宇宙迷雾知多少

仰望星空,浩瀚无限的宇宙总会让我们肃然起敬,也会激发我们的好奇心,思索一个自然之谜.人类在宇宙中是独一无二的吗?宇宙有中心吗?宇宙有多少岁?宇宙的命运可以预测吗?带着这些疑问让我们来共同探索一下:     

观天巨眼

人类从蒙昧到文明,是从仰望星空开始的.我们是谁?我们从哪里来?茫茫宇宙中,我们真是孤独的吗?古往今来,人类对于浩瀚宇宙的追问和探索从未停止.想要更多地了解未知宇宙,就需要有更深邃的"眼睛"、更灵敏的"耳朵".     

宇宙新观念

几个世纪来 ,天文学家一直凝视着夜空 ,追问宇宙为什么是这样 ?为什么我们居住的空间是 3维 ,而不是 2维、 1 0维或者 2 5维 ?为什么光速是如此之快而音速是如此之慢 ?为什么原子是如此得渺小 ,而恒星又是如此得硕大 ?为什么宇宙是如此得年老 ?我们的宇宙必须是这样吗 ?或者在其他地方 (宇宙 )情况会有所不同吗 ?仅仅一个世纪前 ,人们还认为银河系就是宇宙的全部。现在天文学家知道星系不过是散落在宇宙中的尘埃 ,而且真正要理解他们可能需要一个更广阔的宇宙———多重宇宙。例如 ,宾夕法尼亚大学的宇宙学家马克斯·泰格马克 (ＭａｘＴｅｇ…     

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.     

人类与宇宙

<正>地球上,我们独霸称雄:现代人是星球上最聪明、影响力最大、破坏性最强的物种。我们强势,自己命名整个地质纪元:人类纪。然而,还存在一个完整的宇宙。我们该如何用宇宙的尺度来衡量它?人类真的是宇宙间唯一的智慧生命吗?如果有     

探索太阳系外行星

地球是唯一的具有生物的行星吗?我们的行星在宇宙中是独一无二的吗?我们的太阳是唯一带有行星的恒星吗?天文学一门新兴分支学科的热切先驱者们,可能已找到了这些宇宙悬案的答案。     

灵魂只能独行

曾几何时,我们在无数个夜晚仰望星空,对我们的生命和宇宙浮想联翩:这个宇宙到底有多大?它的最终归宿会是什么?是最终变成一团熊熊的烈火,还是会逐渐变成永恒的、冰冷的黑暗?人在大自然中的地位是至高无上的,还     

宇宙将如何终结

大爆炸理论告诉了我们宇宙的开始,但既然有开始就应该有结束,那么,宇宙又将如何结束呢? 长期以来天文学家一直认为,宇宙要么永远地扩张     

宇宙:终极的呜咽

大爆炸理论告诉了我们宇宙的开始,但有开始必然就有结束,那么,宇宙又将如何结束呢?     

膨胀宇宙的几个未解之谜

正2003年,笔者曾写过一篇"WMAP将要告诉我们什么?——谈人类对宇宙演化的探索"。彼时,恰逢威尔金森微波各向异性探测器(WMAP)发射两周年,即将得到首批观测数据,而距1998年发现宇宙加速膨胀刚刚过去几年,探索宇宙演化和命运的新热潮正如火如荼。如今,18年过去了,宇宙学研究上取得了哪些进展和突破?还有哪些未决问题等待我们去探索?让我们一起来看看吧。     

夸克-胶子等离子体的探测及首个反物质超核的发现

面对着一望无际的天空,我们曾无数次发问,宇宙有多大?它从哪里来?它是怎么产生的?这一系列的重大问题,不仅是哲学家所关心的,也是物理学家所探究的.为此,历史上曾提出了多种假设.这其中,宇宙大爆炸学说是现代宇宙学的主流学说,它认为宇宙起源于约150亿至200亿年前的一次大爆炸,之后逐渐演化、发展、膨胀,直到了我们今天这个物质世界.     

声音

正"1000亿年以后,除了我们所在的银河系,所有星系都将消散,人们看到的宇宙将空无一物。"——诺贝尔物理学奖获得者布莱恩?施密特此前,天体物理学家普遍认为,引力会使宇宙的膨胀速度逐渐减缓。而布莱恩?施密特与亚当?里斯带领的两个研究团队,分别发现宇宙膨胀的速度并非如预期一样减缓或是停     

外星人之谜

地球上充满了各式各样的生物。千百年来,地球人一直在问自己:"宇宙中的其他地方是不是也像地球上一样生机勃勃?或者,地球是不是宇宙中惟一存在生命的星球?我们究竟有多么特别?"     

瞳孔聚焦,智慧是探求未知的显微镜

<正>人类探索宇宙面临新难题该如何解决?史前奥秘还有多少会成为今日考古学者潜在的挖掘空间?这些问题看似离我们遥远,但俗话说"人无远虑,必有近忧"。我们研究宇宙万物的变化规律、勘查历史不为人知的真实面貌,要从一点一滴的探索发现里提炼出必要的理论基础,要在实践中逐渐具备"知行合一"的人文精神,以此打开宇宙苍穹、上古之时的神秘之门。     

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?     

描绘50年后的科学图景——科学大师畅想未来(一)

在未来的几十年里,人类渴望揭开的谜很多,包括:我们是否宇宙中唯一的智慧生物?能否从生理学上揭开意识之谜?生物的进化是否已有新方向?物理学家能否发现宇宙的万物之理?……事实上,如果刚刚过去的50年在科学上的革命性变化可以互联网和人类基因组为代表的话,那么,未来50年科学上的激动人心的进展,我们现在甚至无法想象……     

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…     

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?     

宇宙大爆炸论的大爆炸

<正>大爆炸留下的最后一点能量宇宙既包含着古往今来的时间,也包含着上下左右的空间,而我们就生活在这个宇宙之中。自启蒙之后,人类就一直在疑惑:这个宇宙究竟是什么样子的?它是从哪里来的?这些困扰了人类几千年的问题,直到20世纪初才开始有了一点儿模模糊糊的答案,那就是——宇宙是从大爆炸中来的。在138亿年前的某一个时刻,一个     

奇异矮星系:暗物质迷失?

<正>宇宙的起源是什么?其主要成分是什么?宇宙是如何演化到今天丰富的结构的?这都是现代宇宙学需要回答的问题.最近几十年时间里,现代宇宙学取得了令人瞩目的成就,奠定了标准宇宙学模型的基础.在标准宇宙学模型下,宇宙主要由暗物质和暗能量组成,我们熟悉的重子物质只占宇宙总比例的4.7%^[1].这一标准模型成功地解释了跨越宇宙学时标和尺度的众多观测现象,包括红移1000左右的宇宙微波背景观测、星系的大尺度成团性、弱引力透镜测量的宇宙剪切,以及由赖曼-阿尔法森林示踪的小尺度功率谱等.