什么是21世界的科学文明

■什么是21世纪的科学文明呢?什么是现在面临的最重要的问题呢? ■当代的科学大问题,在宇宙学里有两个:一个是类星体,一个是暗物质;粒子物理学里有两个:一个是对称破缺,一个是看不见的夸克.     

科学之窗

科学之窗暗物质的新发现有新的证据证明“暗物质”以巨大密实晕圈物体的形式存在。这些木星大小的致密物体（有人认为存在于银河系的外围）是“暗的”，因为它们不发光或其他辐射线。劳伦斯·利弗莫尔国家实验室物理学家查尔斯·阿尔科克（ＣｈａｒｌｅｓＡｌｃｏｃｋ）领...     

机器人会意识吗？

这个问题可以分为三个部分来说明：什么是意识?我们是否能把它输入计算机里?如果可以，我们又怎样验证它呢?与其他科学话题不同的是，意识(即对周围世界的主观认识)在旁观眼中是真实的。我知道我有意识，但是我怎样才能知道你也有呢?情况可能会这样吗——我的同     

死亡了的类星体今何在

最近两次观察表明许多“普通”的星系,包括我们自的银河系都包含有超巨型黑洞.类星体的标准模型——其能量来自一个其他方面正常的星系中心的巨大黑洞——给出一个推论:可能包括银河在内的许多邻近的星系都是死亡了的类星体,其间仍蕴藏着亿万倍于太阳质量的黑洞.虽然要直接证实这个观点是很困难的,但最近的两次观察增强了它的真实性.首先,伯克利加州大学的菲列本哥和加州理工学院的萨琴特发现,邻近星系在它们的深处     

暗物质—世纪之谜

一个国际天文小组新近发表报告说,他们观测到了一个名为 MACHOS 的新天体,这是由人类肉眼看不见的暗物质组成的暗恒星。迄今为止,这是人类找到的第一个能证明暗物质存在的证据,难怪它格外引人瞩目。美国航天局戈达德航天中心的科学家史蒂夫·马雷恩发表评论说:"这一发现开创了天文学的新篇章,因为我们都了解,当今世界的最大之谜是暗物质究竟是什么?"暗物质!暗物质!它是怎么被提出来的?究竟神秘到什么程度?这一连串的疑问使我们不得不回     

暗物质粒子探测卫星研究进展

天文观测表明,宇宙中广泛存在暗物质,其丰度是普通物质的5倍,占宇宙总能量份额的约1/4.自20世纪30年代天文学家通过引力观测发现暗物质以来,经过近百年的探索,其物理本质至今仍然不为我们所知.另一个世纪谜题是高能宇宙射线的起源、加速和传播.暗物质的本质和宇宙射线的起源位列美国国家研究委员会(National Research Council)遴选出的21世纪11个宇宙物理学重大科学问题之列.探测暗物质粒子也是世界各国竞争异常激烈的科技热点.我国发射的暗物质粒子探测卫星,其主要的科学目标即通过精确观测高能宇宙射线电子和伽马射线来间接探测暗物质粒子.作为一个高能粒子探测器,暗物质粒子探测卫星观测数据也可用于宇宙射线物理和相关天体物理研究.基于暗物质粒子探测卫星的数据,我们得到了对宇宙射线电子和质子能谱的最为精确的测量,揭示了能谱上的新结构,为限制暗物质粒子属性和理解宇宙射线起源提供了重要数据.暗物质粒子探测卫星还探测到约250个伽马射线点源以及银河系弥散伽马射线辐射.本文综述了暗物质粒子探测卫星的设计、运行和数据分析进展.     

双类星体研究的新进展

双类星体发现已经一年多了.双类星体又叫孪生类星体,因为它们极其相象.它们的本质是什么?天文学家很感兴趣.一年多来,许多人对它们进行观测、探讨和研究,发表了大量的研究报告. 1980年6月12日出版的英国《自然》杂志的通信栏里,发表了卢瑟福实验室的贡德哈莱克和伦敦大学学院的威尔逊的一篇论文《双类星体0957 561A、B的紫外光谱》,他们用卫星观测资料进一步证实双类星体的引力透镜模型. 一年前,英国曼彻斯特大学的沃尔什等人报告说,他们用美国亚利桑那州基特峰国立天文台的2.1米光学望远镜,发现在大熊座有两个相距约6弧秒的类星体0957 561A、B,它们的红移值相近,约为z=1.405;光谱也差不多;亮度也很接近,红星等都是17等,蓝星等分别为16.7和17等.因而沃尔什等人认为,它们是同一类星体在引力透镜中的两个像.     

11个物理难题牵涉的11种基本粒子

什么是暗物质?什么是引力?为什么宇宙如此平滑?这些谜题中每一个都含有一种粒子。在上世纪30年代末,诺贝尔奖得主伊西多.拉比(Isidor Rabi)得知发现了较重的电子,他为此问道"是什么原因造成的?"在过去的四分之三个世纪里,他曾多次重复这个问题。我们现在知道,困扰拉比的μ子是仅依照其质量不同而分的三个类电子的粒子家族之一。     

追寻暗物质

追寻暗物质浩瀚的银河系只占宇宙很小的一部分，半个多世纪以来，天文学家通过大量事实证明；宇宙中至少９０％的物质不发光。这些物质有强大的引力，而且看不见，至今让人们感到很神秘。目前，一些日本的天文学家认为暗物质有和可见天体同样的性质，即由小团块凝聚成大的...     

星团的运动

星团的运动银河系重量是原估计值的１０倍，其体积为以前预计的５倍。这一测量结果是上周在伯克利召开的一次美国天文会议上宜布的。此结果是宇宙中存在暗物质的最好证据。暗物质色环的存在是卡内基研究所的鲁宾（ＶｅｒａＲｕｂｉｎ）在观察星团附近星体是怎样运动后首先...     

“暗物质”与“反物质”浅谈

在世纪之交,科学革命发生的前夜,一个涉及到当今基础科学最前沿的有关"暗物质"与"反物质"问题,成了各国科学家竞相研究的课题。"暗物质"是什么近年来积累的大量观测证据表明,宇宙中有90%以上的物质是不能用现有的仪器直接观测到的,只能通过引力效应等方法间接证明它们的存在.这些神秘的"暗物质"(也称"下落不明的质量")究竟是什么性质的物质呢?其实,"暗物质"就是比巳知的最小物质结构——原子更深层次的一种微观物质结构,它包括科学家们预言的和已经发现的许多微观物质粒子(如夸克、中微子……).为了便于解释,本文给这一层次的微观粒子选用一     

寻找宇宙命运的主宰者——暗物质传奇

这是先秦时期楚国诗人屈原在其诗篇《天问》开篇时提出的问题。从古到今。人类始终渴望能够更好地了解我们所处的这个宇宙,探究宇宙的命运。近年来,越来越多的科学家相信,决定我们这个宇宙的命运的,是一种神秘的“暗物质”（dark matter）。可是,虽然暗物质的存在已经有很强的证据。但暗物质究竟以什么形式存在,     

“高能天文台”2号卫星的观测成果

1978年11月美国宇航局发射的“高能天文台”2号卫星又叫爱因斯坦天文台,它装备有分辨率为几个角秒的大反射X射线望远镜等观测仪器.由于仪器的灵敏度比以往的高,所以在对已发现X射线源的天区进行搜索中有许多新的发现.它证认了43个新的射电源,其中10个是在银河系外,大部分可能是类星体.若这些射电源的确是类星体或活动星系的话,那末就能够说明X射线背景辐射.若将来的观测能确定这一点的话,这将是爱因斯坦天文台所作出的最重要的发现之一.它确定了30多个X射线源是X射线类星体,而在此之前,仅仅知道三个X射线类星体. 通过观测还认证了,离我们最近的一个射电星系——半人马座A,它的中心红外源与一个X射线源重合.在这个源的东北方向发现一个X射线的喷射流,同早先发现的光学、射电喷射流在一条线上,长约     

科学之窗

科学之窗科学家是如何发现暗物质的暗物质是人们看不见的物质。虽然看不见，但科学家认为它确实存在，而且其质量占宇宙所有质量的大约９０％．这是科学家根据万有引力自然定律而确认的。由于暗物质不产生光线，由正常的技术手段搞不清到底是什么东西．上个月，两个太空科...     

神秘的γ射线会来源于宇宙弦吗？

来自银河系核球的γ射线行一个明显的511kcV的能量，这说明该射线是由电子和其反物质配偶正电子互相湮灭产生的。但这些正电子来自何处呢？曾有人提出种种正电子源的候选，包括超新星、黑洞、中子星和低质量的暗物质粒子与其反粒子的湮灭。但美国弦论学家Tanmay Vachaspati却认为超导宇宙弦是正电子的源泉。     

黑洞大餐

长期以来，天文学家一直猜测银河的中心潜伏着一头巨大的怪物──黑洞。这是一个规模非常巨大的黑洞，恰好位于我们的轮状星系──银河系的正中。天文学家认为；既然其他星系中存在黑洞，因此银河系中也可能有黑洞。 但要找到黑洞，却并非易事。我们所熟知的可见光不能逃离黑洞，因此银河系中央是否真的有一头怪物；一直是个谜。 许多年来，观测者们一直在窥探银河系的中心。恒星和气体围绕银河系的中心快速移动，这暗示那里确实隐藏着某种庞然大物。但它是什么呢？如果它真的是黑洞，无线电望远镜应该能探测到一种信号，那就是超高热气体旋…     

自然信息

类星体QSO1059+730附近的超新星爆炸从1963年施密特发现类星射电源具有红移谱线起,天文学家从来也没有停止过对这些遥远宇宙天体的性质的探讨.类星体假说的提出,为这种探讨提供了根据.按照这种假说,类星体是银河系中相隔宇宙学距离的活性核,其谱线的红移由宇宙的膨胀情况来决定.但是这种假设需要有实验证实.     

室女座将破解银河形成之谜

据《新科学家》杂志报道,有大量的证据表明,距地球大约5000万光年的室女座星云不存在恒星,是一个“黑色星系”。如果这一结论得到证实,银河形成之谜也有望迎刃而解。黑色星系:理论与现实之间的桥梁据报道,室女座星系由一个巨大的氢云和奇异的暗物质组成,里面包含的物质足以产生     

基于LAMOST巡天的银河系结构演化研究新进展

银河系至少是目前唯一能够获得单个恒星三维空间和运动信息的星系,这使得它成为我们得以详细研究的最重要的星系.更好地了解银河系的组成及其演化在星系天文学中起着至关重要的作用.自Hipparcos时代以来,人们开始以数以万计的恒星为样本研究银河系,这使我们能够在太阳附近发现许多新现象. SDSS和2MASS等巡天将我们的视野扩展到银河系的更大体积,在恒星晕中发现了丰富的子结构. LAMOST巡天提供了1000多万个恒星光谱,极大地推动了我们对银河系的了解.本文综述了近年来基于LAMOST巡天观测数据开展的银河系研究新进展,特别是在银河系恒星晕的结构与演化、银河系外盘的形态与非稳态运动,以及银河系动力学质量和本地暗物质密度等方面进行了重点介绍.     

机器人会有意识吗?

这个问题可以分为三个部分来说明:什么是意识?我们是否能把它输入计算机里?如果可以,我们又怎样验证它呢? 与其他科学话题不同的是,意识(即对周围世界的主观认识)在旁观者眼中是真实的。我知道我有意识,但是我怎样才能知道你也有呢?情况可能会这样吗——我的同事、朋友、妻子、孩子,以及我所看到的纽约街上所有的人实际上都