暗物质与暗能量假说

我认为暗物质与暗能量存在于离我们极其遥远的另一个宇宙之中,并且它们与我们所处的宇宙的膨胀有密切的联系。暗物质极有可能就是科学家所描述的反物质,它的许多性质与我们所熟知的物质的性质恰好相反。例如,在我们所处的宇宙中,物质会以发光的形式释放能量,可是在暗物质世界里,暗物质只有吸收能量的性质,因此作为一种能量形式的光也休想逃离它的魔掌。所以假如有光经过暗物质区域时,光只能被吸收而不能被反射。这样,暗物质区域就成为了另一种意义上的“黑洞”,暗物质通过这种不断吞噬能量的方式,在它的中心区域聚集了大量的高密度的能量,这…     

我的宇宙观

我这里阐述我这些年对天体物理基本问题及热点问题的思考和看法,以便商榷和抛砖引玉。     

Tracking the Evolution of Galaxies

<正>The formation and evolution of galaxies in a universe dominated by dark matter and dark energy is one of the most fascinating questions in astrophysics and generally in physics.Moreover the origin of galaxies has also attracted a lot of attention from the general public.To better understand the formation of galaxies in such a dark universe,scientists have made extensive studies using numerical simulations and analytical models.     

冷得不舒服

当你首次遇见暗能量时，会认为它是那么迷人。作为粒子物理学标准模型之外一个诱人的陌生者，早在10年前就进入了天文学家的生活，并因澄清了各种各样的问题(如宇宙年龄和宇宙物质数量的差异)赢得了他们的心。于是，宇宙膨胀重获生机：过去曾认为它正在减缓，实际上正在加速。但天文学家已经认识到暗能量的负面作用。宇宙的大尺度结构会由于暗能量斥力的冷钳制而不复存在。现在已观测到它正在我们的银河系周围徘徊。苏黎世大学的Andrea Maccio说：“我们不需要跑那么远去寻找暗物质，它就在我们周围。”     

暗物质、暗能量研究进展及中国的机遇

暗物质和暗能量是21世纪天文学和物理学研究中的两个重大科学问题。文章首先简述了宇宙学研究的历史和现状以及对粒子物理学提出的新挑战．接着较详细地介绍了暗物质和暗能量相关的科学问题以及近年来在国际上该研究领域所取得的进展,最后展望了我国在暗物质暗能量实验探测研究方面的前景。     

揭开宇宙之谜的七大最新理论

脚穿沉重长筒靴的贝林格正在隧道中缓慢行进。他的头盔上散射出的灯光光线为他指明着前进的方向。他一刻都离不开头盔灯光的照射。这时,隧道内的气温已达37°C,闷热的空气令人窒息。贝林格行进的隧道正是英国最深最深的一座矿山的井底。摇摆不定的升降电梯发出的呻吟声令人烦躁     

谁在控制宇宙的动向？

1997年,哈佛大学的天文学家罗伯特·基尔希纳接到同事亚当·里斯打来的电话,这位同事与他讨论了宇宙最边缘可见爆炸星体的最新观测情况,并告诉了一些出乎他意料的事情:宇宙处于一种无人能解释的力量的控制之下。他们感到兴奋,但也担心受骗,不过事实证明这种担心是多余的。其他天文学家也观察到了同样的情况,来自太空的数据也证实了他们     

暗物质和暗能量是一样的吗？

暗物质和暗能量是当今宇宙学上两个让人最捉摸不透的问题,它们一起支配着宇宙,占宇宙总能量和物质的96%,但是人们对这两个东西都一无所知。科学家将暗物质与暗能量加以区分是因为两者的特性不同。暗物质有质量、会聚集成团,而暗能量没有质量,广泛散布于宇宙中,具有与引力相反的、把宇宙推散开来的斥力特性,因此暗能量和暗物质这两种构想都是必要的。但这两种构想却过于复杂,给人一种穷于应付的感觉,似乎是每发现一种新现象,就弄出一个新概念,难道暗物质和暗能量就一定不是一回事吗?现在,一些理论物理学家提出了一种新模型,将黑暗物质与黑暗…     

捕捉暗物质粒子

神秘的幕后黑手 暗物质占据了宇宙质量的23％（普通物质只占了4％）;巨大的暗物质“晕”包裹着星系,决定它们的旋转速度;暗物质也和暗能量一起控制着宇宙的膨胀演化……看起来天体物理学对暗物质了解的还真不少,可是,暗物质到底是什么就没有个确定的答案了。暗物质如同某个神秘的幕后黑手,势力庞大,可是没人知道它的真实身份。     

宇宙有大小

宇宙是由许多大大小小的星系及其中所含的一些暗物质、暗能量所组成的。它的起点是宇宙大爆炸。既然宇宙是由一个有限的点物质通过爆炸而来的,那么就不能说宇宙是无限的,恒星等天体的数量是无限的。那些天体都是实际存在的,对于暗物质、暗能量,只能说是因为现代科技观测较为困难,它存在的数量或状态模糊。有限的个体相加如何得出无限?所以"数不清的星星"也仅     

宇宙膨胀:从加速到减速

遥远的超新星爆发揭示出宇宙正处于从减速膨胀到加速膨胀过渡的关键时刻。     

暗能量十年纪

1998年,科学家通过超新星红移和亮度的变化,明确无误地证明,宇宙不仅在膨胀,而且在加速膨胀.因此,一定有一种神秘的力量在与万有引力抗衡.美国理论物理学家迈克尔·特纳从"暗物质"这个学术术语中得到灵感,把这一神秘的力量命名为"暗能量","暗"表示它神秘而未知,而"能量"表示它驱使了宇宙加速膨胀.暗能量从此名扬天下.     

物理学陷入困境:接下来该怎么办?(上)

19世纪末,由于牛顿力学和麦克斯韦电磁理论趋于完善,一些物理学家认为,"物理学的发展实际上已经结束,物理学已经走到穷途末路了"。殊不知,彼时彼刻,物理学正酝酿着两场翻天覆地的大革命:爱因斯坦的相对论彻底地改变了人们对时间、空间、重力以及宏观宇宙的理解;而量子力学则揭示出一个奇异的微观宇宙。这两大横空出世的革命令人惊觉宇宙之神奇以及人类直觉之不可靠。     

宇宙的诞生与消亡

“140亿年前,它只是一个点,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,框架里诸多问题不是犹抱琵琶半遮面,就是依然悬而未解。随着宇宙探索进程的不断深入,科学家们在诸如暗能量、黑洞、宇宙的最终命运等课题上有了最新发现:     

藏在暗处的宇宙主宰——暗能量

早期宇宙是能量的海洋,后来有一部分能量转化为粒子,大部分粒子是不发生相互作用的,如中微子,这就是“暗物质”。只有很少一部分粒子凝聚成可观测物质。因此,在宇宙中,暗能量最多,暗物质次之,具有复杂作用的物质最少,这就是我们宇宙的等级秩序。     

宇宙 探索 新发现

近年来,宇宙探索领域屡获丰收,科学家们在诸如宇宙的年龄、颜色、暗能量等研究上都有了最新的突破。宇宙的年龄 以前,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寻找宇宙年龄的确凿证据。 美国宇航局利用先进的遥控探测仪器对浩瀚的宇宙进行了长达12个月的全面观测,然后对那些拍摄到的色彩炫丽的照片进行分析,结果有了惊人的发现:宇宙的年龄长达137亿年。 新的发现中最令人吃惊的是,第一代行星的亮光在“大爆炸”之后大约2亿年就形成,比许多科学家预测的都还要早得多。科学家指出:大爆炸之后大约两亿年,…     

暗能量之谜

现代天文学的三朵乌云：暗物质、暗能量、“先锋号”反常,是当前天文学最前沿的研究领域,而暗能量是其中最为神秘的。对于暗物质,虽然现在还不清楚它的实质,但可以从它的引力效应表明其存在,并且还能估计出它的数量约为可观测（用各种波段）物质的6倍。而暗能量更模糊,不仅没有引力效应,可能还有相反作用。     

寻找暗物质

正暗物质和暗能量被称为21世纪现代物理学天空中的"两朵乌云",揭开暗物质、暗能量之谜,将是人类认识宇宙的又一次重大飞跃,可能导致一场新的物理学革命。绝大多数天文学家均接受这样一个令他们困惑的事实:宇宙中看不见的物质在数量上要远远超过我们能够看到的。科学家认为可见物质——包括所有行星、恒星以及星系等只占宇宙总质能的4%左右,我们不知道的物质占了宇宙总质能的96%——其中暗物质占了宇宙的23%,还有73%是一种导致宇宙加速膨胀的暗能量。     

宇宙的和谐

宇宙自始至终贯穿着一条线,那就是和谐。尽管在物质产生、发展、演变过程中,有矛盾,有竞争,但大和谐的基础是不可动摇的。质量、能量、基本作用力是宇宙的三大支柱。由物质诞生开始就带来质量,有质量的物质就有能量,     

暗能量

造化真是弄人，宇宙中最丰富的能量形式竟然也是最神秘的。自从宇宙加速膨胀这一突破性的发现以来，一幅自洽的图像业已出现在我们面前：宇宙中三分之二的能量是“暗能量”(dark energy)——某种斥力物质的能量。但证据是否足以表明存在新的奇异的自然法则?是否还有其他更简单的天体物理学解释?