙所发出的“微张耳语”。     

自然信息

宇宙是怎样创生的宇宙创生于约一百多亿年前的一次大爆炸已被当今的宇宙学观测事实所证实,然而作为一个完整的宇宙学必须回答宇宙是怎样创生的,或者说,必须回答人们常常会提出的质难:“宇宙在大爆炸以前是什么?”,直到不久前,人们对此的回答或者归之于牛顿的“第一     

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     

具有物质场的量子Kaluza-Klein宇宙学

一 宇宙的创生是宇宙学研究中最重要的问题之一。HartIe和Hawking指出可用量子宇宙论来解决上述问题,他们给出的一个可能方案是,宇宙量子态必须是欧氏量子引力理论中的“基态”。这种基态可表述为:任何三维紧致面的量子幄度应表为所有正定的以这三维面为一边界的紧致四维流形的路径积分。这个方案体现了如下的观念:宇宙是“无”创生的。 宇宙波函数为“基态”即取如下形式:     

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…     

宇宙尘埃

美国国家航空和宇宙航行局的科学家们正在采集一种特殊的尘埃——“宇宙尘埃”。他们在改装的WB—57F轰炸机机翼下安置了八个采集盘。由于来自外层空间的“宇宙尘埃”实在太小太分散,还没有人类的血细胞大,所以40个小时只能采集到100～200粒。“宇宙尘埃”捕获后,立即被送到约翰逊太空中心的“宇宙尘埃”实验室。这座长30英尺、宽10英尺的实验室经过特殊的空气过滤处理,使每立方英尺的尘埃少于100粒,而且比“宇宙尘埃”更小。实验室工作人员必须穿上白色的连衣裤工作服,套上短统靴,戴上兜帽,只露出眼睛和鼻子,看上去活象太空时代的僧侣;然后进入一间小型的空气淋浴室,     

编后

在整个人类文明中,最令人着迷的问题大概要算宇宙的创生了.宇宙学很象考古学,考古学家根据大量化石和零星的“遗迹”复制出人类远古时代的模型,宇宙学家则致力于探寻宇宙早期自然过程所留下的“遗迹”,并以此推断出宇宙早期结构.那么宇宙创