暗宇宙

暗宇宙

兩條互不相干的理由讓科學家相信,宇宙中充斥著某種未知形式的物質——暗物質。一是恆星、星系和氣體雲團的運動方式,就好像它們受到了不可見物質引力的牽引。二是放射性衰變之類的過程提出的難題,可以用一些迄今未知的粒子來合理解釋。

簡介

WMAP衛星的主要結果粗略地羅列如下:Hubble常數 H0=70Km/s/Mpc真空能密度ρv=0.76ρc總實物密度ρm=0.24ρc重子

宇宙總密度圖宇宙總密度圖

物質密度ρB=0.04ρc由這些基本參量可推斷出很多派生量,如宇宙年齡t0=137億年,等等.由以上數據可得如下重要的兩點:宇宙總密度約為10氫原子質量/m3,其中3/4來自真空的貢獻。實物約占總密度的1/4,其中重子物質只占1/6,而非重子物質占5/6。可由以下這副圖來描述:早期宇宙曾沒有恆星和星系,那時它簡單地是高溫高密的均勻氣體。宇宙膨脹降溫過程中一定會形成背景輻射。今天觀測到的是140億年前留下的遺蹟。

關注宇宙微波背景輻射,精確的宇宙微波背景輻射探測,它把大爆炸理論提高到了無可爭辯的地步;它標誌著宇宙理論已走向成熟,宇宙學曾被看做是最不精確的“科學”,現在一個“精確宇宙學”的新時代正在到來;它正在影響整個物理學的發展。

大爆炸理論-內部結構模型圖大爆炸理論-內部結構模型圖

歐洲宇航局計畫發射更高精度“普朗克”衛星(尋找宇宙起源)與“赫歇爾”望遠鏡(尋找恆星和星系的起源)。可以預期將來幾年的觀測數據會更加精確,對理論的檢驗會更加嚴格,更深地推進我們對宇宙的認識。

國際研討

能量比能量比

北京大學高能物理研究中心、北京師範大學天文系和中國高等科技中心舉辦,山東省高校生物物理重點實驗室——山東省德州學院物理系承辦的2010粒子物理宇宙學研討會在德州學院舉行。會議認為暗宇宙研究包括暗物質(DarkMatter)、暗能量(DarkEner-gy)和黑暗時代(DarkAge)三個方面的研究領域,成為21世紀天體物理,粒子物理和宇宙學領域的3朵烏雲。此次研討會基於天體物能量比理和粒子物理研究現狀,研討內容包括:大型強子對撞機物理最新研究和TeV新物理唯象研究;暗物質的理論模型、天文觀測和實驗探測;暗能量的理論模型和天文觀測限制;宇宙大尺度結構的形成和演化;引力透鏡的理論和觀測;早期宇宙的再電離和21厘米線的理論和觀測等。據悉,來自美國、加拿大、瑞典等歐美國家以及國內多所知名院校、科研機構的近40名國內外從事粒子物理宇宙學方向專家學者參加研討會,其中大部分專家為長江學者特聘教授,國家傑出青年基金獲得者以及中科院百人計畫等。研討會將進一步推動我國宇宙學與暗物質研究的發展。

暗物質、暗能量包圍之宇宙-模型圖暗物質、暗能量包圍之宇宙-模型圖

早期宇宙曾沒有恆星和星系,那時它簡單地是高溫高密的均勻氣體。宇宙膨脹降溫過程中一定會形成背景輻射。今天觀測到的是140億年前留下的遺蹟。

關注宇宙微波背景輻射,精確的宇宙微波背景輻射探測,它把大爆炸理論提高到了無可爭辯的地步;它標誌著宇宙理論已走向成熟,宇宙學曾被看做是最不精確的“科學”,現在一個“精確宇宙學”的新時代正在到來;它正在影響整個物理學的發展。

歐洲宇航局計畫發射更高精度“普朗克”衛星(尋找宇宙起源)與“赫歇爾”望遠鏡(尋找恆星和星系的起源)。可以預期將來幾年的觀測數據會更加精確,對理論的檢驗會更加嚴格,更深地推進我們對宇宙的認識。

展望

愛因斯坦愛因斯坦

19世紀末,開爾文《在熱和光動力理論上空的19世紀烏雲》中寫道:“在物理學平靜而晴朗的天空之遠處,還掛著兩朵令人不安的小小烏雲。”他指的是邁克耳遜----莫雷實驗和黑體輻射實驗。這兩朵烏雲恰恰預示了相對論和量子力學的誕生。開爾文後的一百年的物理學,又在這樣混亂的局面中開始了----物理學的天空被“暗物質”和“暗能量”所籠罩。這次又將孕育出什麼理論?我們拭目以待!當然這是人類社會和科學發展的大事,我們每個人都不是局外人。“暗能量”的出現立即使人聯想到了愛因斯坦的宇宙學常數,我們不知若是愛因斯坦地下有知的話,他是否會再次後悔,還是苦笑不得。

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