大爆炸模型的宇宙起源与演化进程

宇宙是怎样产生的?根据大爆炸理论,宇宙是由一个致密炽热的奇点爆炸形成。宇宙不断膨胀,根据能量与质量的关系,宇宙中的气团在引力等的作用下吸聚收缩形成星系,星系中的造星物质通过吸收周围的物质收缩形成恒星,在恒星的周围又存在着许多原行星盘,行星在此形成。至此,宇宙基本上也就演化成了我们现在所看到的图景。     

《大科技》2005年总目录

本期视点时空革命100年(上)·颠覆宇宙的理论为什么有个相对论?(1.04)相对论带来了什么?(1.10)时空革命100年(下)·相对论之后从量子先驱到量子反对者(2.04)从相对论到万有理论(2.08)主宰人类情绪的神秘物质(3.04)惊天“波舞”(4.04)信息迷宫(5.04)你能中大奖吗(6.04)外星家园(     

小探宇宙

在人们赞叹科学技术迅猛发展的今天，宇宙间“令人迷惑不解”的疑难仍层出不穷、与日俱增。人们一直在探索其奥秘。牛顿提出宇宙的万有引力，爱因斯坦为了防止宇宙的坍缩，在他的相对论的引力场方程中加入了一个“宇宙学项”，它代表一种万有斥力，以保持宇宙的稳定性。后来又有人提出了“宇宙大爆炸论”。宇宙究竟是以什么方式存在和发展的呢？笔者也在小探着宇宙，但其观点有所不同。 从圆球体谈起 人们认为：空间三维体是由点→线→面组成的。点在空间占什么位置呢？一个在空间任何角度看都是一样的点，只能是一个圆球体。但这个圆球体既…     

光速=0

相对论告诉我们:宇宙中最快的就是光速,但是它又告诉我们,光子的质量是最小的(光子没有静止质量)。同样,从相对论我们还知道:物体的速度越大,它的质量就越大。这不禁让人觉得,其它的物体都有静止质量,就光子没有,这个有点牵强,好像它是为了相对论的正确而产生的。     

光速=0——大科技读者

相对论告诉我们：宇宙中最快的就是光速,但是它又告诉我们,光子的质量是最小的（光子没有静止质量）。同样,从相对论我们还知道：物体的速度越大,它的质量就越大。这不禁让人觉得,其它的物体都有静止质量,就光子没有,这个有点牵强,好像它是为了相对论的正确而产生的。     

探索物理世界的结构与理论之美

<正>诺奖得主物理学家杨振宁教授在他的文章《对科学的美和妙要有鉴赏力》中谈及:"牛顿的运动方程、麦克斯韦方程、爱因斯坦的狭义相对论方程、狄拉克方程、海森伯方程……提炼了几个世纪的实验工作、唯象理论的精髓,达到了科学研究的最高境界。它们以极度浓缩的数学语言写出了物理世界的基本结构,可以说它     

光速=0——大科技读者 huangliping1192

相对论告诉我们:宇宙中最快的就是光速,但是它又告诉我们,光子的质量是最小的(光子没有静止质量).同样,从相对论我们还知道:物体的速度越大,它的质量就越大.这不禁让人觉得,其它的物体都有静止质量,就光子没有,这个有点牵强,好像它是为了相对论的正确而产生的.     

相对论100年

1905年，爱因斯坦在德国的《物理学记事》上发表了狭义相对论的第一篇论文。一百年来，物理学蓬勃发展、成果丰硕。我们可以毫不夸张地说，没有狭义相对论和量子力学就没有现代物理学。     

奇点是宇宙的起源吗？

量子理论的先锋人物霍金认为,宇宙中也许并不存在一个最初点——奇点,宇宙应该是无始无终,一直存在着的。这就是“无边界设想”。这无疑更符合逻辑和事实。人们普遍认为宇宙是在一次大爆炸中,由奇点诞生的。但量子论说明,相对论在奇点处失效,也就是说,相对论证明不了奇点的存在,也说明不了奇点的性质。那么,人类所猜测的宇宙的由来正体现出相对论的重大缺陷。我们知道,黑洞会“蒸发”,并在一次大爆炸中消亡。在这场大爆炸中,所谓的中心——奇点神奇地消失了。难道这样一个质量、密度都无限大的物质会突然消失吗?所以,最可能的原因就是该“奇…     

10 件可能改变未来的大事

科学研究不仅扭转了我们对宇宙及我们在宇宙中所处地位的认识,还帮助我们理解并处理了一些超出我们控制的变化。相对论、自然选择、微生物理论、日心说以及对自然现象的其他解释,已经重塑了人类的智力与文化;互联网、形式逻辑、农业以及车轮等多种多样的发明,也会起到同样的效果。     

有没有一个宇宙统一理论？

现代物理学的基础理论从相对论和量子理论开始，发展到超弦理论和M理论阶段，由此下去，物理学的终极理论会被找到吗?很多科学家对此信心十足，他们相信，经由几代科学家的不懈努力，一个能够描述整个宇宙的大统一理论已经让我们伸手可触了。     

从伽利略相对性到德西特狭义相对论

精确宇宙学的发现,使爱因斯坦相对论作为以宇宙常数Λ0为特征的宇观物理学的基础受到挑战。对爱因斯坦理论基本原理的重新考察可以追溯到惯性运动的伽利略相对性、牛顿理论及其宇宙佯谬。相对性原理应该扩充到具有两个不变普适常数c和l,具有24个生成元的惯性运动对称性的相对性原理。于是,存在庞加莱、德西特和反德西特不变的三种相对论,三者伴有对偶庞加莱退化运动学构成相对论三位一体。取勰,德西特不变的狭义相对论为宇观尺度的运动学,且可避开惯性运动相对性的宇宙佯谬。     

德西特不变的相对论及其宇宙学意义

暗宇宙的观测表明,相对论的空时理论与观念面临挑战。其实,狭义相对论关于静止钟和尺服从欧氏几何是有待检验的假定;在相对论体系中(狭义)相对性原理和宇宙学原理之间并不协调,等等;这些都表明相对论体系需要发展。事实上,从相对性原理与不变普适常数(c,R)原理出发,在德西特/反德西特空时中,可以建立相对论。爱因斯坦狭义相对论是曲率半径R趋于无限时的某种退化形式。在这类相对论中,具有两种同时性:贝特拉米坐标同时性和固有时同时性。对于前者,贝特拉米坐标系是惯性坐标系,相应的观测者为惯性观测者;自由粒子和光讯号满足惯性定律;可以定义守恒的可观测量,且满足推广的爱因斯坦关系。固有时同时性相应于共动观测;此时,贝特拉米度规成为罗伯特-沃克型度规。这表明,在这类相对论中,相对性原理与具有同样对称性的“完美”宇宙学原理之间存在内在联系,后者是前者的宇宙学依据和起源。这与马赫关于惯性运动起源的观点,在暗宇宙的意义下相似。如果观测宇宙及其未来视界渐近于罗伯特-沃克-德西特空时及其视界,3维空间是闭的,对于平坦的偏离为宇宙常数的量级;同时,观测宇宙具有熵界;存在相对于德西特宇宙背景静止的一类惯性系。当R趋于无限时,这类惯性系应仍然存在。简要叙述了如何建立具有局域德西特不变性的引力。     

广义相对论(1915年)

阿尔伯特·爱因斯坦(1879～1955年)回避了绝对空间和时间,爱因斯坦得以将宇宙塑造成一个奇异的新形状。根据牛顿重力定律,任何距离都会产生作用力。但是在狭义相对论看来,没有什么物质的速度能够超越光的速     

宇宙：超级电脑

在我们的宇宙中,黑洞是最致密的电脑,时空泡沫是最微小的电脑,而宇宙本身则是一台高度复杂、硕大无朋的超级电脑。这个奇特的理论是科学家对宇宙本质的最新理解。     

走近爱因斯坦——相对论带来了什么?

正如17世纪下半叶是牛顿的时代那样,人们常把20世纪上半叶看成爱因斯坦的时代,因为他的相对论开创了物理学的新纪元。今年是相对论诞生100周年,同时恰逢该理论的提出者阿尔伯特?爱因斯坦逝世50周年。直到今天,我们仍能从他那简洁优美的理论中悟出宇宙层出不穷的奥秘,甚至还有很多内容没有被我们悟透。     

爱因斯坦错了吗

本文并不是要让人们认为爱因斯坦的狭义相对论是错误的。狭义相对论是一个正确无误的理论。双生子佯谬这个例子仅仅是为了说明时间膨胀效应。而并不是要说明宇宙飞行中的方方面面。最近发现的宇宙辐射对端粒产生的影响则是“佯谬中的佯谬”。[编者按]     

大爆炸之前的宇宙

时间并不是从宇宙大爆炸的时候开始的,所谓无穷小的奇点并不存在,相对论也有失效的时候,这一切都是因为,大爆炸之前存在着另一个宇宙!     

致密天体的演变

1916年，爱因斯坦创立了广义相对论，提出了引力使时间、空间弯曲的原理，此后不久，德国天文学家史瓦西在求解引力场方程时，提出了宇宙中存在着一种不旋转、不带电、球对称的致密天体——黑洞。关于这种致密天体的形成，一些科学家认为，大质量的恒星在经过超新星爆发后，如果其中心余下的恒星物质质量超过3.2个太阳质量，恒星坍缩的结果便是形成致密天体黑洞。然而一切正规天体都有一个引力作用的极限，黑洞也是如此。当一个黑洞的总质量达到一定程度时，其内部巨大引力作用使黑洞里的所有物质都以极大速度向黑洞中心聚拢，最终，所有物…     

研究称宇宙膨胀扩大致早期信息丢失

据物理学家组织网站报道,我们所处的宇宙是一个极度复杂的空间,其间充斥着大量的星系和各种大尺度结构,它们经历了过去137亿年来的演化历程。所有这一切都起源于宇宙初生时物质的微小扰动,这些扰动随着时间推移,随着宇宙的膨胀而增长扩大,就像是扔进池塘的小石子激起的涟漪。