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http://tech.qq.com/a/20141028/011729.htm?pgv_ref=aio2012&ptlang=2052
哈佛科学家发现宇宙超级黑洞“鼻祖”
天文航天腾讯科学2014-10-28 08:08
[摘要]哈佛史密松天体物理中心的科学家对宇宙209个星系的早期X射线信号进行了研究,发现在宇宙诞生大约12亿年左右的时间内就出现了超大质量黑洞。
史密松天体物理中心的科学家发现在宇宙诞生后12亿年左右的时间内就出现了超大质量黑洞
腾讯科学讯 据国外媒体报道,科学家已经确认在宇宙中存在大量的黑洞,几乎每个星系中央都存在超大质量黑洞,而一些质量更小的黑洞则更多,那么这些黑洞的前身是什么模样就成了科学家的研究焦点。来自钱德拉宇宙演化调查的项目科学家发现在宇宙大约12亿岁时就出现了超大质量黑洞,这些星系核的样本记录了宇宙早期黑洞的成长过程,科学家通过活动星系核的研究了解到宇宙早期超大质量黑洞的吸积情况,并释放出高速移动的带电粒子喷流。
负责本项研究的科学家来自哈佛史密松天体物理中心,研究的方向为对宇宙209个星系的早期X射线信号进行了研究,这些早期黑洞与当前宇宙中的黑洞一样,都会在吸积盘附近将物体加热到数百万摄氏度,并在两极释放出强大的喷流,我们可以根据这些特征来探测早期宇宙中的黑洞。哈佛的史密松天体物理中心的科学家Eleni Kalfontzou等人对仅有25亿年演化历史的宇宙进行了研究,发现其中存在质量较为庞大的活动星系核,最为遥远的星系核能够追溯到宇宙诞生后大约12亿年。
于是科学家通过钱德拉X射线望远镜对早期黑洞进行了研究,通过比对200多个星系的X射线信号,科学家发现早期黑洞拥有特殊的喷流释放,并具有一些代表性的物理现象,周围吸积物质存在大量分子气体和尘埃,这些都是早期黑洞及其周围空间环境的特点。(罗辑/编译)
哈佛科学家发现宇宙超级黑洞“鼻祖”
天文航天腾讯科学2014-10-28 08:08
[摘要]哈佛史密松天体物理中心的科学家对宇宙209个星系的早期X射线信号进行了研究,发现在宇宙诞生大约12亿年左右的时间内就出现了超大质量黑洞。
史密松天体物理中心的科学家发现在宇宙诞生后12亿年左右的时间内就出现了超大质量黑洞
腾讯科学讯 据国外媒体报道,科学家已经确认在宇宙中存在大量的黑洞,几乎每个星系中央都存在超大质量黑洞,而一些质量更小的黑洞则更多,那么这些黑洞的前身是什么模样就成了科学家的研究焦点。来自钱德拉宇宙演化调查的项目科学家发现在宇宙大约12亿岁时就出现了超大质量黑洞,这些星系核的样本记录了宇宙早期黑洞的成长过程,科学家通过活动星系核的研究了解到宇宙早期超大质量黑洞的吸积情况,并释放出高速移动的带电粒子喷流。
负责本项研究的科学家来自哈佛史密松天体物理中心,研究的方向为对宇宙209个星系的早期X射线信号进行了研究,这些早期黑洞与当前宇宙中的黑洞一样,都会在吸积盘附近将物体加热到数百万摄氏度,并在两极释放出强大的喷流,我们可以根据这些特征来探测早期宇宙中的黑洞。哈佛的史密松天体物理中心的科学家Eleni Kalfontzou等人对仅有25亿年演化历史的宇宙进行了研究,发现其中存在质量较为庞大的活动星系核,最为遥远的星系核能够追溯到宇宙诞生后大约12亿年。
于是科学家通过钱德拉X射线望远镜对早期黑洞进行了研究,通过比对200多个星系的X射线信号,科学家发现早期黑洞拥有特殊的喷流释放,并具有一些代表性的物理现象,周围吸积物质存在大量分子气体和尘埃,这些都是早期黑洞及其周围空间环境的特点。(罗辑/编译)
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哈勃望远镜拍到令人毛骨悚然的“宇宙鬼灯”
科学腾讯科技[微博]2014-11-01 07:04
[size=14][摘要]美国宇航局在周四公布了这组由哈勃望远镜拍摄的星系合并事件,有六个星系参与到可怕的引力之舞中,留下了令人毛骨悚然的“鬼灯”。
[/size]
腾讯科学讯 据国外媒体报道,哈勃望远镜为我们呈现了宇宙中最为奇妙的天体场景,比如恒星诞生时聚集的物质群等,图中显示的为哈勃太空望远镜拍摄的潘多拉天体集群的“鬼灯”,这张照片发布于2014年10月30日,天体编号为阿贝尔2744。美国宇航局的天文学家认为潘多拉天体集群是一次多个星系之间发生大混乱后遗留的产物,强大的引力作用将这些星系“肢解”,留下了令人毛骨悚然的“鬼灯”。这些恒星在星系大混乱之后处于分崩离析的状态,距离我们大约40亿光年之遥,这有助于研究星系的演化过程。
美国宇航局在周四公布了这组由哈勃望远镜拍摄的星系合并事件,有六个星系参与到可怕的引力之舞中,正好赶上万圣节,因此这也可以作为万圣节的礼物。从图中可以看出,这些天体发出淡淡的、幽灵般的光芒,其官方编号为阿贝尔2744,也被称为潘多拉天体集群。加那利群岛天体物理研究所科学家伊格纳西奥·特鲁希略认为哈勃望远镜的观测数据为我们揭示了潘多拉天体集群的一些基本特征,有助于我们对星系演化的过程进行深入了解。
在科学家眼中,潘多拉天体集群中释放出的神秘光芒犹如告密者的光芒,科学家从这些光谱中就能分析出天体集群内部发生的变化。根据一份最新的分析报告,对潘多拉天体集群光谱分析的初步结果认为其内部发生的天体行为与大质量星系团非常吻合,这也说明了潘多拉天体集群来自大规模星系合并的事件。
天文学家一直在寻找来自遥远宇宙的光芒,潘多拉天体集群中可能存在2000亿数量以上的恒星,但是其投射出来的光线占集群本应该投射光线的10%,这意味着还有更多的信息被隐藏了。科学家认为对潘多拉天体集群的观测研究可能需要三年以上的时间才能找到进一步的信息。本项研究结果发表在10月1日出版的天体物理学杂志上。(罗辑/编译)[/size][/size]
科学腾讯科技[微博]2014-11-01 07:04
[size=14][摘要]美国宇航局在周四公布了这组由哈勃望远镜拍摄的星系合并事件,有六个星系参与到可怕的引力之舞中,留下了令人毛骨悚然的“鬼灯”。
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哈勃望远镜拍摄到潘多拉天体集群,其官方编号为阿贝尔2744
[size][size]腾讯科学讯 据国外媒体报道,哈勃望远镜为我们呈现了宇宙中最为奇妙的天体场景,比如恒星诞生时聚集的物质群等,图中显示的为哈勃太空望远镜拍摄的潘多拉天体集群的“鬼灯”,这张照片发布于2014年10月30日,天体编号为阿贝尔2744。美国宇航局的天文学家认为潘多拉天体集群是一次多个星系之间发生大混乱后遗留的产物,强大的引力作用将这些星系“肢解”,留下了令人毛骨悚然的“鬼灯”。这些恒星在星系大混乱之后处于分崩离析的状态,距离我们大约40亿光年之遥,这有助于研究星系的演化过程。
美国宇航局在周四公布了这组由哈勃望远镜拍摄的星系合并事件,有六个星系参与到可怕的引力之舞中,正好赶上万圣节,因此这也可以作为万圣节的礼物。从图中可以看出,这些天体发出淡淡的、幽灵般的光芒,其官方编号为阿贝尔2744,也被称为潘多拉天体集群。加那利群岛天体物理研究所科学家伊格纳西奥·特鲁希略认为哈勃望远镜的观测数据为我们揭示了潘多拉天体集群的一些基本特征,有助于我们对星系演化的过程进行深入了解。
在科学家眼中,潘多拉天体集群中释放出的神秘光芒犹如告密者的光芒,科学家从这些光谱中就能分析出天体集群内部发生的变化。根据一份最新的分析报告,对潘多拉天体集群光谱分析的初步结果认为其内部发生的天体行为与大质量星系团非常吻合,这也说明了潘多拉天体集群来自大规模星系合并的事件。
天文学家一直在寻找来自遥远宇宙的光芒,潘多拉天体集群中可能存在2000亿数量以上的恒星,但是其投射出来的光线占集群本应该投射光线的10%,这意味着还有更多的信息被隐藏了。科学家认为对潘多拉天体集群的观测研究可能需要三年以上的时间才能找到进一步的信息。本项研究结果发表在10月1日出版的天体物理学杂志上。(罗辑/编译)[/size][/size]
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最新研究称:宇宙暗能量正蚕食暗物质
天文航天腾讯科学2014-11-03 07:58
[摘要]最新一项研究显示,宇宙将变得更加“黑暗”,暗能量正在逐渐吞噬暗物质。
科学家研究宇宙暗能量获得新发现——暗能量正在吞噬暗物质。
腾讯科学讯 据国外媒体报道,目前,科学家最新一项研究表明,构造宇宙的“脚手架”——暗物质,正在逐渐消除,被暗能量吞噬。
这项最新研究发表在近期出版的《物理评论快报》杂志上,英国朴茨茅斯大学宇宙学家指出,最新天文勘测数据显示,暗能量正在逐渐增长,并与暗物质发生交互作用,它不断地吞噬暗物质。
朴茨茅斯大学宇宙学和引力学研究所大卫-万兹(David Wands)教授是研究小组成员之一,他说:“这项研究是关于宇宙时空的基本性质,从宇宙角度来看,它与宇宙未来的命运密切相关。”
如果暗能量逐渐增长,同时,暗物质正在蒸发消失,最终我们将终结于一个巨大空旷的宇宙空间,宇宙中将一无所有。暗物质为宇宙结构增长提供一个框架,我们的银河系正在基于暗物质架构形成的,这项最新研究表明,暗物质正在蒸发,减缓宇宙结构增长。
美国密歇根大学德拉根-胡特尔(Dragan Huterer)教授阅读这项研究报告之后,强调指出,科学们应当关注这一发现,这项研究非常令人兴奋,关于暗能量的任何最新进展都应值得重视,因为我们对暗能量了解甚少。(悠悠/编译)
最新研究称:宇宙暗能量正蚕食暗物质
天文航天腾讯科学2014-11-03 07:58
[摘要]最新一项研究显示,宇宙将变得更加“黑暗”,暗能量正在逐渐吞噬暗物质。
科学家研究宇宙暗能量获得新发现——暗能量正在吞噬暗物质。
腾讯科学讯 据国外媒体报道,目前,科学家最新一项研究表明,构造宇宙的“脚手架”——暗物质,正在逐渐消除,被暗能量吞噬。
这项最新研究发表在近期出版的《物理评论快报》杂志上,英国朴茨茅斯大学宇宙学家指出,最新天文勘测数据显示,暗能量正在逐渐增长,并与暗物质发生交互作用,它不断地吞噬暗物质。
朴茨茅斯大学宇宙学和引力学研究所大卫-万兹(David Wands)教授是研究小组成员之一,他说:“这项研究是关于宇宙时空的基本性质,从宇宙角度来看,它与宇宙未来的命运密切相关。”
如果暗能量逐渐增长,同时,暗物质正在蒸发消失,最终我们将终结于一个巨大空旷的宇宙空间,宇宙中将一无所有。暗物质为宇宙结构增长提供一个框架,我们的银河系正在基于暗物质架构形成的,这项最新研究表明,暗物质正在蒸发,减缓宇宙结构增长。
美国密歇根大学德拉根-胡特尔(Dragan Huterer)教授阅读这项研究报告之后,强调指出,科学们应当关注这一发现,这项研究非常令人兴奋,关于暗能量的任何最新进展都应值得重视,因为我们对暗能量了解甚少。(悠悠/编译)
由一星于2014-11-06, 07:58进行了最后一次编辑,总共编辑了2次
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太阳数天内连续爆发10个超强耀斑
天文航天腾讯科学2014-11-04 07:35
[摘要]美国宇航局戈达德太空飞行中心观测到太阳黑子事件爆发事件,探测到10个强大太阳耀斑穿过太阳盘面。
美国宇航局探测到AR12192黑子活跃区产生了6次X级太阳耀斑,这是最大级别的太阳耀斑,同时还产生了四个强大的M级耀斑
腾讯科学讯 据国外媒体报道,近日美国宇航局发现太阳表面出现了巨大的黑子群,并探测到非常活跃的太阳活动现象,在10月18日的观测记录中太阳AR12192黑子活跃区出现了大面积的黑子群,并很快形成大片的黑斑,这也是近24年来较为强大的太阳黑子事件,美国宇航局的太阳观测平台探测到10个强大太阳耀斑穿过太阳盘面。从图中可以看出,黑子活跃区非常巨大,如同太阳表面出现的巨大黑斑,在10月23日的日偏食事件中,人们也可以观测到这片巨大的黑子区域。
美国宇航局戈达德太空飞行中心负责对本次太阳黑子事件进行观测,科学家亚历克斯·杨认为尽管太阳表面出现了多次强烈的耀斑事件,但这个区域内却没有任何明显的日冕物质抛射,大多数发生耀斑的地方都会出现日冕物质抛射,两者存在一定的相关性。这些强大的太阳能量事件能够对地球构成威胁,如果直接朝向地球释放,那么会造成轨道卫星出现故障、地面电网受到损坏、甚至是威胁宇航员的生命。
正是由于太阳能量事件具有极大的破坏作用,美国宇航局已经部署的探测器和地面天文台对太阳进行不间断的监控,本次黑子活跃区的面积相当庞大,是自1874年以来人们观测到的第33大黑子活跃面积,在这期间科学家已经记录了近32000个活跃区域。大约在半个世纪前,1946年至1951年之间,科学家探测到太阳出现了大面积的黑子活跃区域,是目前的两倍左右,也是人类对太阳观测史上记录的最大几次黑子活跃事件。
AR12192黑子活跃区产生了6次X级太阳耀斑,这是最大级别的太阳耀斑,同时还产生了四个强大的M级耀斑,M级的强度只有X级的十分之一。这些数据为美国宇航局科学家提供了研究太阳的机会,如此多的太阳耀斑出现能够为我们预测太阳耀斑事件提供帮助,在未来空间天气预报、轨道生命保障任务中扮演重要作用。(罗辑/编译)
http://tech.qq.com/a/20141104/014429.htm?pgv_ref=aio2012&ptlang=2052
南极出现超级臭氧空洞!面积相当于北美
自然地理腾讯科学2014-11-04 07:56
[摘要]据美国宇航局称,尽管臭氧空洞已经在减少臭氧损害的条例下有所“恢复”,但上个月臭氧层空洞的大小已经与北美相当。
美国宇航局称,臭氧空洞在20世纪90年代末到21世纪初达到峰值。
腾讯科学讯 据国外媒体报道,尽管南极洲上空的臭氧空洞正在逐渐减小,但是目前的大小与北美洲相当。美国国家海洋和大气管理局与宇航局共同对南极洲上空的臭氧空洞进行了持续的观察,臭氧空洞在9月11日达到了年度峰值。
南极上空的臭氧空洞在南半球8月到9月的春季期间形成并扩大。今年臭氧空洞最大时有2410万平方公里,几乎与2013年的峰值相当。它还远未达到曾经创下的单日最高纪录,卫星在2000年观测到的面积达到了2990万平方公里。这一状况在1998年到2006年间最糟糕,现在臭氧空洞似乎正在逐渐恢复。
臭氧层的损耗受到国际社会的关注,因为它能够遮蔽地球上的生命免受紫外线辐射的伤害。1987年制定的蒙特利尔协议就是为了通过减少损耗臭氧产品的生产保护臭氧层。但科学家们正试图确定,臭氧层空洞的减少是否是氯减少或者温度上升的结果。
美国宇航局戈尔德太空飞行中心的大气科学家Paul Newman称:“同比之下,每年的气候差异对于南极洲臭氧层有着明显的影响,因为更温暖的平流层温度能够减少臭氧消耗。但是我们仍然不确定,长期的南极平流层温度上升是否会减少臭氧损耗。”(过客/编译)
太阳数天内连续爆发10个超强耀斑
天文航天腾讯科学2014-11-04 07:35
[摘要]美国宇航局戈达德太空飞行中心观测到太阳黑子事件爆发事件,探测到10个强大太阳耀斑穿过太阳盘面。
美国宇航局探测到AR12192黑子活跃区产生了6次X级太阳耀斑,这是最大级别的太阳耀斑,同时还产生了四个强大的M级耀斑
腾讯科学讯 据国外媒体报道,近日美国宇航局发现太阳表面出现了巨大的黑子群,并探测到非常活跃的太阳活动现象,在10月18日的观测记录中太阳AR12192黑子活跃区出现了大面积的黑子群,并很快形成大片的黑斑,这也是近24年来较为强大的太阳黑子事件,美国宇航局的太阳观测平台探测到10个强大太阳耀斑穿过太阳盘面。从图中可以看出,黑子活跃区非常巨大,如同太阳表面出现的巨大黑斑,在10月23日的日偏食事件中,人们也可以观测到这片巨大的黑子区域。
美国宇航局戈达德太空飞行中心负责对本次太阳黑子事件进行观测,科学家亚历克斯·杨认为尽管太阳表面出现了多次强烈的耀斑事件,但这个区域内却没有任何明显的日冕物质抛射,大多数发生耀斑的地方都会出现日冕物质抛射,两者存在一定的相关性。这些强大的太阳能量事件能够对地球构成威胁,如果直接朝向地球释放,那么会造成轨道卫星出现故障、地面电网受到损坏、甚至是威胁宇航员的生命。
正是由于太阳能量事件具有极大的破坏作用,美国宇航局已经部署的探测器和地面天文台对太阳进行不间断的监控,本次黑子活跃区的面积相当庞大,是自1874年以来人们观测到的第33大黑子活跃面积,在这期间科学家已经记录了近32000个活跃区域。大约在半个世纪前,1946年至1951年之间,科学家探测到太阳出现了大面积的黑子活跃区域,是目前的两倍左右,也是人类对太阳观测史上记录的最大几次黑子活跃事件。
AR12192黑子活跃区产生了6次X级太阳耀斑,这是最大级别的太阳耀斑,同时还产生了四个强大的M级耀斑,M级的强度只有X级的十分之一。这些数据为美国宇航局科学家提供了研究太阳的机会,如此多的太阳耀斑出现能够为我们预测太阳耀斑事件提供帮助,在未来空间天气预报、轨道生命保障任务中扮演重要作用。(罗辑/编译)
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南极出现超级臭氧空洞!面积相当于北美
自然地理腾讯科学2014-11-04 07:56
[摘要]据美国宇航局称,尽管臭氧空洞已经在减少臭氧损害的条例下有所“恢复”,但上个月臭氧层空洞的大小已经与北美相当。
美国宇航局称,臭氧空洞在20世纪90年代末到21世纪初达到峰值。
腾讯科学讯 据国外媒体报道,尽管南极洲上空的臭氧空洞正在逐渐减小,但是目前的大小与北美洲相当。美国国家海洋和大气管理局与宇航局共同对南极洲上空的臭氧空洞进行了持续的观察,臭氧空洞在9月11日达到了年度峰值。
南极上空的臭氧空洞在南半球8月到9月的春季期间形成并扩大。今年臭氧空洞最大时有2410万平方公里,几乎与2013年的峰值相当。它还远未达到曾经创下的单日最高纪录,卫星在2000年观测到的面积达到了2990万平方公里。这一状况在1998年到2006年间最糟糕,现在臭氧空洞似乎正在逐渐恢复。
臭氧层的损耗受到国际社会的关注,因为它能够遮蔽地球上的生命免受紫外线辐射的伤害。1987年制定的蒙特利尔协议就是为了通过减少损耗臭氧产品的生产保护臭氧层。但科学家们正试图确定,臭氧层空洞的减少是否是氯减少或者温度上升的结果。
美国宇航局戈尔德太空飞行中心的大气科学家Paul Newman称:“同比之下,每年的气候差异对于南极洲臭氧层有着明显的影响,因为更温暖的平流层温度能够减少臭氧消耗。但是我们仍然不确定,长期的南极平流层温度上升是否会减少臭氧损耗。”(过客/编译)
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银河系大黑洞很无奈 到嘴的猎物逃走了
天文航天腾讯科学2014-11-06 07:55
[摘要]加州大学洛杉矶分校的科学家发现银河系中央的超大质量黑洞并没有吞噬G2气体,非常意外地从黑洞口中溜走。
科学家模拟银河系中央黑洞与G2气体云的场面
腾讯科学讯 据国外媒体报道,2011年天文学家们兴奋地发现大量的气体云滑向银河系中央的超大质量黑洞,并预计银河系黑洞会将这团气体云吞噬,但直到今天科学家仍然没有发现气体云消失的信号,恰恰相反,这团气体却处于远离黑洞的位置上,并稳定地存在着。在发现这团气体云时,科学家将其命名为G2气体,来自加州大学洛杉矶分校的科学家没有观测到“银河烟花”,这表明这团气体仍然云仍然没有被黑洞吞噬。
2014年7月,科学家一直在寻找G2气体云的变化,天文学家通过欧洲南方天文台的甚大望远镜阵列对其进行了跟踪,结果发现黑洞周围出现了新的气体被吞噬的信号,确认有物质落入黑洞之中,但并不是G2气体云。科学家还探测到黑洞吞噬气体产生的强大辐射流,但在最新的观测任务中,G2气体云最终被确认没有被银河系中央超大质量黑洞吞噬,非常意外地从黑洞口中溜走。
对此,加州大学洛杉矶分校银河系中心组成员安德烈·盖兹等人认为这可能是黑洞的一次“失误”,G2气体云成功避免了成为黑洞的盘中餐。安德烈·盖兹还发现G2气体云仍然以之前的轨道运行,并没有受到黑洞的影响。科学家推测气体云附近可能存在另一颗恒星,黑洞的引力对这颗隐藏的恒星产生了影响。事实上银河系内许多恒星都以双星的形式存在,只不过太阳比较例外,而且在其他星系中双星系统也是比较常见的。
科学家使用莫纳克亚山上的凯克天文台对气体云进行了观测,该天文台的自适应光学系统能够调整大气湍流产生的干扰。安德烈·盖兹认为银河系中央附近的恒星数量是非常庞大的,大部分都是双星系统,可能有许多恒星被我们忽视了,当恒星通过黑洞附近时,被黑洞的引力捕捉到,而G2气体云则幸运通过了黑洞附近。科学家认为黑洞是宇宙中神秘的天体,由此我们开始了解黑洞运行的方式。(罗辑/编译)
银河系大黑洞很无奈 到嘴的猎物逃走了
天文航天腾讯科学2014-11-06 07:55
[摘要]加州大学洛杉矶分校的科学家发现银河系中央的超大质量黑洞并没有吞噬G2气体,非常意外地从黑洞口中溜走。
科学家模拟银河系中央黑洞与G2气体云的场面
腾讯科学讯 据国外媒体报道,2011年天文学家们兴奋地发现大量的气体云滑向银河系中央的超大质量黑洞,并预计银河系黑洞会将这团气体云吞噬,但直到今天科学家仍然没有发现气体云消失的信号,恰恰相反,这团气体却处于远离黑洞的位置上,并稳定地存在着。在发现这团气体云时,科学家将其命名为G2气体,来自加州大学洛杉矶分校的科学家没有观测到“银河烟花”,这表明这团气体仍然云仍然没有被黑洞吞噬。
2014年7月,科学家一直在寻找G2气体云的变化,天文学家通过欧洲南方天文台的甚大望远镜阵列对其进行了跟踪,结果发现黑洞周围出现了新的气体被吞噬的信号,确认有物质落入黑洞之中,但并不是G2气体云。科学家还探测到黑洞吞噬气体产生的强大辐射流,但在最新的观测任务中,G2气体云最终被确认没有被银河系中央超大质量黑洞吞噬,非常意外地从黑洞口中溜走。
对此,加州大学洛杉矶分校银河系中心组成员安德烈·盖兹等人认为这可能是黑洞的一次“失误”,G2气体云成功避免了成为黑洞的盘中餐。安德烈·盖兹还发现G2气体云仍然以之前的轨道运行,并没有受到黑洞的影响。科学家推测气体云附近可能存在另一颗恒星,黑洞的引力对这颗隐藏的恒星产生了影响。事实上银河系内许多恒星都以双星的形式存在,只不过太阳比较例外,而且在其他星系中双星系统也是比较常见的。
科学家使用莫纳克亚山上的凯克天文台对气体云进行了观测,该天文台的自适应光学系统能够调整大气湍流产生的干扰。安德烈·盖兹认为银河系中央附近的恒星数量是非常庞大的,大部分都是双星系统,可能有许多恒星被我们忽视了,当恒星通过黑洞附近时,被黑洞的引力捕捉到,而G2气体云则幸运通过了黑洞附近。科学家认为黑洞是宇宙中神秘的天体,由此我们开始了解黑洞运行的方式。(罗辑/编译)
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注册日期 : 13-08-07
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欧洲科学家发现宇宙的“幽灵”模式
科学腾讯科技 [微博] 罗辑2014-11-22 07:19
[摘要]比利时列日大学的科学家通过智利的甚大望远镜阵对已知93个类星体进行了观测,发现这些类星体自转轴在大尺度上出现惊人的相互平行现象,令人不解。
欧洲科学家绘制了大约93个遥远类星体分布绘制,发现它们自转轴在大尺度上似乎存在关联
腾讯科学讯 据国外媒体报道,位于智利的甚大望远镜阵是一座具有超强观测能力的天文台,能够对遥远类星体进行研究,目前科学家对已知93个类星体进行了观测,绘制出它们的相对分布,并以此来研究宇宙的演化,尤其是当宇宙只有三分之一当前年龄时的情况。比利时列日大学的科学家是本项研究的主要研究人员,研究小组发现遥远星系类星体调查对象中,中央超大质量黑洞自转轴出现惊人的相互平行现象,被喻为宇宙的“幽灵”模式,这是一个类星体观测的新发现。这些黑洞周围的吸积盘也会辐射出高温物质,两极存在高速喷流。
当前的理论认为类星体背后隐藏着超大质量黑洞,主要能量来源为黑洞吸积物质产生的对外辐射,且类星体是宇宙中极为特殊的天体,研究类星体有助于我们了解宇宙各个年龄段的变化。从图中看出,科学家将大约93个遥远类星体分布绘制在一张图上,沿着“宇宙网”分布,其自转轴在大尺度上呈现出惊人的相互平行现象,相隔的距离达到数十亿光年,能够覆盖从宇宙诞生后的数十亿年到今天的宇宙时空。
图中蓝色和橙色的物质分布可能与暗物质有关
天文学家观测这些星系时,发现它们在大尺度上并不是均匀分布的,从图2中可以看出宇宙物质分布在一张网状的结构上,其中蓝色和橙色的物质分布可能与暗物质有关。科学家在宇宙物质分布网上也绘制出类星体的分布,并发现它们自转轴在大尺度上似乎存在关联,根据甚大望远镜阵的观测结果,类星体的自转轴大部分是相互平行的,这是一个有待解决的类星体谜团。
宇宙物质分布几乎沿着网状结构分布,形成了一幅美丽的图像,但也导致了宇宙中大部分时空是黑色的“空洞”,这一演化特点是我们研究宇宙演化的基础。根据比利时列日大学的科学家多米尼克介绍:通过新的观测数据,我们能够绘制出比过去更加庞大的宇宙物质分布网,这可能暗示了我们宇宙模型还有一些缺失的部分。值得一提的是,前不久科学家发现银河系黑洞存在高能粒子的喷射现象,并发现疑似中微子的信号,这一发现有助于我们揭示宇宙射线是如何产生的,并了解宇宙的运行规则。(罗辑/编译)
欧洲科学家发现宇宙的“幽灵”模式
科学腾讯科技 [微博] 罗辑2014-11-22 07:19
[摘要]比利时列日大学的科学家通过智利的甚大望远镜阵对已知93个类星体进行了观测,发现这些类星体自转轴在大尺度上出现惊人的相互平行现象,令人不解。
欧洲科学家绘制了大约93个遥远类星体分布绘制,发现它们自转轴在大尺度上似乎存在关联
腾讯科学讯 据国外媒体报道,位于智利的甚大望远镜阵是一座具有超强观测能力的天文台,能够对遥远类星体进行研究,目前科学家对已知93个类星体进行了观测,绘制出它们的相对分布,并以此来研究宇宙的演化,尤其是当宇宙只有三分之一当前年龄时的情况。比利时列日大学的科学家是本项研究的主要研究人员,研究小组发现遥远星系类星体调查对象中,中央超大质量黑洞自转轴出现惊人的相互平行现象,被喻为宇宙的“幽灵”模式,这是一个类星体观测的新发现。这些黑洞周围的吸积盘也会辐射出高温物质,两极存在高速喷流。
当前的理论认为类星体背后隐藏着超大质量黑洞,主要能量来源为黑洞吸积物质产生的对外辐射,且类星体是宇宙中极为特殊的天体,研究类星体有助于我们了解宇宙各个年龄段的变化。从图中看出,科学家将大约93个遥远类星体分布绘制在一张图上,沿着“宇宙网”分布,其自转轴在大尺度上呈现出惊人的相互平行现象,相隔的距离达到数十亿光年,能够覆盖从宇宙诞生后的数十亿年到今天的宇宙时空。
图中蓝色和橙色的物质分布可能与暗物质有关
天文学家观测这些星系时,发现它们在大尺度上并不是均匀分布的,从图2中可以看出宇宙物质分布在一张网状的结构上,其中蓝色和橙色的物质分布可能与暗物质有关。科学家在宇宙物质分布网上也绘制出类星体的分布,并发现它们自转轴在大尺度上似乎存在关联,根据甚大望远镜阵的观测结果,类星体的自转轴大部分是相互平行的,这是一个有待解决的类星体谜团。
宇宙物质分布几乎沿着网状结构分布,形成了一幅美丽的图像,但也导致了宇宙中大部分时空是黑色的“空洞”,这一演化特点是我们研究宇宙演化的基础。根据比利时列日大学的科学家多米尼克介绍:通过新的观测数据,我们能够绘制出比过去更加庞大的宇宙物质分布网,这可能暗示了我们宇宙模型还有一些缺失的部分。值得一提的是,前不久科学家发现银河系黑洞存在高能粒子的喷射现象,并发现疑似中微子的信号,这一发现有助于我们揭示宇宙射线是如何产生的,并了解宇宙的运行规则。(罗辑/编译)
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科学家发现超大质量黑洞可以加速星系衰亡
天文航天腾讯科学清风2014-12-03 18:21我要分享 14
[摘要]环绕超大质量黑洞的吸积盘可以剥离星系中孕育恒星的气体,最终导致星系死亡。
科学家发现超大质量黑洞可以加速星系衰亡
腾讯科学讯 英国诺丁汉大学科学家一项研究显示,超大质量黑洞具有可怕的力量,环绕它的吸积盘可以剥离星系中孕育恒星的气体,最终导致星系死亡。
科学家发现星系喷射强烈的X射线,这是黑洞通过引力作用吸积宇宙物质,吞噬气体和灰尘的典型迹象。
超大质量黑洞可以喷射大量的X射线,这意味着黑洞“发光度”要比星系心脏区域更明亮。事实上,这种黑洞释放的大量能量足够完全剥离星系中的气体25次以上。
环绕超大质量黑洞周围的吸积盘所产生的能量足以加热位于超大质量星系心脏区域的寒冷气体。吸积盘可以照射所有不同波长的光线,从射电波至伽马射线波。它们加速了气体的无规则运动,使气体的温度升高,将它们从星系中心排斥出来,从而星系中心密度逐渐降低。
气体需要达到一定的低温和高密度,在引力作用下坍缩才能形成新的恒星,因此炽热、低密度气体必须足够降低温度,才能具备孕育新恒星的条件。这一降温过程需要漫长的时间才能实现。
在这种情况下,星系内较老的恒星陆续步入死亡阶段,而没有新的恒星进行替换,使星系逐渐变得黑暗,慢慢朝向死亡迈进。
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[摘要]环绕超大质量黑洞的吸积盘可以剥离星系中孕育恒星的气体,最终导致星系死亡。
科学家发现超大质量黑洞可以加速星系衰亡
腾讯科学讯 英国诺丁汉大学科学家一项研究显示,超大质量黑洞具有可怕的力量,环绕它的吸积盘可以剥离星系中孕育恒星的气体,最终导致星系死亡。
科学家发现星系喷射强烈的X射线,这是黑洞通过引力作用吸积宇宙物质,吞噬气体和灰尘的典型迹象。
超大质量黑洞可以喷射大量的X射线,这意味着黑洞“发光度”要比星系心脏区域更明亮。事实上,这种黑洞释放的大量能量足够完全剥离星系中的气体25次以上。
环绕超大质量黑洞周围的吸积盘所产生的能量足以加热位于超大质量星系心脏区域的寒冷气体。吸积盘可以照射所有不同波长的光线,从射电波至伽马射线波。它们加速了气体的无规则运动,使气体的温度升高,将它们从星系中心排斥出来,从而星系中心密度逐渐降低。
气体需要达到一定的低温和高密度,在引力作用下坍缩才能形成新的恒星,因此炽热、低密度气体必须足够降低温度,才能具备孕育新恒星的条件。这一降温过程需要漫长的时间才能实现。
在这种情况下,星系内较老的恒星陆续步入死亡阶段,而没有新的恒星进行替换,使星系逐渐变得黑暗,慢慢朝向死亡迈进。
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科学家发现大质量黑洞旋转速度接近光速
天文航天腾讯科学清风2014-12-04 12:48我要分享 1069
[摘要]科学家对我们邻近星系中央的一颗大质量黑洞释放出的X射线进行了观测。计算表明,该黑洞边缘的自转线速度为29.8万公里/秒,几乎达到了光速!
科学家发现大质量黑洞旋转速度接近光速
该黑洞边缘的自转线速度为29.8万公里/秒,几乎达到了光速!
腾讯科学讯 一支国际科学家小组利用美国宇航局“核星”(NuStar)X射线望远镜和欧空局的“XMM-牛顿”X射线望远镜,对我们邻近星系中央的一颗大质量黑洞释放出的X射线进行了观测。计算表明,该黑洞边缘的自转线速度为29.8万公里/秒,几乎达到了光速!
长期以来,科学家猜测隐藏在星系中心的黑洞旋转得越快、就生长得越大,这是因为可以吞噬更多的气体、尘埃、恒星等物质。但是,此前一直没有可靠地测量过黑洞的旋转速度。黑洞本身很难探测,只能借助于环绕在它周围区域发射出的X射线。
马里兰大学的天文学家Christopher Reynolds表示,这是第一次明确无误地测定出了大质量黑洞的旋转速度。
从数百万到数亿倍太阳质量的巨大黑洞被认为存在于每一个星系的中心。他们拥有强大的引力,甚至连光线都无法逃逸。科学家能够通过黑洞吞噬物质时释放的X-射线研究这些宇宙引力巨怪。知道它们的旋转速度,有助于阐明它们的生长过程。
去年夏天,两架X射线望远镜同时对螺旋星系NGC 1365中心的巨大黑洞进行了跟踪拍摄。之所以选择这个星系作为探测目标,是因为它距离我们仅6000万光年,以宇宙尺度来看,这是非常近的距离。
我们银河系中心也有一颗类似的黑洞,但由于它不是很活跃,我们也就无法测量它的旋转速度了。
█ 事实+
核光谱望远镜——“核星”简介
核光谱望远镜阵列,简称“核星”(Nuclear Spectroscopic Telescope Array,NuSTAR),是一个沃尔特型X射线太空望远镜。观测的波段是来自天体的5到80keV之间的高能X射线,尤其是核光谱。主要用于观测黑洞等宇宙天体。
“核星”造价约1.7亿美元,是美国低成本小型探测器项目的一部分,是 NASA 小探测工程计划中的第十一颗卫星(***EX-11),并且它是能量超过钱德拉X射线天文台和XMM-牛顿卫星所观测波段中第一颗直接摄影的太空X射线望远镜。
核光谱望远镜阵列的主要科学目标是深度探索质量超过太阳十亿倍的黑洞,并了解粒子在活动星系核如何被加速到光速的百分之几,以及研究超新星残骸以了解重元素如何在超新星中形成。
除黑洞外,“核星”也能够观测中子星、日冕等其他X射线源。“核星”首席科学家、加州理工学院教授菲奥娜·哈里森说,“核星”是第一颗专注于高能X射线的望远镜,其影像清晰度比观测同光谱区的其他任何望远镜都要高至少10倍,敏感度则提高至少100倍。
科学家发现大质量黑洞旋转速度接近光速
天文航天腾讯科学清风2014-12-04 12:48我要分享 1069
[摘要]科学家对我们邻近星系中央的一颗大质量黑洞释放出的X射线进行了观测。计算表明,该黑洞边缘的自转线速度为29.8万公里/秒,几乎达到了光速!
科学家发现大质量黑洞旋转速度接近光速
该黑洞边缘的自转线速度为29.8万公里/秒,几乎达到了光速!
腾讯科学讯 一支国际科学家小组利用美国宇航局“核星”(NuStar)X射线望远镜和欧空局的“XMM-牛顿”X射线望远镜,对我们邻近星系中央的一颗大质量黑洞释放出的X射线进行了观测。计算表明,该黑洞边缘的自转线速度为29.8万公里/秒,几乎达到了光速!
长期以来,科学家猜测隐藏在星系中心的黑洞旋转得越快、就生长得越大,这是因为可以吞噬更多的气体、尘埃、恒星等物质。但是,此前一直没有可靠地测量过黑洞的旋转速度。黑洞本身很难探测,只能借助于环绕在它周围区域发射出的X射线。
马里兰大学的天文学家Christopher Reynolds表示,这是第一次明确无误地测定出了大质量黑洞的旋转速度。
从数百万到数亿倍太阳质量的巨大黑洞被认为存在于每一个星系的中心。他们拥有强大的引力,甚至连光线都无法逃逸。科学家能够通过黑洞吞噬物质时释放的X-射线研究这些宇宙引力巨怪。知道它们的旋转速度,有助于阐明它们的生长过程。
去年夏天,两架X射线望远镜同时对螺旋星系NGC 1365中心的巨大黑洞进行了跟踪拍摄。之所以选择这个星系作为探测目标,是因为它距离我们仅6000万光年,以宇宙尺度来看,这是非常近的距离。
我们银河系中心也有一颗类似的黑洞,但由于它不是很活跃,我们也就无法测量它的旋转速度了。
█ 事实+
核光谱望远镜——“核星”简介
核光谱望远镜阵列,简称“核星”(Nuclear Spectroscopic Telescope Array,NuSTAR),是一个沃尔特型X射线太空望远镜。观测的波段是来自天体的5到80keV之间的高能X射线,尤其是核光谱。主要用于观测黑洞等宇宙天体。
“核星”造价约1.7亿美元,是美国低成本小型探测器项目的一部分,是 NASA 小探测工程计划中的第十一颗卫星(***EX-11),并且它是能量超过钱德拉X射线天文台和XMM-牛顿卫星所观测波段中第一颗直接摄影的太空X射线望远镜。
核光谱望远镜阵列的主要科学目标是深度探索质量超过太阳十亿倍的黑洞,并了解粒子在活动星系核如何被加速到光速的百分之几,以及研究超新星残骸以了解重元素如何在超新星中形成。
除黑洞外,“核星”也能够观测中子星、日冕等其他X射线源。“核星”首席科学家、加州理工学院教授菲奥娜·哈里森说,“核星”是第一颗专注于高能X射线的望远镜,其影像清晰度比观测同光谱区的其他任何望远镜都要高至少10倍,敏感度则提高至少100倍。
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物理学家表示时间旅行其实不可能
天文航天腾讯科学2014-12-05 08:13
[size=14][摘要]加拿大安大略省的科学家通过研究发现,时间的箭头可能无法折回,时间机器在我们的宇宙中可能无法实现。
随着宇宙的膨胀和逐渐冷却,宇宙中的无序度开始逐渐增加,演化到130多亿年后,宇宙的无序度已经达到较高的水平
腾讯科学讯 据国外媒体报道,一组理论物理学家通过研究发现,时间的箭头可能无法折回,这意味着时间将一直向前,我们可能无法突破理论上的限制研制出时间机器。这个消息让物理学家们感到沮丧,因为我们在还没有发明时间机器前就得知我们的宇宙可能无法让时间的箭头向后。从传统意义上看,时间旅行回到过去就是让时间的箭头往相反方向移动,这也相当于让熵增状态的系统向低熵方向发展,在热力学上称为热力学的时间不对称,这一现象从根本上阻碍了时间机器的研制。
在我们日常生活中可以遇到许多熵增的例子,这表示了系统无序度的增加,比如冰块融化等,但无序度的增加被认为是不可逆的。从宇宙的角度看,在大爆炸的初期,我们的宇宙处于低熵状态,也就是最低的无序度,随着宇宙的膨胀和逐渐冷却,宇宙中的无序度开始逐渐增加,演化到130多亿年后,宇宙的无序度已经达到较高的水平。如果我们要回到过去,就需要改变系统的无序度,让我们现在宇宙的熵值降低,这在热力学上显然是无法实现的,因此回到过去可能在我们这个宇宙是无法实现的。
位于加拿大安大略省的理论物理研究所科学家对宇宙熵进行了研究,他认为熵的测量也需要对某个系统的参考,如果我们在宇宙的某个空间中就可以对熵进行研究,但对于整个宇宙而言,似乎没有太多的参考,因此也无法进行更加深入研究。随着宇宙不断进化并趋于成熟,热力学的时间箭头指向更加明确了,而且宇宙的结构也在不断增加,变得更加复杂而庞大,最终我们的宇宙将不可逆转地演化下去。
下一步,科学家将在观测上寻找证据来支持这个推论,但目前还没透露是具体的观测方法,加拿大安大略省的理论物理学家Flavio Mercati认为我们也不知道是否能够在实际观测上得到一些证据,我们会继续通过实验来测试我们的想法。(罗辑/编译)[/size]
天文航天腾讯科学2014-12-05 08:13
[size=14][摘要]加拿大安大略省的科学家通过研究发现,时间的箭头可能无法折回,时间机器在我们的宇宙中可能无法实现。
随着宇宙的膨胀和逐渐冷却,宇宙中的无序度开始逐渐增加,演化到130多亿年后,宇宙的无序度已经达到较高的水平
腾讯科学讯 据国外媒体报道,一组理论物理学家通过研究发现,时间的箭头可能无法折回,这意味着时间将一直向前,我们可能无法突破理论上的限制研制出时间机器。这个消息让物理学家们感到沮丧,因为我们在还没有发明时间机器前就得知我们的宇宙可能无法让时间的箭头向后。从传统意义上看,时间旅行回到过去就是让时间的箭头往相反方向移动,这也相当于让熵增状态的系统向低熵方向发展,在热力学上称为热力学的时间不对称,这一现象从根本上阻碍了时间机器的研制。
在我们日常生活中可以遇到许多熵增的例子,这表示了系统无序度的增加,比如冰块融化等,但无序度的增加被认为是不可逆的。从宇宙的角度看,在大爆炸的初期,我们的宇宙处于低熵状态,也就是最低的无序度,随着宇宙的膨胀和逐渐冷却,宇宙中的无序度开始逐渐增加,演化到130多亿年后,宇宙的无序度已经达到较高的水平。如果我们要回到过去,就需要改变系统的无序度,让我们现在宇宙的熵值降低,这在热力学上显然是无法实现的,因此回到过去可能在我们这个宇宙是无法实现的。
位于加拿大安大略省的理论物理研究所科学家对宇宙熵进行了研究,他认为熵的测量也需要对某个系统的参考,如果我们在宇宙的某个空间中就可以对熵进行研究,但对于整个宇宙而言,似乎没有太多的参考,因此也无法进行更加深入研究。随着宇宙不断进化并趋于成熟,热力学的时间箭头指向更加明确了,而且宇宙的结构也在不断增加,变得更加复杂而庞大,最终我们的宇宙将不可逆转地演化下去。
下一步,科学家将在观测上寻找证据来支持这个推论,但目前还没透露是具体的观测方法,加拿大安大略省的理论物理学家Flavio Mercati认为我们也不知道是否能够在实际观测上得到一些证据,我们会继续通过实验来测试我们的想法。(罗辑/编译)[/size]
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银河系中央可能存在天然“时空隧道”
科学家认为黑洞与虫洞可能共用一个通道,进入黑洞后可以通往其他时空,黑洞周围分布的暗物质群可以作为开启这扇门的钥匙。
银河系中央可能存在天然“时空隧道”
科学家认为黑洞与虫洞可能共用一个通道,进入黑洞后可以通往其他时空,黑洞周围分布的暗物质群可以作为开启这扇门的钥匙。
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科学家目睹黑洞“拍扁”恒星悲惨过程
腾讯科学2015年01月28日08:17分享
[摘要]来自麦克唐纳天文台的科学家目前观测到这一真实的场景,他们相信自己亲眼目睹了大质量黑洞将恒星撕裂的过程。
当恒星进入黑洞的引力控制区后,强大的引力将其拉伸,形成一个扁平状的结构
腾讯科学讯 据国外媒体报道,黑洞是宇宙中的恐怖天体,拥有可怕的引力环境,接近黑洞周围的时空会被黑洞引力所控制,如果一颗恒星接近黑洞的控制区域,黑洞将其逐渐拉长,最后撕裂成意大利面条。来自麦克唐纳天文台的科学家目前观测到这一真实的场景,他们相信自己亲眼目睹了大质量黑洞将恒星撕裂的过程,从模拟图上可以看出,这颗恒星被黑洞强大的引力“拍扁”。本项研究发表在《天体物理学》期刊上,计算机模拟过程由哈佛大学研究人员James Guillochon完成。
在2009年1月21日,麦克唐纳ROTSE IIIb望远镜捕捉到一次非常明亮的宇宙闪光事件,科学家本来计划通过望远镜的广域视角扫描大部分的天区,寻找超新星爆发,但突如其来的明亮闪光让科学家大吃一惊。初步的观测表明,这可能像是一颗恒星爆发或者伽玛射线暴现象,于是该团队认为这可能是一个超新星事件,并着手寻找超新星的宿主星系,其距离我们大约30亿光年。
为了进一步确定其身份,科学家提出使用紫外波段进行分析,并动用了斯威夫特望远镜寻找线索。匈牙利塞格德大学科学家Jozsef Vinko是本项研究论文的第一作者,他认为我们发现这个不明闪光后推测这可能是一颗超新星,当我们不断通过其他手段验证时,我们意识到这个结论可能是错误的,这很有可能是一起超大质量黑洞吃掉一颗恒星的现场。团队成员Craig Wheeler来自得克萨斯大学奥斯汀分校的超新星小组,他认为射电图像出现了黑洞巨大引力拖拽并把恒星“拍扁”痕迹。
这颗恒星进入了黑洞周围的引力控制区,恒星的一侧在强大引力的作用下被拉伸了,形成了一条线的外观,恒星并不立刻落入黑洞中,可能形成了一个物质盘,但黑洞注定要吞下这颗恒星的大部分物质。(罗辑/编译)
http://tech.qq.com/a/20150127/022116.htm
霍金称引力波理论绝不亚于发现上帝粒子
腾讯科学2015年01月27日08:02分享
[摘要]著名的科学家斯蒂芬霍金正在思考引力波的问题,试图将引力波纳入到新的理论体系中,其意义绝不亚于希格斯玻色子的发现。
霍金认为如果引力波理论被成功突破,其意义绝不亚于希格斯玻色子的发现
腾讯科学讯 据国外媒体报道,斯蒂芬•霍金的黑洞与宇宙起源理论为我们开启了探索时空之谜的渠道,现在这位科学家正在研究引力波理论,试图将其纳入新的理论体系中,并且认为如果引力波理论被成功突破,其意义绝不亚于希格斯玻色子的发现。位于南极的BICEP2望远镜观测到疑似宇宙早期引力波现象后,许多科学家开始研究引力波理论,最新的调查结果显示,BICEP2望远镜的观测存在疑点,他们没有将银河系尘埃的影响效果进行充分考虑,由此得出了错误的结论。
BICEP2望远镜之前发现宇宙暴涨时期的引力波证据,似乎让我们看到了多元宇宙存在的可能性,科学家认为暴涨理论其实是具有争议的,现在大多数宇宙学家主张宇宙中的大部分结构拥有平滑的时空,而不是惊人费解的暴涨褶皱。引力波的探索热潮也激起了斯蒂芬•霍金的兴趣,这位世界上最知名的科学家曾经影响了所有的宇宙理论,前不久霍金还声称其实宇宙中并不存在黑洞,我们应该称黑洞为“灰洞”。
目前,BICEP2望远镜的研究小组仍然在与欧洲空间局合作,与普朗克望远镜项目科学家一起对引力波进行观测,毕竟普朗克望远镜的数据能够减少观测上的不确定性,提供更加真实的数据。(罗辑/编译)
科学家目睹黑洞“拍扁”恒星悲惨过程
腾讯科学2015年01月28日08:17分享
[摘要]来自麦克唐纳天文台的科学家目前观测到这一真实的场景,他们相信自己亲眼目睹了大质量黑洞将恒星撕裂的过程。
当恒星进入黑洞的引力控制区后,强大的引力将其拉伸,形成一个扁平状的结构
腾讯科学讯 据国外媒体报道,黑洞是宇宙中的恐怖天体,拥有可怕的引力环境,接近黑洞周围的时空会被黑洞引力所控制,如果一颗恒星接近黑洞的控制区域,黑洞将其逐渐拉长,最后撕裂成意大利面条。来自麦克唐纳天文台的科学家目前观测到这一真实的场景,他们相信自己亲眼目睹了大质量黑洞将恒星撕裂的过程,从模拟图上可以看出,这颗恒星被黑洞强大的引力“拍扁”。本项研究发表在《天体物理学》期刊上,计算机模拟过程由哈佛大学研究人员James Guillochon完成。
在2009年1月21日,麦克唐纳ROTSE IIIb望远镜捕捉到一次非常明亮的宇宙闪光事件,科学家本来计划通过望远镜的广域视角扫描大部分的天区,寻找超新星爆发,但突如其来的明亮闪光让科学家大吃一惊。初步的观测表明,这可能像是一颗恒星爆发或者伽玛射线暴现象,于是该团队认为这可能是一个超新星事件,并着手寻找超新星的宿主星系,其距离我们大约30亿光年。
为了进一步确定其身份,科学家提出使用紫外波段进行分析,并动用了斯威夫特望远镜寻找线索。匈牙利塞格德大学科学家Jozsef Vinko是本项研究论文的第一作者,他认为我们发现这个不明闪光后推测这可能是一颗超新星,当我们不断通过其他手段验证时,我们意识到这个结论可能是错误的,这很有可能是一起超大质量黑洞吃掉一颗恒星的现场。团队成员Craig Wheeler来自得克萨斯大学奥斯汀分校的超新星小组,他认为射电图像出现了黑洞巨大引力拖拽并把恒星“拍扁”痕迹。
这颗恒星进入了黑洞周围的引力控制区,恒星的一侧在强大引力的作用下被拉伸了,形成了一条线的外观,恒星并不立刻落入黑洞中,可能形成了一个物质盘,但黑洞注定要吞下这颗恒星的大部分物质。(罗辑/编译)
http://tech.qq.com/a/20150127/022116.htm
霍金称引力波理论绝不亚于发现上帝粒子
腾讯科学2015年01月27日08:02分享
[摘要]著名的科学家斯蒂芬霍金正在思考引力波的问题,试图将引力波纳入到新的理论体系中,其意义绝不亚于希格斯玻色子的发现。
霍金认为如果引力波理论被成功突破,其意义绝不亚于希格斯玻色子的发现
腾讯科学讯 据国外媒体报道,斯蒂芬•霍金的黑洞与宇宙起源理论为我们开启了探索时空之谜的渠道,现在这位科学家正在研究引力波理论,试图将其纳入新的理论体系中,并且认为如果引力波理论被成功突破,其意义绝不亚于希格斯玻色子的发现。位于南极的BICEP2望远镜观测到疑似宇宙早期引力波现象后,许多科学家开始研究引力波理论,最新的调查结果显示,BICEP2望远镜的观测存在疑点,他们没有将银河系尘埃的影响效果进行充分考虑,由此得出了错误的结论。
BICEP2望远镜之前发现宇宙暴涨时期的引力波证据,似乎让我们看到了多元宇宙存在的可能性,科学家认为暴涨理论其实是具有争议的,现在大多数宇宙学家主张宇宙中的大部分结构拥有平滑的时空,而不是惊人费解的暴涨褶皱。引力波的探索热潮也激起了斯蒂芬•霍金的兴趣,这位世界上最知名的科学家曾经影响了所有的宇宙理论,前不久霍金还声称其实宇宙中并不存在黑洞,我们应该称黑洞为“灰洞”。
目前,BICEP2望远镜的研究小组仍然在与欧洲空间局合作,与普朗克望远镜项目科学家一起对引力波进行观测,毕竟普朗克望远镜的数据能够减少观测上的不确定性,提供更加真实的数据。(罗辑/编译)
由一星于2015-02-03, 04:53进行了最后一次编辑,总共编辑了2次
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科学家目睹恒星被黑洞“拍扁”过程
2015-01-29 18:11:00 来源: 手机人民网
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当恒星进入黑洞的引力控制区后,强大的引力将其拉伸,形成一个扁平状的结构。
据英国《每日邮报》1月29日报道,黑洞是宇宙中的恐怖天体,拥有可怕的引力环境,接近黑洞周围的时空会被黑洞引力所控制,如果一颗恒星接近黑洞的控制区域,黑洞将其逐渐拉长,最后撕裂成意大利面条。来自麦克唐纳天文台的科学家目前观测到这一真实的场景,他们相信自己亲眼目睹了大质量黑洞将恒星撕裂的过程,从模拟图上可以看出,这颗恒星被黑洞强大的引力“拍扁”。本项研究发表在《天体物理学》期刊上,计算机模拟过程由哈佛大学研究人员James Guillochon完成。
在2009年1月21日,麦克唐纳ROTSE IIIb望远镜捕捉到一次非常明亮的宇宙闪光事件,科学家本来计划通过望远镜的广域视角扫描大部分的天区,寻找超新星爆发,但突如其来的明亮闪光让科学家大吃一惊。初步的观测表明,这可能像是一颗恒星爆发或者伽玛射线暴现象,于是该团队认为这可能是一个超新星事件,并着手寻找超新星的宿主星系,其距离我们大约30亿光年。
为了进一步确定其身份,科学家提出使用紫外波段进行分析,并动用了斯威夫特望远镜寻找线索。匈牙利塞格德大学科学家Jozsef Vinko是本项研究论文的第一作者,他认为我们发现这个不明闪光后推测这可能是一颗超新星,当我们不断通过其他手段验证时,我们意识到这个结论可能是错误的,这很有可能是一起超大质量黑洞吃掉一颗恒星的现场。团队成员Craig Wheeler来自得克萨斯大学奥斯汀分校的超新星小组,他认为射电图像出现了黑洞巨大引力拖拽并把恒星“拍扁”痕迹。
这颗恒星进入了黑洞周围的引力控制区,恒星的一侧在强大引力的作用下被拉伸了,形成了一条线的外观,恒星并不立刻落入黑洞中,可能形成了一个物质盘,但黑洞注定要吞下这颗恒星的大部分物质。(罗辑/编译)
黑洞的艺术想象图
2015-01-29 18:11:00 来源: 手机人民网
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当恒星进入黑洞的引力控制区后,强大的引力将其拉伸,形成一个扁平状的结构。
据英国《每日邮报》1月29日报道,黑洞是宇宙中的恐怖天体,拥有可怕的引力环境,接近黑洞周围的时空会被黑洞引力所控制,如果一颗恒星接近黑洞的控制区域,黑洞将其逐渐拉长,最后撕裂成意大利面条。来自麦克唐纳天文台的科学家目前观测到这一真实的场景,他们相信自己亲眼目睹了大质量黑洞将恒星撕裂的过程,从模拟图上可以看出,这颗恒星被黑洞强大的引力“拍扁”。本项研究发表在《天体物理学》期刊上,计算机模拟过程由哈佛大学研究人员James Guillochon完成。
在2009年1月21日,麦克唐纳ROTSE IIIb望远镜捕捉到一次非常明亮的宇宙闪光事件,科学家本来计划通过望远镜的广域视角扫描大部分的天区,寻找超新星爆发,但突如其来的明亮闪光让科学家大吃一惊。初步的观测表明,这可能像是一颗恒星爆发或者伽玛射线暴现象,于是该团队认为这可能是一个超新星事件,并着手寻找超新星的宿主星系,其距离我们大约30亿光年。
为了进一步确定其身份,科学家提出使用紫外波段进行分析,并动用了斯威夫特望远镜寻找线索。匈牙利塞格德大学科学家Jozsef Vinko是本项研究论文的第一作者,他认为我们发现这个不明闪光后推测这可能是一颗超新星,当我们不断通过其他手段验证时,我们意识到这个结论可能是错误的,这很有可能是一起超大质量黑洞吃掉一颗恒星的现场。团队成员Craig Wheeler来自得克萨斯大学奥斯汀分校的超新星小组,他认为射电图像出现了黑洞巨大引力拖拽并把恒星“拍扁”痕迹。
这颗恒星进入了黑洞周围的引力控制区,恒星的一侧在强大引力的作用下被拉伸了,形成了一条线的外观,恒星并不立刻落入黑洞中,可能形成了一个物质盘,但黑洞注定要吞下这颗恒星的大部分物质。(罗辑/编译)
黑洞的艺术想象图
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时间概论(修)
时间是什么?人们似乎知道,但又说不清楚。本来时间是人创造的事物,但这个创造过程历时几千年,现代人找不到创造时间的人问个究竟;所以人们使用时间,在时间中生活,却难以正确地认识时间。研究时间是什么,就是为了揭示时间的成因,寻找时间的真谛,树立正确的时间观念。
本文认为:1)时间是人主观世界中的一个思想观念,它不是客观存在的事物。2)时间是人以地球自转和公转过程的周期为基准,仿照地球自转过程虚拟的事物。3)时间是人建立的普遍事物发展过程的计量和计录的标准参量,它是动态的量与地球运动同步。4)时间和钟属同一问题的理论和实际的关系,时间是量度事物过程的理论尺度,钟是计量过程的实际工具。5)国家有时间管理机构,如历法实施和授时的天文台。
一、有关时间认识的评判
(一)与绝对时间有关的时间说法
人们对时间的认识可归结为两种:一种认识主张时间是客观存在的,另一种认识主张时间是主观存在的。主张时间是客观存在的有绝大多数人,包括牛顿、爱因斯坦和霍金等名家;主张时间是主观的事物而不是客观存在的东西的人也就有数十人,而且大多是21世纪后即这几年科技类论坛上活动的人。主张时间客观存在的人认为时间是不依赖于人们的意识而存在的客观事物,因而时间在很多时候被描述为:时间是单向均匀流逝的,时间是无始无终的,时间是独立的,时间是永恒的。这些时间认识与牛顿的绝对时间观有关。
说时间是单向的均匀流逝的,是把所感觉的事物过程的渐渐逝去当作时间在流逝。过去的事,如人们的社会活动,活动过去了就不能重现。你若再重复做过的活动,那是下一个轮回,尽管两个活动在形式上相似却是两个过程。过程是流逝的,时间量度过程必然伴随过程的流逝。所谓的时间的流逝是时刻不断地逝去表现的流动,给人的感性认识。人们觉得时间在流逝,是对过程流逝反映的主观转移。我们看到自然的一日在变化,其实是地面上自然景物在太阳光照上的变化,若人没有钟在地下洞穴内生活几天,便难以感觉时间的流逝,只意识到时间过去了但不知过去了多少。
说时间无始无终,不都是因为我们无法确定时间的起点和终点,而是认为时间是客观存在的与天地共存使然。人们认为时间与空间有相似的状况,认为空间的无实在感特征同样适用于时间,既然空间无边无际是客观存在的,那么跟空间有同等地位的时间也就是无始无终的了。实际上,空间无边无际基于宇宙无限,时间存在于人的主观世界就不能说是无始无终,无限的宇宙有无限的物质运动变化过程,但不能说有无限的时间伴随其中。今天人们使用的时间,要从人们设立时间时开始,它是有始无终的。人类的时间不能说有终点,就是因为时间与人类的世界共存亡。
说时间是独立的,并不是指时间内容独立于空间和物质的内容,而是从时间是客观实在事物的角度上说独立的,这种独立说是错误的。时间若是客观实在的,它要有一定的形态,事实上谁也指认不出时间是何种形态,谁也说不出时间是什么模样的,没有人去尝试能堪称世上最伟大的发现的客观时间发现。客观存在的事物是不依赖于人的思想意志决定的存在,如空间、物质、能量等都是客观存在的,而时间则与它们没有可同日而语的客观实在。我们看事物的发生、发展和结束,用时间量度它的过程,要清楚并没有一个客观的叫做时间的事物决定和管理这个过程。
说时间是永恒的,时间永恒的观点还是基于时间是客观存在的认识。时间既然被人们认为是客观的事物,也就不能被创造和消灭,必然得出时间是永远存在的结论。当我们的认识进步否定了有客观存在的时间,时间的永恒性也就不复存在。宇宙中有了人类,人类精神的抽象思维,产生出时间这一虚拟事物,没有人类及思维就没有时间。所以,时间只能与人类社会共存,它存在于人的主观世界里,不能从人的精神中跑出去扩散到客观世界中。
(二)其他有影响的时间说法
在近代科学史上,早就有时间客观性和主观性的不同认识。以客观性说时间,伽里略认为作为绝对形式的时间是无限的而且主张时间有连续性;笛卡儿认为时间的主要特性是不间断的持续性。以主观性说时间,莱布尼茨提出时间是精神性实体特殊表现形式的观点;康德将时间看成是内感特征或先验性的直觉形式。牛顿认为时间是绝对的,但他还有个相对时间观念。爱因斯坦建立的相对论中说时间是相对的可变而且因物体的速度变大而变慢。霍金更是散布时光机器和时间旅行等奇谈怪论。时间本不好认识,但爱氏和霍氏对时间的描述给时间认识造成了严重的破坏,使人们更难以认清时间的本来面目。
不同的理论体系都提出了自己的时间观念,较多影响现代的代表性时间观念是:时间是运动着的物质存在的基本形式,是物质固有的普遍属性;时间与运动着的物质不可分离,物质运动是时间的本质;时间具有客观性、绝对性和无限性。这些认识往往还连带空间,如:时间是物质的存在形式之一,是物质存在的持续性和顺序性;空间也是物质的存在形式,是物质存在的广延属性。这种物质的持续和广延,被说成是辩证法的认识,由于有物质,又被说成是唯物主义的。然而物质的持续和广延,能代表物质的变化和运动过程吗?若能代表,物质运动及过程的概念就没有必要使用;若不能代表,理解成物质的长久和膨胀会充满整个宇宙恐怕难以解释。
说时间和空间是物质存在的基本形式,这样的认识等于把时间和空间归属于物质,好像事物中不须要有独立的时间和空间,只有物质自个的存在和变化的持续和广延。让时间和空间附属于物质或充当物质的两种外延的性质,没有任何可取的道理,而且剥夺了时间和空间的合理合法地位。物质的运动要联系空间,空间是客观存在的,但是不一定联系时间。认为联系物质运动就要联系时间,显然是把过程当作了时间。运动是物质的表现,不能说那是时间。说时间有客观性、绝对性和无限性,还是认可时间是客观存在的事物。
据说爱因斯坦有一句时空的名言:空间和时间是人们认知的错觉。这是一句无厘头的话。怎样理解这个错觉的意思?可以想象有两种解释:一是人们对空间和时间的认识错了,时间与空间不是人们理解的样子;二是本来没有什么空间和时间,都是人们的主观感受。这两种解释都说不通。爱因斯坦的时间分明是客观的管控自然和社会的实在事物,否则不能有相对论洛仑兹变换的速度使时间变慢。实际地说,客观的时间不能被物体的速度变慢,主观的时间也不会被物体速度变慢,虚拟的时间只有虚拟它的人才能使它变慢。
时间是人类思维创造的主观事物,它要在人思想认识的一定高度才出现,估计说人类有文字后才有时间。人类时间意识要经过漫长的过程,远古人有了“一天”的意识后,是刚有时间的萌芽,有一年的意识后才有时间的生长,制定时、分、秒时间单位后才是时间的长成。时间可用来反向量度历史,如推测远古史前事件的年代;这是用时间去量度早先事件的时代,不是事件表现出时间。远古时代没有时间,远古的地质年代的时间是今人的科学研究赋予的,不可把今天的时间看作史前年代时间的延续或认为从那时流动过来,今天时间只能看作有人类有文字记录后创造设立的时间的传承和发展。
二、时间的来历
(一)时间的单位和进位
宇宙中并没有像空间客观存在一样的现成时间,是人类创造了时间。时间有长期的产生和完善过程,远古人类有了简单的思维活动后,从白天黑夜的交替,月亮圆缺的交替,季节冷热的交替,认识了这些自然现象有去而复返的周期过程,人的主观世界里逐渐有了日、月、年等时间概念。这些时间概念,今天看是时间单位的概念。时间的单位是一个量词,代表那个量内的一段时间,是时间的组成部分。日和月的时间单位是进位的,但不构成整数进位,要人作出调整,才能符合自然的规律。
日、月、年分别是地球自转、月球绕地球转、地球绕太阳转的运动过程,人们把这三种基本的过程概括为时间,并以日为自然时间单位,再划分为更小的时间单位,使其更便用于记录和计量一切自然的和社会的事物过程。人类的生产和生活对时间要求逐渐不满足自然的单位。不知从何时开始,远古的人首先认识日和夜,又把日分为上午和下午,夜分为上半夜和下半夜。现在追朔最早的时间是文字出现后的记录(不一定是原始的记录),中国古人把一昼夜的时间分为十二个时辰及每个时辰八刻等时间单位。古埃及人把一昼夜分为24小时,稍后古巴比伦人将1小时分为60分,1 分又分为60秒。至此世界通用的时间单位的制定基本完成。
日、月、年各有一段时间,是独立的自然时间单位,存在着日与月、日与年、月与年的不凑整数的进位关系。中国古人经过观察认识到一年里有12个自然月共354日,不满足自然年的365日,而这自然年也不是整数365日,还要加上0.2422天才是地球绕太阳运行的周期。自然的日月年进位数不是凑整的数,由日到年的时间进位非整数而存在余额时间,年积月累能将这些余额时间凑成接近整数的单位时间,如每四年作4*0.2422便积累差不多一天。把时间余额近似凑整周期,才能近似消除时间的误差,从而修正单位时间以遵从天体的运转过程。于是人们有了解决问题的办法,把余额时间积累成一日、一月的时间,加到相应的单位时间内,就是通常的闰年、闰月。这种积累余额凑整的办法属于历法。
历法是时间的管理规则之一,或者说是自然时间之法。目前通用的公历(格里历)由1582年罗马教皇格里高利颁行,它仍有不足之处不是完善的历法。历法主要是年、月、日时间的规定和调整。历法调整时间作整数单位进位,余额时间凑一日加到这一年的某个月份中,但还有更小的多余或不足的误差,于是用闰年闰月也不是均匀间隔的,如公历4年一闰时间有多余要400年减少3个闰日变400年97闰;如农历的闰月由三年一闰要多几天于是有十九年七闰。历法的制定是为调整时间,使自然时间单位的误差积累凑成整数与实际的时间单位进位近似符合。从历法上理解和认识时间比较容易,明确时间是人制定的计量和记录事物过程的工具,容易消除把时间当作自然法则或天外来客的思想。
根据一日的时、分、秒单位换算,必然得出1日的86400分之一为1秒。1 秒的时间标准,从理论上划分自然精确,但在显示工具钟上很难表现精准。钟的走时靠钟摆的摆动频率或振子的振荡频率,因而摆动或振动的频率越高钟的走时精度越高。现在最高精度的秒,是1967年国际计量大会上规定的,以基态铯133原子的两能级之间的辐射周期的9192631770倍为1标准秒。用原子的振荡频率制做钟,使原子钟的精确度越来越高,已经从10万年误差1秒到2000万年误差1秒,甚至还有最新研发的几十亿年误差1秒的。人造的钟精确了,但人利用的自然时间却不是精确的。
(二)时间是对地球运动过程的抽象模拟
任何事物的发生、发展和结果,都不是瞬间的一蹴而就,都有一个从此时到彼时的过程。这是事物发展变化的外在表现形式,依赖于事物向前发展的内部动力和外部因素。比如一个植物人不活动,其生命仍在运动,即使身体不再生长,在医疗护理条件下也有食物营养维持有机体的代谢的内部变化,还是延续生命过程。因过程有从开始到终结的先后顺序,过程的持续动态使时间表现有持续性,即从现在向未来流逝。任何过程都不倒转,时间是过程的抽象表现,必须伴随过程的顺序和持续进行,过程不倒转决定时间不能倒流。
事物的过程都是动态的,过程的实质就是变化或说变化状态。过程是不断流逝的,过程的影像截图表现是事物某瞬间本相的虚在。摄像技术能将一个过程记录下来,回放能构成过程影像的再现,但终归是影像,真实的鲜活的过程永远消逝了。过程真实发生过但又无形无痕迹,它只能存储于人的记忆和文字影像记录中,其中人的记忆大多不能保持长期和准确;而文字影像记录必须要求有某年某月某日甚至某时某分加入之中,所以时间用来记录和计量各种过程的发生时刻。时间只与客观事物的过程抽象对应,事物过程能留下影像时间则不能,这就是时间概念与实物或实在的概念的不同之处,或者说这是虚构的事物形成的概念的特性。
理解时间要看事物发展的过程,但不是任何过程都能成为时间,单向的不重复的过程就不能抽象成时间,能抽象成时间的是周期过程。事物的周期变化呈现出时间周期,是时间在量度周期过程,但人们在认识上常出错,即把属于事物的周期看作时间的,而误认为时间有周期。自然的年和日都是周期的,时间单位的年和日各表示一段时间不表示周期。如果把周期过程比作一个转动的车轮,那么时间就像是车轮在地上的印痕,车轮一周周转动有许多周期,印痕则是地上的一条印记线不显示周期。时间周期是量度过程的单位数量,不代表事物的实质,所以不能说时间是周期的或有周期性。
各种事物的变化有长短不同的过程,而许多社会的自然的事物过程需要计量与计录,这就要找一个能够代表所有过程的计量标准。世界上的各种事物都有过程,惟有地球自转和公转的过程最具代表性。然而地球运动过程不断逝去,作为一种实在的过程还是拿不起来放不下,难以用它量度别的过程,最好的办法是模拟地球运动过程,虚设一个同步地球运动的均匀变化的事物,作为量度一切过程的标准尺度。这个尺度就是时间,它源于思维对特殊过程的模拟,这种模拟不是具体的而是抽象的,可叫做抽象模拟。时间一经设立出来,就成了过程计量尺度,它计量过程的持续进行,不管过程的现象和性质。
时间之所以不好认识,就在于时间中有自然成分的抽象模拟也有人为的设计,抽象模拟是时间的年和日,人为设计是日以下的时间单位时分秒。时间来源于过程但不涉及许多过程,它只利用了地球运动的周期过程。尽管世界上其他的短周期过程都可利用为时间,但都不能作为标准的时间,只有地球自转和公转的过程才是最好的时间原型。时间是抽象的,但不是从诸多事物过程中抽取共性得到的,它只从地球转动过程中抽象出来,属于特定对象的抽象。时间不是实在事物,它是仿照特定过程的模拟,这种抽象的模拟就是虚拟,所说的抽象也是从虚拟中得到的抽象。
三、时间的存在和性质
(一)时间的存在
有些人认为时间并不存在,但人们每天都在使用时间,或者说人的活动须臾离不开时间,这能说时间不存在吗?其实,大家说时间不存在,是从时间的客观实在性的不存在上说的,确实没有像空间的实在、物质的实体一样的客观时间存在。时间不是客观存在的,又不能说世界上没有时间,这可能就是人们长期以来在时间是什么又怎样存在上的纠结,难以直截了当言之凿凿地解释时间是否存在。
事物分主观性和客观性,把概念也分为主观的和客观的也有必要。具体的事物,如树、马的概念是客观概念,而树属于植物,马属于动物,植物和动物就是人的主观概念。客观概念是客观存在的事物形成的概念,主观概论是非物的事或一类事物的概括所形成的概念。主观概念算作抽象概念,但与从普通的具体的事物中抽象所形成的概念构成不同,它是一种认定和设立。时间是世界上没有的事物,被人的主观认定为一个事物,因而时间是主观概念。时间作为一种物理量(物理学中指定的七个基本物理量之一),但它不是实在事物的量,是人的思想意识给客观世界添加的假设变量。
说时间不是客观存在的理由,并不是根据人们不曾测量到时间本身的形态和性状上说的,而是从人类的假想设定上说的。太阳系中其他行星和卫星上并没有时间,它们的转动不是时间指使或调遣的。地球人研究那些天体的运动,就要借用地球的时间。几百万年前地球上没有人类,太阳系各天体的运动依旧,但这种存在的意义要等人类产生后作出发现才能体现,没有人类高级智能作出发现,事物的存在与不存在没什么区别。排除人的主观认识说存在是不现实的,甚至是不成立的。从这种意义上说,人的精神是宇宙中最重要的事物,是精神创造了时间和改造了客观世界。
时间在物体运动的计算上应用,是人的思维活动。计录事件发生发展的时间,同样是经人的分析和思考才能体现。客观事物要经过人主观意识处理才有意义,也就是先把客观变为主观,才能认识和创造客观事物。如工程师设计机械,大脑中预存了多种机械形状和结构,给创造新机械提供参考,新机械的整体机构和各零件都要经过大脑重新的思考,再画出图纸。物质或非物质(如空间和能量)的客观存在,是不依赖人的思想意识而存在,但要人的意识发现它的存在才能设为存在。没有人的主观世界,宇宙中只有空间和物质,并没有时间参与其中管控物体的运动和标记运动的过程,
由于人们认为时间是客观存在的,所以有相对时间和绝对时间之说。相对时间和绝对时间的概念,主要应用和影响在物理学上,社会上其他行业人对此知之不多。相对时间是能够变化的时间,绝对时间是不变的时间。从时间是人类制定的变量上说,时间即不是相对的也不是绝对的,除非人作出改变。人制定的一天的时间,一定要与地球自转一周相符合。人类一天的时间,在长久的历史时期就不是不变的。当地球的天时间变化时,时间就要调整。人类若再生存几十亿年,时间要有无数次的调整,不但调整秒,还可能调整分和时等时间单位。这种长时期内人工调整的时间,不能说时间是相对的,应该说人给予时间的变化。
人们用动态的时间来量度事物的运动变化过程,也就以为时间以自己均匀的自动增长的变化表示从现在到未来。由于事物的发展过程是客观的,也就使人们对时间单位与过程周期重合的考虑误认时间有客观性,但时间终归是人制定的物理量,不是从客观实物中得来的物理量,所以不能说时间是客观的或客观存在的。人们每天都使用时间,不管时间是真的还是假的都不可否认时间的存在。可以说,时间存在于人的思想即主观世界中,还要以虚拟形式存在于客观世界中。虚拟存在不是真实事物的存在,这种存在可简称“虚在”。
(二)时间的性质
“上下四方曰宇,古往今来曰宙。”这是中国古代的朴素的宇宙观,说的是时间和空间构成宇宙。这种观点今天依旧盛行,是由于宇宙中的物质的永恒存在,它们永恒的运动变化过程被人们误认为就是时间,于是在人们主观认识上也就自然地把时间当作宇宙的成分了。我们今天认为客观的宇宙的构成没有时间成分,因为时间是人设想的事物,它不能真实的存在客观的宇宙中。时间不是真实的存在,使用上还要当作有这么一回事,它的存在的特征和性质,但终归为人的设置。
时间来自人类的智慧。我们可以从化石或石器确定或判断类人猿、猿人和原始人的时代和时间,但类人猿或猿人没有时间,是他们的头脑不够发达,还没有形成时间概念的思维能力。只有人类的思想和思维,才有时间的存在地位,所以时间是人类的主观创造的事物。时间依赖于人类的思维活动而存在,客观世界中的时间是人主观意识的活动,不是有一客观的时间被人所感觉和利用。上述表明,时间为人类所独有,宇宙中别的星球有与地球人相似的高级生命也要叫做人,他们也会创造出时间。宇宙中的行星上,许多可能有生命,但没有进化发展到有文字的人类阶段就没有时间。
时间日和年的单位依赖于地球自转和公转的周期,对此人设定的时间只能认识接受不能用自己的意志去改造;小的时间单位是由人决定,如时、分、秒单位时间。这是人们最初根据生活习惯或别的影响划分和规定时间单位的大小,如一天划分24小时,其实若划分12小时或30小时并不影响时间的使用。日与月(农历),日与年分别是非整数进位的自然时间单位;秒、分、时是人规定的整数进位时间单位。正因为时间是一种虚设的变量而不是实在的东西,所以人类对时间的单位作划分刻度并不受时间本身的限制,即在满足自然周期的条件下可任意设定不同时间单位的长度。比如将地球现在的一天规定为了10小时,1小时规定为100分钟,1分钟规定为100秒都是可以的。
时间的哲学意义是联系未来、现在和过去,它由现在进入未来,现在不断逝去叫做过去。时间保持永远的现在,但从不停增长的过去看来这个现在在流逝。时间分实际时间和理论时间,实际的时间人们利用钟显示的时间;理论的时间是人类主观认识的所有的物质发展演变过程的量度标准和时间制度。时间是前进的,理论上时间的进度与地球自转的过程同步。时间是有限的,人们认识自然界的范围和过程都是有限的,时间也不需要无限,只要时间适合于人类自己所用就可以了。时间内容是数字化的,时间只有年月日时分秒等几个量词,量词前加上数字就准确地表示了时间,有时不加量词只加标点符号也不产生岐义。时间算一种事物,也就有多种性质,但由于人们的认识不同,产生出不应算性质的所谓性质。
时间的主要性质有:虚拟性:时间是人类虚拟的事物,以虚事物存在于客观世界中,所以看不见摸不着感觉不到。主观性:时间不是实在的客观事物,它是人的想象和观念,也存在于人的思想意识中。独立性:时间是独立的,它不附属于任何实在的事物;这种独立性是从时间是主观概念上说的。科学性:时间的设定不是随意的,它是经过许多世纪的科学研究所创造并完善的;时间的科学包括理论的和实际的,实际性指钟的研发和制造。进程性:时间只能前进,它不能倒退或逆行;进程不是方向,时间没方向或维数。流逝性:时间永远表现在现在,而现在又不断逝去,被看成时间在流逝。
时间的所谓性质或说理由不充分的性质有:客观性:虽然时间以地球自转和公转周期确定日和年的单位时长,但过程是过程,时间是时间,二者本质不同,因此不能说时间有客观性或是客观的。绝对性:时间不是固定的不变的,因地球自转的变慢,人设定的时间在长时期内要改变的,所以没有绝对性。相对性:它不会因速度或别的物理因素而变化,人为的改变不属于时间自身的变化,所以没有相对性。均匀性:每一分每一秒的时长都是相等的,但这是人的要求和设定,不是时间本身的特性,所以不必要加一均匀性。不可逆性:时间是前进的又是连续的,所以时间不能反转和倒流,所以不必给时间加一不可逆性。
四、时间和钟
(一)钟显示时间
在没有机械钟以前,有先进文化的国家或地区,大多经过日晷、沙漏、水漏等计时器时期。机械钟的历史最早可追溯到十三世纪,从1283年出现以砝码带动的简单机械钟为开端,直到十八世纪中期有发条、钟摆和擒纵机构的机械钟的研发制造才基本完成。科学技术进步使钟的制造换代更新,1952年生产出第一块电子表,1967年开发出第一块石英手表,接着出现数字显示的电子钟和指针式石英钟。此后普通的机械钟完成了历史使命,基本上退出了钟的现实舞台。
钟是人类发明制造的计时工具,从机械钟到指针电子钟,计时原理同样是依据指针12小时转动一周并对照钟面刻度。地球自转一周的过程,被定义为时间的单位“日”,一日时间的显示,要用钟的两个运转周期相加而成。钟以时针、分针和秒针按进位规则各自匀速转动来表现时间;钟指针的周而复始使时间表现为单位的周期性变化且持续进行下去。地球的运动过程在钟上给表现出来,钟给人以似乎可见的时间。时间随过程向前变化,因而人们对所有的运动和变化事物的坐标表示都把时间当作自变量。
人类制造了各种类型无计其数的钟,用于记录一日过去的时间和显示当前的时刻,正是钟的出现使时间变得看得见了更好利用了。大于钟的时间单位是自然的日与年,日与年时间单位由短时期看作基本不变的地球自转和公转的运动周期所决定。钟的准确性在于最小的自然时间单位内的细密划分,显示出时分秒是钟的功能和实用。钟是人类制造的物品,由于制造工艺和材料等差异,普通钟难以找到两只计时完全相同的钟。有材料说目前高精度的机械钟一年也有一分钟上下的误差,所以钟走时的单位不与时间划分单位严格符合。钟的不同精确度,显示出不同的时间,这是钟的问题不是时间的问题。
钟显示的时间要经常作出调整,才能使适合人的使用。人类制定的社会时间的时、分、秒的单位长度是不变的,人不会创造一个变化不定的时间。然而人创造的时间要有人为的变化,因人设立的时间要符合自然日的过程,这个过程周期在变慢,人就要想办法弥补或重新设定时间。钟的运转走时由自身动力及机构决定,若理论上的时间发生人为的变化,不会在钟上表现出来,各种类型的钟走时依旧,你变你的我走我的,这时要作钟的时间调整。钟在弹性势能或电能释放驱动机构使指针转动,因自身能量不足或机件的磨损会使它正常的变慢,这时要修理钟以保证它正常走时。
钟指针转动显示时间,并不是真有时间流逝了这么长短被钟所计量。可说钟显示和表现时间,不可说钟量度时间。时间是客观上不存在的事物,任何仪器都不能度量,只能在如钟的仪器上靠自身的机构运转显示出时间。钟的显示的时间单位与理论上的时间单位符合,是人的设计和要求。人们不断努力提高钟的精度以符合理论的时间,从机械钟到石英钟再到原子钟,后者的计时精度超过了时间原型(地球自转的过程)的精度,需要调整钟以符合地球的自转的周期。
(二)时间与钟的关系
实在概念总有直接对应实物,时间则不同,它是主观的没有对应实物。时间要通过它的代表物钟显示出来,时间和钟是量度过程的理论和实物。时间与钟不是名称对应实物的统一,而是两种事物的近似模拟和代表,人们使用时间是理论的应用,使用钟是对时间的实际计量和测量。钟能显示时间,是钟的运转周期要符合地球自转的周期。实际上,以地球自转一周作时间基础单位的实用时间是变慢的,而人制造的原子钟比地球自转周期的变化误差更小,这就产生了时间和钟的矛盾。
时间是量度过程的,它有规定的标准但不能直接用来测量。时间靠钟显示或说表示,但没有客观的时间供显示,钟显示的是人模拟的社会规定的时间。工厂出来的钟不上发条或不加电池不能走时,正式使用钟时还须要先对好时间,要把钟的时间起点与广播电台或电视台的报时对准(广播电台或电视台的整点时刻由国家授时中心提供,我国的授时单位属陕西天文台),它报当下是几点钟时你的钟就从几点开始。由于钟本身有误差,以后还要经常对时校准。不对时钟起不到提供准确时间的作用,就说明没有客观的时间制约包括钟和其它事物。
时间与钟的关系倒不复杂,钟是时间的显示工具或者说是时间的代表物。钟不等同于时间,但一般情况下人们对时间不再凭感觉而看钟的显示,也就自然而然地把钟当作时间本身了。钟的走时是均匀的显示时间的均匀变化,钟指针的单向转动也表示时间的前进。但是时间与钟不是因果关系,是一种特殊的理论与实际的关系。时间是事物过程的计量标准,它对过程的实际测量要靠实物的工具来实现,所以时间要经过实际工具的钟的显示才能具体的利用。时间是一种理论的规则或说制度,人们制造钟要符合这一规则。钟有误差显然有麻烦,但钟精度太高也有麻烦。
人类制造了几十万年误差一秒的原子钟,就有两个时间,制度的时间和钟的时间。制度的时间是以往所用的时间,叫做世界时(天文测量时间);原子钟显示的时间,叫做原子时。原子时是根据当今使用的时间设定的钟时间。由于时间必须依靠自然的“日”时间,而这个自然的日因地球自转变慢而变长;但钟的时间几乎是不变的,多少年后还显示以前的时间长短,这就要增加钟的时间。事实上,从1958年“原子时”诞生至2006年,世界时与原子时累计差达33秒。 原子钟几十万年以上误差一秒,这么长时间地球可能要慢一天时间(约5000年后原子时与世界时将差1小时),这就要调整人设定的时间。调整的方法是加闰秒(加闰秒的时间也叫做协调世界时),即原子时与世界时之差超过0.9秒时,钟要增加或减少1秒。闰秒从1971年开始,至今已调整了24个闰秒,都是增加秒数。
时间与钟的关系跟空间与尺关系不同。尺占据空间,在空间中测量物体的大小,钟本身占据空间不占据时间,不是在时间中计量时间。钟不能自然、自动、同步地显示人规定的时间,它在显示自己的运转,钟走时符合时间是人制造的功劳。假设地球的自转突然变慢了,要25小时自转一周,那么钟上也要显示25小时,当人不能靠感觉知晓时间变慢时,你发现原来24小时变为25小时,只能认为钟走时快了;反之,若正常的钟非故障所致突然变慢了,倒是时间变快了。若时间变慢,钟也随着变慢,那么钟就不是人类所制造,是时间制造的。
五、几个受关注的时间问题
(一)时间的不同属性
时间的性质不太复杂,人们常认为时间有连续性、顺序性、均匀性等性质,其实这都是表面的东西,属于运动和变化的性质。时间与自然和社会都有关系,也就有自然的和社会的属性。时间缺乏材质性或质料性的属性,即时间最主要的是无物理实质成分。时间的单位既符合自然的周期分界又有社会的细密划分,这种既有自然因素又有社会因素的时间单位可说是时间的自然单位和社会单位,自然单位的时间和社会单位的时间使时间具有自然属性和社会属性。当人们的科研活动对时间有更精细的要求时,时间又可增添一种属性――科学属性。
昼夜往复,一天过去了;月亮圆缺往复,农历一月过去了;冬夏季节往复,公历一年过去了。这日、月、年是人类最早认识和利用的时间和时间单位。这些时间单位的确定,依据自然的天体运动周期,因而这些时间单位也应该叫自然时间单位,时间就有了自然属性。自然时间单位是时间的自然分界,人类应用这种时间要在几万年前,史前人类是能够认识自然时间单位下的时间的,最起码是“日”这个时间。自然时间单位下的再细分时间,是人为的社会的时间单位, 这种时间单位是整数进位的并且在每一级别都是均分的。时间不能完全说是从过程中抽象出来,就是因为加入了人为设计,这是时间不好认识的关键之处。
当社会生产力的提高,自然的时间单位已不满足人类的生产和生活的更精确的时间要求,于是便产生了社会时间单位。时、分、秒便是社会的时间单位,这种时间单位是人的主观划分没有自然的分界,使时间有了社会属性。时、分、秒是以最小的自然时间单位“日”再做细密划分形成的时间单位,是人类社会规定的时间单位,因而称为社会时间单位。社会时间单位能方便地适应和满足人类社会的生产和生活。常用的最小社会时间基本单位是秒,有时要用到比秒还小的时间单位,如秒表显示的时间(秒以下十进位时间),主要在体育运动中使用。
比秒还小的时间单位,是科学研究用的时间。这种时间是秒以下的时间单位,如毫秒、微秒、纳秒、皮秒、飞秒、渺秒等。秒下有一个特殊的单位分秒,为十分之一秒。除分秒外,从秒到毫秒再到渺秒的的微时间均以千进位,一毫秒等于千分之一秒,一渺秒的时间为十亿分之一秒的十亿分之一。这种时间单位比社会时间单位更细密可算作显微时间,其属性可谓科学属性。社会生活用不上如此细微的时间,主要用在粒子物理学等许多科学研究上,因此这种时间单位可叫做科学时间单位,对应的时间也就叫做科学时间。
之所以把时间分为自然的和社会的属性,是因为从社会的角度看时间有天然的性质,而从自然的角度看时间又有社会的性质,人们认可事物往往求其纯正或唯一,所以时间能反映不同的性质有些不利于人们理解时间。但关于时间的事实就是这样,不这样作时间分类将是个混乱无序的时间。以上根据时间的不同属性区分时间,是为了更好地理解和利用时间,不是提倡使用时间要符合相应的属性规定。时间是统一的,上述三种属性时间是时间有包含关系三个层次,也包含顺序排列的所有时间单位。我们日常应用时间,就用一个统一的时间概念,不分时间何种属性。所有事物过程都在全部时间单位段内,但一般事物不需要科学时间的精度,也就不作那种时间的计量。
(二)时间的起点
人们认为有一个无法描述和说明的充满宇宙的真实时间,自然认定时间与宇宙同呼吸共命运了,宇宙有起点时间就有起点。认定宇宙从大爆炸中来,有宇宙后就有时间,倒不失为寻找时间起源的投机取巧,能省去许多力气和功夫。这种认识,致使关于时间起点的研究都变成宇宙起源的研究。把时间算作宇宙的附属事物,让时间与空间和物质平起平坐,根本没有充分的理由和客观的根据,都是简单浅薄的凭空设想。客观的时间不存在,就没有时间的诞生和初始时刻。
西方人说时间的起点,发生在宇宙大爆炸时,这等于说时间是爆炸的产物。宇宙大爆炸本是一个臆想的猜测,荒谬得在正常思维中连质疑和批判都觉得多此一举。将这个给出起点的时间当作客观存在的自然事物,忘记和忽视了是人在社会实践中创造了指导时间的历法和划分时间单位,实在是不着调的。这个时间起点连同宇宙大爆炸的论断,与二十世纪后科学变得世俗功利化有关。自相对论创立开始,现代物理学进入玄学时代,什么时间变慢、空间弯曲、霍金辐射、上帝粒子、平行宇宙、暗物质、暗能量等怪论异说层出不穷,而且不断弄出所谓的证据宣扬证实。其实所谓找到的证据是欺世骗人,不断地制**据伪装用以掩盖理论的荒谬,进而从荒谬中谋取利益。
时间从何处开始,时间的起点在哪?一般而言,人们寻找或判定时间的起点,并不从人类社会的发展历程中找时间起点,大都从宇宙的组成成分的观念上出发,认为有一个横亘空间或充满宇宙的一个整体的独立的时间在流淌,并试图寻觅追溯这个时间的原始起点。当我们想明白时间为何物时,便不可再用所谓的发生在137亿年前宇宙诞生时刻作宇宙演化的时间端点。宇宙中的时间是依赖于人的主观意识放入宇宙中的具体时间,这是最近几年少数人对时间的研究和认识,还不被大多数人所理解和接受。这也是自然的,真理的出现总是创始于少数人甚至个别人,大多数人明白和应用就是常理了。
地球的时间有起点。地球的转动,使不同地方的人头顶直对着太阳的时间只有一段暂短时间,当人们把中午的太阳照射当作一个时间参考点后,发现这个参考点要扩展一个时间区间才好利用,于是产生了时区概念。1884年国际经度会议,规定将全球划分为24个时区和经线零度(本初子午线);规定了东西经180度线为国际日期变更线。变更线的零时就是一日的时间起点。地球的时间从子夜结束又从子夜时间开始,共用一个时刻,也叫做时间零点。地球上不同时区的地方序列时数不同,但在时单位下的分和秒时间是统一的,即不同时区的第几时不同但第几分第几秒相同。
客观的时间不成立,谈不上它的起点;主观的时间总要有起点吧,但这个时间起点并不好找。时间的创立经过漫长的历史过程,它从简单到完善的过程,要有许多创造和规定时间的大事件标志的时间节点,而且越靠前节点的时间越有欠缺和不完善,我们不能选最后的节点也无法选择前面某一节点为正式时间起点。猜想人类意识中有时间想法要在文字记录以前,时间的出现要在有文字记录以后,所以寻找时间的惟一的起点没有必要,但有必要把文字出现当作时间的起源,因为当时记录事项中一定要有时间陪伴。如果非要说主观的时间有起始时刻,那么它就在早先人类约定俗成使用时间之时。
(三)宇宙中的时间在有人星球上
宇宙中有一个统一的客观时间还是被大多人所迷信,也为假想当真的唯心主义的现代科学所坚信和宣扬,因此便有时间从何时开始及正在减慢的伪科学研究成果传于新闻见诸报端。时间是什么不难思考和理解,宇宙中有时间必有时间表现,即便时间无形也不会不被人类所知觉,空间无质无形能被少数思考的人知觉和理解就是明证。宇宙中没有自然的时间,但有人为的时间。这种时间可用在宇宙中,但却是每个有人类生物的星球上各自制定自用的时间。
宇宙中有生命的星球可能很多,有生命不一定就能进化发展成人类。生命进化成人类,有必然性也有偶然性。从地球人的进化过程可知,只有高级动物才能进化成猿人至原始人,原始人再进化成创造文字的文明人。因低级生命比高级生命的生命力强,许多天体上有生命只能有简单的生命,有的星球有高级生命也不一定自然而然地进化为人类。尽管生命进化到人的内部和外部条件极苛刻,但地球人在宇宙中也不可能是惟一的高级生物。宇宙中可能有某些与地球情况相似的行星中有人类,每个有人类文明的星球都会有当地人制定的时间。所以要说宇宙有时间,要有个存在人类的前提,是人类创造了时间。不同星球有不同时间,就像不同地域人有不同语言一样。
假设地球人登陆某个宜居行星后,那个星球上可给人提供生存和活动的空间,但没有可供人利用的自然存在的时间,人们带去的钟表显示当地时间会混乱不堪,因为此星球不可能凑巧与地球有相同自转公转周期。在那里使用地球时间不方便自如,就要根据那个星球的运动周期制定当地时间。人的活动要使用该星球的时间,地球时间并不废弃,要保留下来作为参考和方便与地球人联系。人类若在月球上探查和生活,可能不需要制定月球的时间,用地球的时间就可以;但还要考虑月球的日和夜,因为月球的自转等同于公转,月球的一天(昼夜各约13.66地球日)等于地球的一月。人类不登陆但长期持续研究某个行星,也要制定那个星球的本地时间及星历。
人类若登陆火星作短期科研考察,只用地球时间就可以;若长时期在火星上工作生活,就要制定火星时间和年历。以地球的时间单位为标准测算火星时间的年和日,火星的公转周期(年)是686.98地球日 ;自转周期(日)是地球时的24小时37分22秒。若建立火星的时间单位,火星日应该划分为24小时,一小时60分,一分钟60秒。简单计算,就可以得出:火星的一年是669.47火星日,火星时间秒约是地球时间秒的1.026倍,火星时间分约等于61.56地球时间秒。仿地球时间设计火星时间,适合火星移民的当地使用。如移民火星,就要有地球时间和火星时间两种时间并存。
地球上的时间是人类根据地球运动的具体情况制定的,从它的发源地上讲要叫做地球时间。人类研究太阳系内外的天体运动,研究遥远星系和宇宙所用的时间,都依赖于地球时间。我们以地球时间衡量宇宙,你不能说地球时间就是宇宙的时间,宇宙没有统一的全局的时间。人类对于宇宙设想或认识,一是从哲学上说的无限,二是人的科技所能观察的宇宙。我们用地球时间量度所能观察的宇宙,别的有人类星球的人也会有用他们的时间来量度观察到的宇宙。这种量度宇宙的时间在认可客观时间的人看来就是宇宙时间,其实都是用本地时间代表和充当宇宙时间。
六、时间与空间和物质
(一)时间与物质
时间与物质有关系吗?有。表面看时间联系物质的运动变化过程不直接联系物质,是过程联系时间,但要有物质才有过程,最终还是关系到物质。时间不仅关系到物质还产生于物质。时间产生于人的思想,因为人的思想终归要有物质基础,本原的意义上说人体也是物质的,所以时间的追根溯源还是产生于物质。当然这种物质是特殊的人脑物质,与一般意义说的物质是两码事;人脑不在特殊情况下不叫物质,就像人属于动物而不叫动物一样。因而表示时间与物质的关系涉及时间起源于物质还是不计人的构成物质,而说时间产生于人的思想。
自然的物质就有时间吗?也不能轻易地说有。纯粹的空间是虚无的,里面没有时间。纯粹的空间也是不存在的,空间中总要有物质,有物质才能有时间。然而拿一块物质看看,上面有时间吗?没有。时间不能像实在物一样附着在物质上,它可说是表现为即身在其中又超然物外。这不是说时间在物质上既有又没有的模棱两可,时间存在于人的思想中,物质上的时间是假设的存在。物质上有时间必要的前提是要这物质与人有关系,即人观察和计量这块物质的运动,或人利用和改造这块物质作出劳动,才能有物质与时间的关系。因而说物质上有时间,一定指人的意志赋予了物质以时间,这是人的主观作用。
人们对时间的认识多种多样,甚至每个人都有一个时间观念。在各式各样的理解和解释时间的主张中,绝大多数人还是认为时间客观存在的,这主要是人们对什么是时间没作深入思考或人云亦云。认为时间客观存在,要认可物质就在时间中运动;认为时间主观存在,也要在物质上附设时间。这不是两难选择,人们只能二取其一,或认为有客观时间或不认为有客观时间。时间若是客观存在的,它作用于物质即使不留下时间的烙印,总能影响钟吧,然而钟能显示时间却不受时间的支配,表明时间的进程与钟的运转无关,是人想方设法地要求它俩步调一致。无论如何,若有客观的时间,它总要有表现形式,总要明面的不是偷偷的影响世界中的事物。
物质是由不同级别的微观粒子构成的实体。物质本身体现时间在两个方面,一是物质的运动过程;二是物质内部的变化过程。物体在空间从一个位置运动到另一个位置,要经过时间。放射性元素的衰变,物质的化合与分解,生物的出生和死亡,都是物质内部的变化,这些过程被人观察后就有了时间。时间参与物质的过程量度,要有计量时间的工具和人的操作观察,没人观察钟的时间就没有意义。上述物质的运动变化是自然的或人工的都经过时间,是人给物质带来了时间。而物质的运动变化是人所认识的,没有人的认识,物质任怎样运动和变化,物质自己不知,别物质不知,空间也不知,可以说,不进入主观世界的客观存在与不存在实质上相同。
宇宙中的物质都是运动的,人们认识理解了物质在运动,但说“物质的运动总在一定的时间和空间中进行”就有问题了。物质的运动在空间中进行没错,但时间与物质的关系与空间与物质的关系不同,所以不能说物质运动在时间中进行。时间没有容纳物质的场所和管控物质的能力:一是时间不是弥漫宇宙中的一种事物,它本身不同于有容纳特性的空间,物质运动不是在时间中遨游;二是时间联系物质的运动变化过程不直接联系物质,也就是从物质上是看不到时间的,要在物质的运动过程中看时间。说物质在时间中运动,可曾想物质上打上时间量度的印记了吗?
(二)时间与空间
宇宙的最基本组成是空间和物质。宇宙中还有能量,但能量是物质所携带和释放的,不算宇宙的基本成分,或算作二级成分。空间和物质都是客观存在的。任何客观的事物要人主观的反映和认识才有意义,所以空间是人认识的空间,物质是人认识的物质,物质和空间通过人的认识进入人的主观世界中,在那里和产生于人意识中的时间会合到一起,时间也取得与空间同等的地位。人认识和利用物质和空间,要把客观变成主观才能做到。
空间是物质实体外客观存在的空旷和虚无,它谈不上运动或静止,也谈不上相对或绝对。物质在空间中运动,不能说是相对于空间运动,也就不能说空间有相对物质的运动。一般说的空间可指所有空间也可指局部空间,所有空间是宇宙空间,局部空间是小范围的一般指天体附近或天体间的区域空间。说空间无边无际是对的,但要把空间中的天体当做某一局域空间的边界的假设除外。空间要分理论的和实际的,理论的空间是物质外的空旷,即排除或忽略物质的纯净空间;实际的空间是不能排除物质的,空间中除了有各种天体外,还要有微小的零星的游荡物质。
时间不是真实存在的,它是人假设的事物;空间是真实存在的,是容纳物体存在和运动位移的自然的场所和条件。虚在的时间与实在的空间没有必然的联系,就像神与人不能握手拥抱一样。有人说时间与空间是什么对立统一体,二者有相互依存的关系,此主张根本不对,说者可能不明白什么是时间和空间。没有时间,空间依然故我的存在;没有空间,世上的一切都不存在。物质不能直接产生时间,是物质的运动过程提供了时间的原型,是事物运动过程进入人的意识中产生时间,离开了人的意识就没有时间。时间与空间有间接的联系,即通过物质的运动变化相联系,这还要有人的存在,没有人的物质运动变化只是自然的过程。
形容或说明时间和空间的本性,我们只能说:时间是虚在的,空间是实在的。时间与空间被当作统一体,出自相对论的支持者和建设者——爱因斯坦的数学老师闵可夫斯基在一个会议上的报告。这个时空统一体不是时间和空间经过物质联系的结合,而是与物质无关地时间和空间联姻,是强迫时间和空间在物理学上作产生怪胎的杂交,这个怪胎就是所谓的四维时空。人们盲目地跟着大声呼喊四维时空,还以为自己明白了生活在四维时空中多么幸福,殊不知四维时空仅是个主观意向和空洞的概念,是一个无用的假设,包括四维时空的提出者在内,从来没有人找到四维时空在什么地方和怎么利用。
四维时空用三个空间坐标轴加一个虚数时间轴但造不成型,尽管相对论者编造一个假冒伪劣的数学公式Δx^2+Δy^2+Δz^2=(cΔt)^2表示,但没有任何实质的意义,你不能用它计算什么。将时间和空间笼统地称时空,只有简化语言称谓时才有用,若真当作时空一体则是逆天的。时空一词本来是将时间和空间纠合到一起简化的概念,后来的人们接受相对论的理论,也就不自觉的将四维时空视为客观的真实的时间和空间的最佳描述,其实现今人类的一切空间活动都不经过所谓的四维时空,那种想当然的描述不过是异想天开。
七、绝对和相对时空观的问题
(一)、绝对时空观有错无害
牛顿没有对时间和空间下定义,但他对时间和空间作出了相应的描述。牛顿说:“绝对的、真正的和数学的时间自身在流逝着,而且由于其本性而均匀地、与任何其他外界事物无关地流逝着,又名延续;……;“绝对的空间,就其本性而言,是与外界任何事物无关而永远是相同的和不动的,……”。(引文摘录于《自然哲学与数学原理》)牛顿的绝对时间是客观存在的,又是不可测量的,与世界上的事物无关的时间。这个时间根本不存在,若是存在也没有丝毫用处,不知道他为什么想象一个这样的时间。
牛顿描述的时间和空间被称为绝对时间和绝对空间,由于相对论出现后将时间和空间统称为时空,所以牛顿的时间和空间的观点又被叫做绝对时空观。牛顿的绝对时空观在当时就受到莱布尼茨等人的质疑和诘问,但还是后来的人们指出绝对时空观的要害,即说绝对时空观是孤立地静止地看问题,割断时间空间与物质运动的联系等等。时间和空间不与物质联系是说不通的,物质总是运动在空间中,进入主观世界的物质运动过程还要有时间的计量,也是离不开时间的。牛顿的绝对时空观的错误,除“绝对”的外还在于认可时间的客观存在,认为时间与空间一样都是客观的:时间像河流一样在宇宙中均匀地流淌;空间像容器一样容纳宇宙中的物质。
牛顿的绝对时空观尽管多受批评,但其可取之处在于时空本身不发生变化,只容纳而不干涉也不参与物体的运动变化,而且不受物体运动变化的影响,其实物体运动变化需要的时空就是这样的不随便变化的时空。牛顿时空观的绝对的也就是不变的,无论客观事物如何变化,时间都不会忽快忽慢,空间不会忽直忽曲,所以牛顿的片面的偏颇的时空观不影响时空中物体的运动及力学规律。牛顿时空观的不正确,主要是认识和观念上的问题,对人们利用时间和空间没有形成障碍和造成错误。说时间和空间是绝对的,说者也是想象的估量而没有实际的根据,虽然这种意思有错但无害,但顶多算多余的假设。
说绝对时间不正确,并不认可相对论的时间相对论断。相对论的时间变化与地球自转过程的缓慢变化本质不同,它的时间变化是凭空想象的参考系用数学推导成没有物理意义的数学公式,然后硬说那里的时间和空间要依据公式而变化。牛顿的绝对时间是置身物外的时间,它不与物质有联系高高在上,是一个孤立多余又无用的时间,那样的时间绝对不绝对都没有意义。时间是人制定的,人制定的时间又依据地球自转周期的自然的时间单位,而这种时间单位的大小不是绝对不变的,地球形成以来其自转过程是逐渐变慢的,如现在地球的一天为24小时,但在10亿年前,一天约为19小时;10亿年后,地球的一天要变成31小时左右。人类在地球上若还有久远的时间,就要有许多次重新规定时间。
牛顿除绝对时间外,还有相对时间。这个相对时间是接着绝对时间论述的,所以没在本节首段引用,是因为在一起与绝对时间不好说明。“相对的、表象的和普通的时间是可感知和外在的(不论是精确的或是不均匀的)对运动之延续的量度,它常被用以代替真实的时间,如一小时,一天,一个月,一年。”牛顿的相对时间,他认为是普通的可感知的时间,是对运动延续的量度。这个时间不像是实际使用的时间,但又说是可代替真实的时间着实令人费解。猜测这个相对时间是钟所指示的时间,牛顿时代的钟不是很精确的,所以有“不论是精确的或是不均匀的”括注说明。钟的时间不是绝对时间,当时认为钟能量度时间但这个时间是相对的。这种对牛顿相对时间的理解,无论是否符合牛顿的本意都可以肯定的说,牛顿的“相对”与爱因斯坦的时间“相对”不是一回事。
(二)、相对时空观无用有害
爱因斯坦的相对时间观,颠覆了牛顿的绝对间观 ,但却是推倒一个错误的时间观树立一个更错误的时间观。相对时间观由相对论的同时的相对性和洛仑兹变换速度公式构成。同时的相对性是爱因斯坦通过所谓思想试验作出的论断。这个思想试验用火车双塔闪光为故事情节:铁路路基上两灯塔距离等于与相当长的火车长度或火车两端与两塔等距离,一个雷同时击中两塔,路基中点的工人会看到两塔同时闪光;若闪电发生时火车开始运动,那么火车中点的乘客会发现闪光不同时,就这样由一个人看同时和一个人看不同时推出同时的相对性。
爱因斯坦由这个想象推论:“对于路基是同时若干事件,对于火车并不是同时的,反之亦然(同时性的相对性)。每一个参考物体(坐标系)都有它本身的特殊时间;除非我们讲出关于时间的陈述是相对一于哪个参考物体的,否则关于一个事件的时间的陈述是没有意义的。”(《狭义与广义相对论浅说》)爱因斯坦的推论可解释为:不同参考系各有各的时间。爱因斯坦使用的参考系本来是不成立的,即没有运动物体的位置要参考的空白参考系,它叫做参考系但没有丝毫的事物意义。姑且算它成立,路基参考系与火车参考系用的也是同一个时间,而参考系中点看到闪光同时,其它位置的点一定看到闪光不同时,因为参考系不是一个点而有无数个点。
在这个想象的火车双塔闪光事件中,不同位置的人发现光到达的同时与不同时,是光的运动在不同路程上的过程差异。同时的相对性推论成立的条件是整个参考系中现象相同,而不是一个参考系中的每一点都有不同的现象。火车路基中发现的闪光问题,路基中点看见闪光同时,不等于整个路基均看见闪光同时;运动的火车中点看见闪光不同时,不等于火车中点以后各点都看见闪光不同时。事实上这两个“不等于”完全成立,可充分说明同时的相对性的论断犯了以偏概全的低级错误。为什么相对论者会犯如此简单的错误,问题出自对参考系的认识和理解上,他们错误的认为参考系里发生的运动事件对各位置的表现都要相同,无端地把一点的情况推及所有的点。
物体的运动速度大时间会变慢,出自洛仑兹变换的公式。理论很奇特,人类很高兴,就是没考虑时间同不同意。时间的相对性理论的后果不止时间能变慢了怎么样,而是被相对论拥护者想像发挥到另一个极端:物体的运动速度超光速后,时间能倒流。且不说物体运动不能超光速(光速理应是一切运动的极限),就是能超光速又与时间有何干。若时间是客观存在的,它管理一切事物过程,那么它不会为物体的运动所左右,它没有逻辑和事实支持能变慢或膨胀。至于主观的时间更不用说了,除非人类需要的时间变化。任何凭空设想编造几个公式就说时间变了,都是胡话和谎言。其实关于时间的本质,人们并不关心,但关心时间隧道和时间倒流,并以此发表大量的空想空谈。
爱因斯坦先用同时的相对性为时间相对论做好铺垫,然后用洛仑兹变换作时间因物体速度变大而变慢推导公式,以此构成了相对时间观。相对时间加上相对空间构成相对时空观,其核心是时间和空间均是相对的、可变化的。这种相对时空观认为的变化是本质上而非形式上变化,即不是观察错觉或测量误差。相对论用变换公式表示时间变慢,却是在时间不变的前提下得出时间变化的结论,这就出现了相对论的时间悖论:题设中时间是不变的,结论中时间却是变化的。这个悖论说明,相对的时间无用而有害。
结束语
对传统的主流话语的时间提出异议,也是对时间认识的拨乱反正正本清源。让更多的人正确认识和理解时间,不仅在物理学上而且在社会的许多方面都有重要意义。因为非客观实在的时间,你再说速度或别的因素使它变快变慢,就没有成立的依据和理由;同理,虚空的空间也不能随意弄直弄弯的。抛弃绝对时空观和相对时空观,还建立一个新的时空观吗?没有必要。虚在的时间和实在的空间,不需要也不能够结合成为一个一体的事物。时间是时间,空间是空间,时空概念在物理上除了表述上简洁外实质上并不实用,只有用到特定的领域如科普文学和影视作品上有所用途,如穿越时空、时光倒流、时间隧道,时空旅行等想象和描述,给人以神话般的幻想和惊奇,同时也说明相对的时间与神话魔法无异。
作者:郭连成
2014年12月12日 于吉林松原
时间概论(修)
时间是什么?人们似乎知道,但又说不清楚。本来时间是人创造的事物,但这个创造过程历时几千年,现代人找不到创造时间的人问个究竟;所以人们使用时间,在时间中生活,却难以正确地认识时间。研究时间是什么,就是为了揭示时间的成因,寻找时间的真谛,树立正确的时间观念。
本文认为:1)时间是人主观世界中的一个思想观念,它不是客观存在的事物。2)时间是人以地球自转和公转过程的周期为基准,仿照地球自转过程虚拟的事物。3)时间是人建立的普遍事物发展过程的计量和计录的标准参量,它是动态的量与地球运动同步。4)时间和钟属同一问题的理论和实际的关系,时间是量度事物过程的理论尺度,钟是计量过程的实际工具。5)国家有时间管理机构,如历法实施和授时的天文台。
一、有关时间认识的评判
(一)与绝对时间有关的时间说法
人们对时间的认识可归结为两种:一种认识主张时间是客观存在的,另一种认识主张时间是主观存在的。主张时间是客观存在的有绝大多数人,包括牛顿、爱因斯坦和霍金等名家;主张时间是主观的事物而不是客观存在的东西的人也就有数十人,而且大多是21世纪后即这几年科技类论坛上活动的人。主张时间客观存在的人认为时间是不依赖于人们的意识而存在的客观事物,因而时间在很多时候被描述为:时间是单向均匀流逝的,时间是无始无终的,时间是独立的,时间是永恒的。这些时间认识与牛顿的绝对时间观有关。
说时间是单向的均匀流逝的,是把所感觉的事物过程的渐渐逝去当作时间在流逝。过去的事,如人们的社会活动,活动过去了就不能重现。你若再重复做过的活动,那是下一个轮回,尽管两个活动在形式上相似却是两个过程。过程是流逝的,时间量度过程必然伴随过程的流逝。所谓的时间的流逝是时刻不断地逝去表现的流动,给人的感性认识。人们觉得时间在流逝,是对过程流逝反映的主观转移。我们看到自然的一日在变化,其实是地面上自然景物在太阳光照上的变化,若人没有钟在地下洞穴内生活几天,便难以感觉时间的流逝,只意识到时间过去了但不知过去了多少。
说时间无始无终,不都是因为我们无法确定时间的起点和终点,而是认为时间是客观存在的与天地共存使然。人们认为时间与空间有相似的状况,认为空间的无实在感特征同样适用于时间,既然空间无边无际是客观存在的,那么跟空间有同等地位的时间也就是无始无终的了。实际上,空间无边无际基于宇宙无限,时间存在于人的主观世界就不能说是无始无终,无限的宇宙有无限的物质运动变化过程,但不能说有无限的时间伴随其中。今天人们使用的时间,要从人们设立时间时开始,它是有始无终的。人类的时间不能说有终点,就是因为时间与人类的世界共存亡。
说时间是独立的,并不是指时间内容独立于空间和物质的内容,而是从时间是客观实在事物的角度上说独立的,这种独立说是错误的。时间若是客观实在的,它要有一定的形态,事实上谁也指认不出时间是何种形态,谁也说不出时间是什么模样的,没有人去尝试能堪称世上最伟大的发现的客观时间发现。客观存在的事物是不依赖于人的思想意志决定的存在,如空间、物质、能量等都是客观存在的,而时间则与它们没有可同日而语的客观实在。我们看事物的发生、发展和结束,用时间量度它的过程,要清楚并没有一个客观的叫做时间的事物决定和管理这个过程。
说时间是永恒的,时间永恒的观点还是基于时间是客观存在的认识。时间既然被人们认为是客观的事物,也就不能被创造和消灭,必然得出时间是永远存在的结论。当我们的认识进步否定了有客观存在的时间,时间的永恒性也就不复存在。宇宙中有了人类,人类精神的抽象思维,产生出时间这一虚拟事物,没有人类及思维就没有时间。所以,时间只能与人类社会共存,它存在于人的主观世界里,不能从人的精神中跑出去扩散到客观世界中。
(二)其他有影响的时间说法
在近代科学史上,早就有时间客观性和主观性的不同认识。以客观性说时间,伽里略认为作为绝对形式的时间是无限的而且主张时间有连续性;笛卡儿认为时间的主要特性是不间断的持续性。以主观性说时间,莱布尼茨提出时间是精神性实体特殊表现形式的观点;康德将时间看成是内感特征或先验性的直觉形式。牛顿认为时间是绝对的,但他还有个相对时间观念。爱因斯坦建立的相对论中说时间是相对的可变而且因物体的速度变大而变慢。霍金更是散布时光机器和时间旅行等奇谈怪论。时间本不好认识,但爱氏和霍氏对时间的描述给时间认识造成了严重的破坏,使人们更难以认清时间的本来面目。
不同的理论体系都提出了自己的时间观念,较多影响现代的代表性时间观念是:时间是运动着的物质存在的基本形式,是物质固有的普遍属性;时间与运动着的物质不可分离,物质运动是时间的本质;时间具有客观性、绝对性和无限性。这些认识往往还连带空间,如:时间是物质的存在形式之一,是物质存在的持续性和顺序性;空间也是物质的存在形式,是物质存在的广延属性。这种物质的持续和广延,被说成是辩证法的认识,由于有物质,又被说成是唯物主义的。然而物质的持续和广延,能代表物质的变化和运动过程吗?若能代表,物质运动及过程的概念就没有必要使用;若不能代表,理解成物质的长久和膨胀会充满整个宇宙恐怕难以解释。
说时间和空间是物质存在的基本形式,这样的认识等于把时间和空间归属于物质,好像事物中不须要有独立的时间和空间,只有物质自个的存在和变化的持续和广延。让时间和空间附属于物质或充当物质的两种外延的性质,没有任何可取的道理,而且剥夺了时间和空间的合理合法地位。物质的运动要联系空间,空间是客观存在的,但是不一定联系时间。认为联系物质运动就要联系时间,显然是把过程当作了时间。运动是物质的表现,不能说那是时间。说时间有客观性、绝对性和无限性,还是认可时间是客观存在的事物。
据说爱因斯坦有一句时空的名言:空间和时间是人们认知的错觉。这是一句无厘头的话。怎样理解这个错觉的意思?可以想象有两种解释:一是人们对空间和时间的认识错了,时间与空间不是人们理解的样子;二是本来没有什么空间和时间,都是人们的主观感受。这两种解释都说不通。爱因斯坦的时间分明是客观的管控自然和社会的实在事物,否则不能有相对论洛仑兹变换的速度使时间变慢。实际地说,客观的时间不能被物体的速度变慢,主观的时间也不会被物体速度变慢,虚拟的时间只有虚拟它的人才能使它变慢。
时间是人类思维创造的主观事物,它要在人思想认识的一定高度才出现,估计说人类有文字后才有时间。人类时间意识要经过漫长的过程,远古人有了“一天”的意识后,是刚有时间的萌芽,有一年的意识后才有时间的生长,制定时、分、秒时间单位后才是时间的长成。时间可用来反向量度历史,如推测远古史前事件的年代;这是用时间去量度早先事件的时代,不是事件表现出时间。远古时代没有时间,远古的地质年代的时间是今人的科学研究赋予的,不可把今天的时间看作史前年代时间的延续或认为从那时流动过来,今天时间只能看作有人类有文字记录后创造设立的时间的传承和发展。
二、时间的来历
(一)时间的单位和进位
宇宙中并没有像空间客观存在一样的现成时间,是人类创造了时间。时间有长期的产生和完善过程,远古人类有了简单的思维活动后,从白天黑夜的交替,月亮圆缺的交替,季节冷热的交替,认识了这些自然现象有去而复返的周期过程,人的主观世界里逐渐有了日、月、年等时间概念。这些时间概念,今天看是时间单位的概念。时间的单位是一个量词,代表那个量内的一段时间,是时间的组成部分。日和月的时间单位是进位的,但不构成整数进位,要人作出调整,才能符合自然的规律。
日、月、年分别是地球自转、月球绕地球转、地球绕太阳转的运动过程,人们把这三种基本的过程概括为时间,并以日为自然时间单位,再划分为更小的时间单位,使其更便用于记录和计量一切自然的和社会的事物过程。人类的生产和生活对时间要求逐渐不满足自然的单位。不知从何时开始,远古的人首先认识日和夜,又把日分为上午和下午,夜分为上半夜和下半夜。现在追朔最早的时间是文字出现后的记录(不一定是原始的记录),中国古人把一昼夜的时间分为十二个时辰及每个时辰八刻等时间单位。古埃及人把一昼夜分为24小时,稍后古巴比伦人将1小时分为60分,1 分又分为60秒。至此世界通用的时间单位的制定基本完成。
日、月、年各有一段时间,是独立的自然时间单位,存在着日与月、日与年、月与年的不凑整数的进位关系。中国古人经过观察认识到一年里有12个自然月共354日,不满足自然年的365日,而这自然年也不是整数365日,还要加上0.2422天才是地球绕太阳运行的周期。自然的日月年进位数不是凑整的数,由日到年的时间进位非整数而存在余额时间,年积月累能将这些余额时间凑成接近整数的单位时间,如每四年作4*0.2422便积累差不多一天。把时间余额近似凑整周期,才能近似消除时间的误差,从而修正单位时间以遵从天体的运转过程。于是人们有了解决问题的办法,把余额时间积累成一日、一月的时间,加到相应的单位时间内,就是通常的闰年、闰月。这种积累余额凑整的办法属于历法。
历法是时间的管理规则之一,或者说是自然时间之法。目前通用的公历(格里历)由1582年罗马教皇格里高利颁行,它仍有不足之处不是完善的历法。历法主要是年、月、日时间的规定和调整。历法调整时间作整数单位进位,余额时间凑一日加到这一年的某个月份中,但还有更小的多余或不足的误差,于是用闰年闰月也不是均匀间隔的,如公历4年一闰时间有多余要400年减少3个闰日变400年97闰;如农历的闰月由三年一闰要多几天于是有十九年七闰。历法的制定是为调整时间,使自然时间单位的误差积累凑成整数与实际的时间单位进位近似符合。从历法上理解和认识时间比较容易,明确时间是人制定的计量和记录事物过程的工具,容易消除把时间当作自然法则或天外来客的思想。
根据一日的时、分、秒单位换算,必然得出1日的86400分之一为1秒。1 秒的时间标准,从理论上划分自然精确,但在显示工具钟上很难表现精准。钟的走时靠钟摆的摆动频率或振子的振荡频率,因而摆动或振动的频率越高钟的走时精度越高。现在最高精度的秒,是1967年国际计量大会上规定的,以基态铯133原子的两能级之间的辐射周期的9192631770倍为1标准秒。用原子的振荡频率制做钟,使原子钟的精确度越来越高,已经从10万年误差1秒到2000万年误差1秒,甚至还有最新研发的几十亿年误差1秒的。人造的钟精确了,但人利用的自然时间却不是精确的。
(二)时间是对地球运动过程的抽象模拟
任何事物的发生、发展和结果,都不是瞬间的一蹴而就,都有一个从此时到彼时的过程。这是事物发展变化的外在表现形式,依赖于事物向前发展的内部动力和外部因素。比如一个植物人不活动,其生命仍在运动,即使身体不再生长,在医疗护理条件下也有食物营养维持有机体的代谢的内部变化,还是延续生命过程。因过程有从开始到终结的先后顺序,过程的持续动态使时间表现有持续性,即从现在向未来流逝。任何过程都不倒转,时间是过程的抽象表现,必须伴随过程的顺序和持续进行,过程不倒转决定时间不能倒流。
事物的过程都是动态的,过程的实质就是变化或说变化状态。过程是不断流逝的,过程的影像截图表现是事物某瞬间本相的虚在。摄像技术能将一个过程记录下来,回放能构成过程影像的再现,但终归是影像,真实的鲜活的过程永远消逝了。过程真实发生过但又无形无痕迹,它只能存储于人的记忆和文字影像记录中,其中人的记忆大多不能保持长期和准确;而文字影像记录必须要求有某年某月某日甚至某时某分加入之中,所以时间用来记录和计量各种过程的发生时刻。时间只与客观事物的过程抽象对应,事物过程能留下影像时间则不能,这就是时间概念与实物或实在的概念的不同之处,或者说这是虚构的事物形成的概念的特性。
理解时间要看事物发展的过程,但不是任何过程都能成为时间,单向的不重复的过程就不能抽象成时间,能抽象成时间的是周期过程。事物的周期变化呈现出时间周期,是时间在量度周期过程,但人们在认识上常出错,即把属于事物的周期看作时间的,而误认为时间有周期。自然的年和日都是周期的,时间单位的年和日各表示一段时间不表示周期。如果把周期过程比作一个转动的车轮,那么时间就像是车轮在地上的印痕,车轮一周周转动有许多周期,印痕则是地上的一条印记线不显示周期。时间周期是量度过程的单位数量,不代表事物的实质,所以不能说时间是周期的或有周期性。
各种事物的变化有长短不同的过程,而许多社会的自然的事物过程需要计量与计录,这就要找一个能够代表所有过程的计量标准。世界上的各种事物都有过程,惟有地球自转和公转的过程最具代表性。然而地球运动过程不断逝去,作为一种实在的过程还是拿不起来放不下,难以用它量度别的过程,最好的办法是模拟地球运动过程,虚设一个同步地球运动的均匀变化的事物,作为量度一切过程的标准尺度。这个尺度就是时间,它源于思维对特殊过程的模拟,这种模拟不是具体的而是抽象的,可叫做抽象模拟。时间一经设立出来,就成了过程计量尺度,它计量过程的持续进行,不管过程的现象和性质。
时间之所以不好认识,就在于时间中有自然成分的抽象模拟也有人为的设计,抽象模拟是时间的年和日,人为设计是日以下的时间单位时分秒。时间来源于过程但不涉及许多过程,它只利用了地球运动的周期过程。尽管世界上其他的短周期过程都可利用为时间,但都不能作为标准的时间,只有地球自转和公转的过程才是最好的时间原型。时间是抽象的,但不是从诸多事物过程中抽取共性得到的,它只从地球转动过程中抽象出来,属于特定对象的抽象。时间不是实在事物,它是仿照特定过程的模拟,这种抽象的模拟就是虚拟,所说的抽象也是从虚拟中得到的抽象。
三、时间的存在和性质
(一)时间的存在
有些人认为时间并不存在,但人们每天都在使用时间,或者说人的活动须臾离不开时间,这能说时间不存在吗?其实,大家说时间不存在,是从时间的客观实在性的不存在上说的,确实没有像空间的实在、物质的实体一样的客观时间存在。时间不是客观存在的,又不能说世界上没有时间,这可能就是人们长期以来在时间是什么又怎样存在上的纠结,难以直截了当言之凿凿地解释时间是否存在。
事物分主观性和客观性,把概念也分为主观的和客观的也有必要。具体的事物,如树、马的概念是客观概念,而树属于植物,马属于动物,植物和动物就是人的主观概念。客观概念是客观存在的事物形成的概念,主观概论是非物的事或一类事物的概括所形成的概念。主观概念算作抽象概念,但与从普通的具体的事物中抽象所形成的概念构成不同,它是一种认定和设立。时间是世界上没有的事物,被人的主观认定为一个事物,因而时间是主观概念。时间作为一种物理量(物理学中指定的七个基本物理量之一),但它不是实在事物的量,是人的思想意识给客观世界添加的假设变量。
说时间不是客观存在的理由,并不是根据人们不曾测量到时间本身的形态和性状上说的,而是从人类的假想设定上说的。太阳系中其他行星和卫星上并没有时间,它们的转动不是时间指使或调遣的。地球人研究那些天体的运动,就要借用地球的时间。几百万年前地球上没有人类,太阳系各天体的运动依旧,但这种存在的意义要等人类产生后作出发现才能体现,没有人类高级智能作出发现,事物的存在与不存在没什么区别。排除人的主观认识说存在是不现实的,甚至是不成立的。从这种意义上说,人的精神是宇宙中最重要的事物,是精神创造了时间和改造了客观世界。
时间在物体运动的计算上应用,是人的思维活动。计录事件发生发展的时间,同样是经人的分析和思考才能体现。客观事物要经过人主观意识处理才有意义,也就是先把客观变为主观,才能认识和创造客观事物。如工程师设计机械,大脑中预存了多种机械形状和结构,给创造新机械提供参考,新机械的整体机构和各零件都要经过大脑重新的思考,再画出图纸。物质或非物质(如空间和能量)的客观存在,是不依赖人的思想意识而存在,但要人的意识发现它的存在才能设为存在。没有人的主观世界,宇宙中只有空间和物质,并没有时间参与其中管控物体的运动和标记运动的过程,
由于人们认为时间是客观存在的,所以有相对时间和绝对时间之说。相对时间和绝对时间的概念,主要应用和影响在物理学上,社会上其他行业人对此知之不多。相对时间是能够变化的时间,绝对时间是不变的时间。从时间是人类制定的变量上说,时间即不是相对的也不是绝对的,除非人作出改变。人制定的一天的时间,一定要与地球自转一周相符合。人类一天的时间,在长久的历史时期就不是不变的。当地球的天时间变化时,时间就要调整。人类若再生存几十亿年,时间要有无数次的调整,不但调整秒,还可能调整分和时等时间单位。这种长时期内人工调整的时间,不能说时间是相对的,应该说人给予时间的变化。
人们用动态的时间来量度事物的运动变化过程,也就以为时间以自己均匀的自动增长的变化表示从现在到未来。由于事物的发展过程是客观的,也就使人们对时间单位与过程周期重合的考虑误认时间有客观性,但时间终归是人制定的物理量,不是从客观实物中得来的物理量,所以不能说时间是客观的或客观存在的。人们每天都使用时间,不管时间是真的还是假的都不可否认时间的存在。可以说,时间存在于人的思想即主观世界中,还要以虚拟形式存在于客观世界中。虚拟存在不是真实事物的存在,这种存在可简称“虚在”。
(二)时间的性质
“上下四方曰宇,古往今来曰宙。”这是中国古代的朴素的宇宙观,说的是时间和空间构成宇宙。这种观点今天依旧盛行,是由于宇宙中的物质的永恒存在,它们永恒的运动变化过程被人们误认为就是时间,于是在人们主观认识上也就自然地把时间当作宇宙的成分了。我们今天认为客观的宇宙的构成没有时间成分,因为时间是人设想的事物,它不能真实的存在客观的宇宙中。时间不是真实的存在,使用上还要当作有这么一回事,它的存在的特征和性质,但终归为人的设置。
时间来自人类的智慧。我们可以从化石或石器确定或判断类人猿、猿人和原始人的时代和时间,但类人猿或猿人没有时间,是他们的头脑不够发达,还没有形成时间概念的思维能力。只有人类的思想和思维,才有时间的存在地位,所以时间是人类的主观创造的事物。时间依赖于人类的思维活动而存在,客观世界中的时间是人主观意识的活动,不是有一客观的时间被人所感觉和利用。上述表明,时间为人类所独有,宇宙中别的星球有与地球人相似的高级生命也要叫做人,他们也会创造出时间。宇宙中的行星上,许多可能有生命,但没有进化发展到有文字的人类阶段就没有时间。
时间日和年的单位依赖于地球自转和公转的周期,对此人设定的时间只能认识接受不能用自己的意志去改造;小的时间单位是由人决定,如时、分、秒单位时间。这是人们最初根据生活习惯或别的影响划分和规定时间单位的大小,如一天划分24小时,其实若划分12小时或30小时并不影响时间的使用。日与月(农历),日与年分别是非整数进位的自然时间单位;秒、分、时是人规定的整数进位时间单位。正因为时间是一种虚设的变量而不是实在的东西,所以人类对时间的单位作划分刻度并不受时间本身的限制,即在满足自然周期的条件下可任意设定不同时间单位的长度。比如将地球现在的一天规定为了10小时,1小时规定为100分钟,1分钟规定为100秒都是可以的。
时间的哲学意义是联系未来、现在和过去,它由现在进入未来,现在不断逝去叫做过去。时间保持永远的现在,但从不停增长的过去看来这个现在在流逝。时间分实际时间和理论时间,实际的时间人们利用钟显示的时间;理论的时间是人类主观认识的所有的物质发展演变过程的量度标准和时间制度。时间是前进的,理论上时间的进度与地球自转的过程同步。时间是有限的,人们认识自然界的范围和过程都是有限的,时间也不需要无限,只要时间适合于人类自己所用就可以了。时间内容是数字化的,时间只有年月日时分秒等几个量词,量词前加上数字就准确地表示了时间,有时不加量词只加标点符号也不产生岐义。时间算一种事物,也就有多种性质,但由于人们的认识不同,产生出不应算性质的所谓性质。
时间的主要性质有:虚拟性:时间是人类虚拟的事物,以虚事物存在于客观世界中,所以看不见摸不着感觉不到。主观性:时间不是实在的客观事物,它是人的想象和观念,也存在于人的思想意识中。独立性:时间是独立的,它不附属于任何实在的事物;这种独立性是从时间是主观概念上说的。科学性:时间的设定不是随意的,它是经过许多世纪的科学研究所创造并完善的;时间的科学包括理论的和实际的,实际性指钟的研发和制造。进程性:时间只能前进,它不能倒退或逆行;进程不是方向,时间没方向或维数。流逝性:时间永远表现在现在,而现在又不断逝去,被看成时间在流逝。
时间的所谓性质或说理由不充分的性质有:客观性:虽然时间以地球自转和公转周期确定日和年的单位时长,但过程是过程,时间是时间,二者本质不同,因此不能说时间有客观性或是客观的。绝对性:时间不是固定的不变的,因地球自转的变慢,人设定的时间在长时期内要改变的,所以没有绝对性。相对性:它不会因速度或别的物理因素而变化,人为的改变不属于时间自身的变化,所以没有相对性。均匀性:每一分每一秒的时长都是相等的,但这是人的要求和设定,不是时间本身的特性,所以不必要加一均匀性。不可逆性:时间是前进的又是连续的,所以时间不能反转和倒流,所以不必给时间加一不可逆性。
四、时间和钟
(一)钟显示时间
在没有机械钟以前,有先进文化的国家或地区,大多经过日晷、沙漏、水漏等计时器时期。机械钟的历史最早可追溯到十三世纪,从1283年出现以砝码带动的简单机械钟为开端,直到十八世纪中期有发条、钟摆和擒纵机构的机械钟的研发制造才基本完成。科学技术进步使钟的制造换代更新,1952年生产出第一块电子表,1967年开发出第一块石英手表,接着出现数字显示的电子钟和指针式石英钟。此后普通的机械钟完成了历史使命,基本上退出了钟的现实舞台。
钟是人类发明制造的计时工具,从机械钟到指针电子钟,计时原理同样是依据指针12小时转动一周并对照钟面刻度。地球自转一周的过程,被定义为时间的单位“日”,一日时间的显示,要用钟的两个运转周期相加而成。钟以时针、分针和秒针按进位规则各自匀速转动来表现时间;钟指针的周而复始使时间表现为单位的周期性变化且持续进行下去。地球的运动过程在钟上给表现出来,钟给人以似乎可见的时间。时间随过程向前变化,因而人们对所有的运动和变化事物的坐标表示都把时间当作自变量。
人类制造了各种类型无计其数的钟,用于记录一日过去的时间和显示当前的时刻,正是钟的出现使时间变得看得见了更好利用了。大于钟的时间单位是自然的日与年,日与年时间单位由短时期看作基本不变的地球自转和公转的运动周期所决定。钟的准确性在于最小的自然时间单位内的细密划分,显示出时分秒是钟的功能和实用。钟是人类制造的物品,由于制造工艺和材料等差异,普通钟难以找到两只计时完全相同的钟。有材料说目前高精度的机械钟一年也有一分钟上下的误差,所以钟走时的单位不与时间划分单位严格符合。钟的不同精确度,显示出不同的时间,这是钟的问题不是时间的问题。
钟显示的时间要经常作出调整,才能使适合人的使用。人类制定的社会时间的时、分、秒的单位长度是不变的,人不会创造一个变化不定的时间。然而人创造的时间要有人为的变化,因人设立的时间要符合自然日的过程,这个过程周期在变慢,人就要想办法弥补或重新设定时间。钟的运转走时由自身动力及机构决定,若理论上的时间发生人为的变化,不会在钟上表现出来,各种类型的钟走时依旧,你变你的我走我的,这时要作钟的时间调整。钟在弹性势能或电能释放驱动机构使指针转动,因自身能量不足或机件的磨损会使它正常的变慢,这时要修理钟以保证它正常走时。
钟指针转动显示时间,并不是真有时间流逝了这么长短被钟所计量。可说钟显示和表现时间,不可说钟量度时间。时间是客观上不存在的事物,任何仪器都不能度量,只能在如钟的仪器上靠自身的机构运转显示出时间。钟的显示的时间单位与理论上的时间单位符合,是人的设计和要求。人们不断努力提高钟的精度以符合理论的时间,从机械钟到石英钟再到原子钟,后者的计时精度超过了时间原型(地球自转的过程)的精度,需要调整钟以符合地球的自转的周期。
(二)时间与钟的关系
实在概念总有直接对应实物,时间则不同,它是主观的没有对应实物。时间要通过它的代表物钟显示出来,时间和钟是量度过程的理论和实物。时间与钟不是名称对应实物的统一,而是两种事物的近似模拟和代表,人们使用时间是理论的应用,使用钟是对时间的实际计量和测量。钟能显示时间,是钟的运转周期要符合地球自转的周期。实际上,以地球自转一周作时间基础单位的实用时间是变慢的,而人制造的原子钟比地球自转周期的变化误差更小,这就产生了时间和钟的矛盾。
时间是量度过程的,它有规定的标准但不能直接用来测量。时间靠钟显示或说表示,但没有客观的时间供显示,钟显示的是人模拟的社会规定的时间。工厂出来的钟不上发条或不加电池不能走时,正式使用钟时还须要先对好时间,要把钟的时间起点与广播电台或电视台的报时对准(广播电台或电视台的整点时刻由国家授时中心提供,我国的授时单位属陕西天文台),它报当下是几点钟时你的钟就从几点开始。由于钟本身有误差,以后还要经常对时校准。不对时钟起不到提供准确时间的作用,就说明没有客观的时间制约包括钟和其它事物。
时间与钟的关系倒不复杂,钟是时间的显示工具或者说是时间的代表物。钟不等同于时间,但一般情况下人们对时间不再凭感觉而看钟的显示,也就自然而然地把钟当作时间本身了。钟的走时是均匀的显示时间的均匀变化,钟指针的单向转动也表示时间的前进。但是时间与钟不是因果关系,是一种特殊的理论与实际的关系。时间是事物过程的计量标准,它对过程的实际测量要靠实物的工具来实现,所以时间要经过实际工具的钟的显示才能具体的利用。时间是一种理论的规则或说制度,人们制造钟要符合这一规则。钟有误差显然有麻烦,但钟精度太高也有麻烦。
人类制造了几十万年误差一秒的原子钟,就有两个时间,制度的时间和钟的时间。制度的时间是以往所用的时间,叫做世界时(天文测量时间);原子钟显示的时间,叫做原子时。原子时是根据当今使用的时间设定的钟时间。由于时间必须依靠自然的“日”时间,而这个自然的日因地球自转变慢而变长;但钟的时间几乎是不变的,多少年后还显示以前的时间长短,这就要增加钟的时间。事实上,从1958年“原子时”诞生至2006年,世界时与原子时累计差达33秒。 原子钟几十万年以上误差一秒,这么长时间地球可能要慢一天时间(约5000年后原子时与世界时将差1小时),这就要调整人设定的时间。调整的方法是加闰秒(加闰秒的时间也叫做协调世界时),即原子时与世界时之差超过0.9秒时,钟要增加或减少1秒。闰秒从1971年开始,至今已调整了24个闰秒,都是增加秒数。
时间与钟的关系跟空间与尺关系不同。尺占据空间,在空间中测量物体的大小,钟本身占据空间不占据时间,不是在时间中计量时间。钟不能自然、自动、同步地显示人规定的时间,它在显示自己的运转,钟走时符合时间是人制造的功劳。假设地球的自转突然变慢了,要25小时自转一周,那么钟上也要显示25小时,当人不能靠感觉知晓时间变慢时,你发现原来24小时变为25小时,只能认为钟走时快了;反之,若正常的钟非故障所致突然变慢了,倒是时间变快了。若时间变慢,钟也随着变慢,那么钟就不是人类所制造,是时间制造的。
五、几个受关注的时间问题
(一)时间的不同属性
时间的性质不太复杂,人们常认为时间有连续性、顺序性、均匀性等性质,其实这都是表面的东西,属于运动和变化的性质。时间与自然和社会都有关系,也就有自然的和社会的属性。时间缺乏材质性或质料性的属性,即时间最主要的是无物理实质成分。时间的单位既符合自然的周期分界又有社会的细密划分,这种既有自然因素又有社会因素的时间单位可说是时间的自然单位和社会单位,自然单位的时间和社会单位的时间使时间具有自然属性和社会属性。当人们的科研活动对时间有更精细的要求时,时间又可增添一种属性――科学属性。
昼夜往复,一天过去了;月亮圆缺往复,农历一月过去了;冬夏季节往复,公历一年过去了。这日、月、年是人类最早认识和利用的时间和时间单位。这些时间单位的确定,依据自然的天体运动周期,因而这些时间单位也应该叫自然时间单位,时间就有了自然属性。自然时间单位是时间的自然分界,人类应用这种时间要在几万年前,史前人类是能够认识自然时间单位下的时间的,最起码是“日”这个时间。自然时间单位下的再细分时间,是人为的社会的时间单位, 这种时间单位是整数进位的并且在每一级别都是均分的。时间不能完全说是从过程中抽象出来,就是因为加入了人为设计,这是时间不好认识的关键之处。
当社会生产力的提高,自然的时间单位已不满足人类的生产和生活的更精确的时间要求,于是便产生了社会时间单位。时、分、秒便是社会的时间单位,这种时间单位是人的主观划分没有自然的分界,使时间有了社会属性。时、分、秒是以最小的自然时间单位“日”再做细密划分形成的时间单位,是人类社会规定的时间单位,因而称为社会时间单位。社会时间单位能方便地适应和满足人类社会的生产和生活。常用的最小社会时间基本单位是秒,有时要用到比秒还小的时间单位,如秒表显示的时间(秒以下十进位时间),主要在体育运动中使用。
比秒还小的时间单位,是科学研究用的时间。这种时间是秒以下的时间单位,如毫秒、微秒、纳秒、皮秒、飞秒、渺秒等。秒下有一个特殊的单位分秒,为十分之一秒。除分秒外,从秒到毫秒再到渺秒的的微时间均以千进位,一毫秒等于千分之一秒,一渺秒的时间为十亿分之一秒的十亿分之一。这种时间单位比社会时间单位更细密可算作显微时间,其属性可谓科学属性。社会生活用不上如此细微的时间,主要用在粒子物理学等许多科学研究上,因此这种时间单位可叫做科学时间单位,对应的时间也就叫做科学时间。
之所以把时间分为自然的和社会的属性,是因为从社会的角度看时间有天然的性质,而从自然的角度看时间又有社会的性质,人们认可事物往往求其纯正或唯一,所以时间能反映不同的性质有些不利于人们理解时间。但关于时间的事实就是这样,不这样作时间分类将是个混乱无序的时间。以上根据时间的不同属性区分时间,是为了更好地理解和利用时间,不是提倡使用时间要符合相应的属性规定。时间是统一的,上述三种属性时间是时间有包含关系三个层次,也包含顺序排列的所有时间单位。我们日常应用时间,就用一个统一的时间概念,不分时间何种属性。所有事物过程都在全部时间单位段内,但一般事物不需要科学时间的精度,也就不作那种时间的计量。
(二)时间的起点
人们认为有一个无法描述和说明的充满宇宙的真实时间,自然认定时间与宇宙同呼吸共命运了,宇宙有起点时间就有起点。认定宇宙从大爆炸中来,有宇宙后就有时间,倒不失为寻找时间起源的投机取巧,能省去许多力气和功夫。这种认识,致使关于时间起点的研究都变成宇宙起源的研究。把时间算作宇宙的附属事物,让时间与空间和物质平起平坐,根本没有充分的理由和客观的根据,都是简单浅薄的凭空设想。客观的时间不存在,就没有时间的诞生和初始时刻。
西方人说时间的起点,发生在宇宙大爆炸时,这等于说时间是爆炸的产物。宇宙大爆炸本是一个臆想的猜测,荒谬得在正常思维中连质疑和批判都觉得多此一举。将这个给出起点的时间当作客观存在的自然事物,忘记和忽视了是人在社会实践中创造了指导时间的历法和划分时间单位,实在是不着调的。这个时间起点连同宇宙大爆炸的论断,与二十世纪后科学变得世俗功利化有关。自相对论创立开始,现代物理学进入玄学时代,什么时间变慢、空间弯曲、霍金辐射、上帝粒子、平行宇宙、暗物质、暗能量等怪论异说层出不穷,而且不断弄出所谓的证据宣扬证实。其实所谓找到的证据是欺世骗人,不断地制**据伪装用以掩盖理论的荒谬,进而从荒谬中谋取利益。
时间从何处开始,时间的起点在哪?一般而言,人们寻找或判定时间的起点,并不从人类社会的发展历程中找时间起点,大都从宇宙的组成成分的观念上出发,认为有一个横亘空间或充满宇宙的一个整体的独立的时间在流淌,并试图寻觅追溯这个时间的原始起点。当我们想明白时间为何物时,便不可再用所谓的发生在137亿年前宇宙诞生时刻作宇宙演化的时间端点。宇宙中的时间是依赖于人的主观意识放入宇宙中的具体时间,这是最近几年少数人对时间的研究和认识,还不被大多数人所理解和接受。这也是自然的,真理的出现总是创始于少数人甚至个别人,大多数人明白和应用就是常理了。
地球的时间有起点。地球的转动,使不同地方的人头顶直对着太阳的时间只有一段暂短时间,当人们把中午的太阳照射当作一个时间参考点后,发现这个参考点要扩展一个时间区间才好利用,于是产生了时区概念。1884年国际经度会议,规定将全球划分为24个时区和经线零度(本初子午线);规定了东西经180度线为国际日期变更线。变更线的零时就是一日的时间起点。地球的时间从子夜结束又从子夜时间开始,共用一个时刻,也叫做时间零点。地球上不同时区的地方序列时数不同,但在时单位下的分和秒时间是统一的,即不同时区的第几时不同但第几分第几秒相同。
客观的时间不成立,谈不上它的起点;主观的时间总要有起点吧,但这个时间起点并不好找。时间的创立经过漫长的历史过程,它从简单到完善的过程,要有许多创造和规定时间的大事件标志的时间节点,而且越靠前节点的时间越有欠缺和不完善,我们不能选最后的节点也无法选择前面某一节点为正式时间起点。猜想人类意识中有时间想法要在文字记录以前,时间的出现要在有文字记录以后,所以寻找时间的惟一的起点没有必要,但有必要把文字出现当作时间的起源,因为当时记录事项中一定要有时间陪伴。如果非要说主观的时间有起始时刻,那么它就在早先人类约定俗成使用时间之时。
(三)宇宙中的时间在有人星球上
宇宙中有一个统一的客观时间还是被大多人所迷信,也为假想当真的唯心主义的现代科学所坚信和宣扬,因此便有时间从何时开始及正在减慢的伪科学研究成果传于新闻见诸报端。时间是什么不难思考和理解,宇宙中有时间必有时间表现,即便时间无形也不会不被人类所知觉,空间无质无形能被少数思考的人知觉和理解就是明证。宇宙中没有自然的时间,但有人为的时间。这种时间可用在宇宙中,但却是每个有人类生物的星球上各自制定自用的时间。
宇宙中有生命的星球可能很多,有生命不一定就能进化发展成人类。生命进化成人类,有必然性也有偶然性。从地球人的进化过程可知,只有高级动物才能进化成猿人至原始人,原始人再进化成创造文字的文明人。因低级生命比高级生命的生命力强,许多天体上有生命只能有简单的生命,有的星球有高级生命也不一定自然而然地进化为人类。尽管生命进化到人的内部和外部条件极苛刻,但地球人在宇宙中也不可能是惟一的高级生物。宇宙中可能有某些与地球情况相似的行星中有人类,每个有人类文明的星球都会有当地人制定的时间。所以要说宇宙有时间,要有个存在人类的前提,是人类创造了时间。不同星球有不同时间,就像不同地域人有不同语言一样。
假设地球人登陆某个宜居行星后,那个星球上可给人提供生存和活动的空间,但没有可供人利用的自然存在的时间,人们带去的钟表显示当地时间会混乱不堪,因为此星球不可能凑巧与地球有相同自转公转周期。在那里使用地球时间不方便自如,就要根据那个星球的运动周期制定当地时间。人的活动要使用该星球的时间,地球时间并不废弃,要保留下来作为参考和方便与地球人联系。人类若在月球上探查和生活,可能不需要制定月球的时间,用地球的时间就可以;但还要考虑月球的日和夜,因为月球的自转等同于公转,月球的一天(昼夜各约13.66地球日)等于地球的一月。人类不登陆但长期持续研究某个行星,也要制定那个星球的本地时间及星历。
人类若登陆火星作短期科研考察,只用地球时间就可以;若长时期在火星上工作生活,就要制定火星时间和年历。以地球的时间单位为标准测算火星时间的年和日,火星的公转周期(年)是686.98地球日 ;自转周期(日)是地球时的24小时37分22秒。若建立火星的时间单位,火星日应该划分为24小时,一小时60分,一分钟60秒。简单计算,就可以得出:火星的一年是669.47火星日,火星时间秒约是地球时间秒的1.026倍,火星时间分约等于61.56地球时间秒。仿地球时间设计火星时间,适合火星移民的当地使用。如移民火星,就要有地球时间和火星时间两种时间并存。
地球上的时间是人类根据地球运动的具体情况制定的,从它的发源地上讲要叫做地球时间。人类研究太阳系内外的天体运动,研究遥远星系和宇宙所用的时间,都依赖于地球时间。我们以地球时间衡量宇宙,你不能说地球时间就是宇宙的时间,宇宙没有统一的全局的时间。人类对于宇宙设想或认识,一是从哲学上说的无限,二是人的科技所能观察的宇宙。我们用地球时间量度所能观察的宇宙,别的有人类星球的人也会有用他们的时间来量度观察到的宇宙。这种量度宇宙的时间在认可客观时间的人看来就是宇宙时间,其实都是用本地时间代表和充当宇宙时间。
六、时间与空间和物质
(一)时间与物质
时间与物质有关系吗?有。表面看时间联系物质的运动变化过程不直接联系物质,是过程联系时间,但要有物质才有过程,最终还是关系到物质。时间不仅关系到物质还产生于物质。时间产生于人的思想,因为人的思想终归要有物质基础,本原的意义上说人体也是物质的,所以时间的追根溯源还是产生于物质。当然这种物质是特殊的人脑物质,与一般意义说的物质是两码事;人脑不在特殊情况下不叫物质,就像人属于动物而不叫动物一样。因而表示时间与物质的关系涉及时间起源于物质还是不计人的构成物质,而说时间产生于人的思想。
自然的物质就有时间吗?也不能轻易地说有。纯粹的空间是虚无的,里面没有时间。纯粹的空间也是不存在的,空间中总要有物质,有物质才能有时间。然而拿一块物质看看,上面有时间吗?没有。时间不能像实在物一样附着在物质上,它可说是表现为即身在其中又超然物外。这不是说时间在物质上既有又没有的模棱两可,时间存在于人的思想中,物质上的时间是假设的存在。物质上有时间必要的前提是要这物质与人有关系,即人观察和计量这块物质的运动,或人利用和改造这块物质作出劳动,才能有物质与时间的关系。因而说物质上有时间,一定指人的意志赋予了物质以时间,这是人的主观作用。
人们对时间的认识多种多样,甚至每个人都有一个时间观念。在各式各样的理解和解释时间的主张中,绝大多数人还是认为时间客观存在的,这主要是人们对什么是时间没作深入思考或人云亦云。认为时间客观存在,要认可物质就在时间中运动;认为时间主观存在,也要在物质上附设时间。这不是两难选择,人们只能二取其一,或认为有客观时间或不认为有客观时间。时间若是客观存在的,它作用于物质即使不留下时间的烙印,总能影响钟吧,然而钟能显示时间却不受时间的支配,表明时间的进程与钟的运转无关,是人想方设法地要求它俩步调一致。无论如何,若有客观的时间,它总要有表现形式,总要明面的不是偷偷的影响世界中的事物。
物质是由不同级别的微观粒子构成的实体。物质本身体现时间在两个方面,一是物质的运动过程;二是物质内部的变化过程。物体在空间从一个位置运动到另一个位置,要经过时间。放射性元素的衰变,物质的化合与分解,生物的出生和死亡,都是物质内部的变化,这些过程被人观察后就有了时间。时间参与物质的过程量度,要有计量时间的工具和人的操作观察,没人观察钟的时间就没有意义。上述物质的运动变化是自然的或人工的都经过时间,是人给物质带来了时间。而物质的运动变化是人所认识的,没有人的认识,物质任怎样运动和变化,物质自己不知,别物质不知,空间也不知,可以说,不进入主观世界的客观存在与不存在实质上相同。
宇宙中的物质都是运动的,人们认识理解了物质在运动,但说“物质的运动总在一定的时间和空间中进行”就有问题了。物质的运动在空间中进行没错,但时间与物质的关系与空间与物质的关系不同,所以不能说物质运动在时间中进行。时间没有容纳物质的场所和管控物质的能力:一是时间不是弥漫宇宙中的一种事物,它本身不同于有容纳特性的空间,物质运动不是在时间中遨游;二是时间联系物质的运动变化过程不直接联系物质,也就是从物质上是看不到时间的,要在物质的运动过程中看时间。说物质在时间中运动,可曾想物质上打上时间量度的印记了吗?
(二)时间与空间
宇宙的最基本组成是空间和物质。宇宙中还有能量,但能量是物质所携带和释放的,不算宇宙的基本成分,或算作二级成分。空间和物质都是客观存在的。任何客观的事物要人主观的反映和认识才有意义,所以空间是人认识的空间,物质是人认识的物质,物质和空间通过人的认识进入人的主观世界中,在那里和产生于人意识中的时间会合到一起,时间也取得与空间同等的地位。人认识和利用物质和空间,要把客观变成主观才能做到。
空间是物质实体外客观存在的空旷和虚无,它谈不上运动或静止,也谈不上相对或绝对。物质在空间中运动,不能说是相对于空间运动,也就不能说空间有相对物质的运动。一般说的空间可指所有空间也可指局部空间,所有空间是宇宙空间,局部空间是小范围的一般指天体附近或天体间的区域空间。说空间无边无际是对的,但要把空间中的天体当做某一局域空间的边界的假设除外。空间要分理论的和实际的,理论的空间是物质外的空旷,即排除或忽略物质的纯净空间;实际的空间是不能排除物质的,空间中除了有各种天体外,还要有微小的零星的游荡物质。
时间不是真实存在的,它是人假设的事物;空间是真实存在的,是容纳物体存在和运动位移的自然的场所和条件。虚在的时间与实在的空间没有必然的联系,就像神与人不能握手拥抱一样。有人说时间与空间是什么对立统一体,二者有相互依存的关系,此主张根本不对,说者可能不明白什么是时间和空间。没有时间,空间依然故我的存在;没有空间,世上的一切都不存在。物质不能直接产生时间,是物质的运动过程提供了时间的原型,是事物运动过程进入人的意识中产生时间,离开了人的意识就没有时间。时间与空间有间接的联系,即通过物质的运动变化相联系,这还要有人的存在,没有人的物质运动变化只是自然的过程。
形容或说明时间和空间的本性,我们只能说:时间是虚在的,空间是实在的。时间与空间被当作统一体,出自相对论的支持者和建设者——爱因斯坦的数学老师闵可夫斯基在一个会议上的报告。这个时空统一体不是时间和空间经过物质联系的结合,而是与物质无关地时间和空间联姻,是强迫时间和空间在物理学上作产生怪胎的杂交,这个怪胎就是所谓的四维时空。人们盲目地跟着大声呼喊四维时空,还以为自己明白了生活在四维时空中多么幸福,殊不知四维时空仅是个主观意向和空洞的概念,是一个无用的假设,包括四维时空的提出者在内,从来没有人找到四维时空在什么地方和怎么利用。
四维时空用三个空间坐标轴加一个虚数时间轴但造不成型,尽管相对论者编造一个假冒伪劣的数学公式Δx^2+Δy^2+Δz^2=(cΔt)^2表示,但没有任何实质的意义,你不能用它计算什么。将时间和空间笼统地称时空,只有简化语言称谓时才有用,若真当作时空一体则是逆天的。时空一词本来是将时间和空间纠合到一起简化的概念,后来的人们接受相对论的理论,也就不自觉的将四维时空视为客观的真实的时间和空间的最佳描述,其实现今人类的一切空间活动都不经过所谓的四维时空,那种想当然的描述不过是异想天开。
七、绝对和相对时空观的问题
(一)、绝对时空观有错无害
牛顿没有对时间和空间下定义,但他对时间和空间作出了相应的描述。牛顿说:“绝对的、真正的和数学的时间自身在流逝着,而且由于其本性而均匀地、与任何其他外界事物无关地流逝着,又名延续;……;“绝对的空间,就其本性而言,是与外界任何事物无关而永远是相同的和不动的,……”。(引文摘录于《自然哲学与数学原理》)牛顿的绝对时间是客观存在的,又是不可测量的,与世界上的事物无关的时间。这个时间根本不存在,若是存在也没有丝毫用处,不知道他为什么想象一个这样的时间。
牛顿描述的时间和空间被称为绝对时间和绝对空间,由于相对论出现后将时间和空间统称为时空,所以牛顿的时间和空间的观点又被叫做绝对时空观。牛顿的绝对时空观在当时就受到莱布尼茨等人的质疑和诘问,但还是后来的人们指出绝对时空观的要害,即说绝对时空观是孤立地静止地看问题,割断时间空间与物质运动的联系等等。时间和空间不与物质联系是说不通的,物质总是运动在空间中,进入主观世界的物质运动过程还要有时间的计量,也是离不开时间的。牛顿的绝对时空观的错误,除“绝对”的外还在于认可时间的客观存在,认为时间与空间一样都是客观的:时间像河流一样在宇宙中均匀地流淌;空间像容器一样容纳宇宙中的物质。
牛顿的绝对时空观尽管多受批评,但其可取之处在于时空本身不发生变化,只容纳而不干涉也不参与物体的运动变化,而且不受物体运动变化的影响,其实物体运动变化需要的时空就是这样的不随便变化的时空。牛顿时空观的绝对的也就是不变的,无论客观事物如何变化,时间都不会忽快忽慢,空间不会忽直忽曲,所以牛顿的片面的偏颇的时空观不影响时空中物体的运动及力学规律。牛顿时空观的不正确,主要是认识和观念上的问题,对人们利用时间和空间没有形成障碍和造成错误。说时间和空间是绝对的,说者也是想象的估量而没有实际的根据,虽然这种意思有错但无害,但顶多算多余的假设。
说绝对时间不正确,并不认可相对论的时间相对论断。相对论的时间变化与地球自转过程的缓慢变化本质不同,它的时间变化是凭空想象的参考系用数学推导成没有物理意义的数学公式,然后硬说那里的时间和空间要依据公式而变化。牛顿的绝对时间是置身物外的时间,它不与物质有联系高高在上,是一个孤立多余又无用的时间,那样的时间绝对不绝对都没有意义。时间是人制定的,人制定的时间又依据地球自转周期的自然的时间单位,而这种时间单位的大小不是绝对不变的,地球形成以来其自转过程是逐渐变慢的,如现在地球的一天为24小时,但在10亿年前,一天约为19小时;10亿年后,地球的一天要变成31小时左右。人类在地球上若还有久远的时间,就要有许多次重新规定时间。
牛顿除绝对时间外,还有相对时间。这个相对时间是接着绝对时间论述的,所以没在本节首段引用,是因为在一起与绝对时间不好说明。“相对的、表象的和普通的时间是可感知和外在的(不论是精确的或是不均匀的)对运动之延续的量度,它常被用以代替真实的时间,如一小时,一天,一个月,一年。”牛顿的相对时间,他认为是普通的可感知的时间,是对运动延续的量度。这个时间不像是实际使用的时间,但又说是可代替真实的时间着实令人费解。猜测这个相对时间是钟所指示的时间,牛顿时代的钟不是很精确的,所以有“不论是精确的或是不均匀的”括注说明。钟的时间不是绝对时间,当时认为钟能量度时间但这个时间是相对的。这种对牛顿相对时间的理解,无论是否符合牛顿的本意都可以肯定的说,牛顿的“相对”与爱因斯坦的时间“相对”不是一回事。
(二)、相对时空观无用有害
爱因斯坦的相对时间观,颠覆了牛顿的绝对间观 ,但却是推倒一个错误的时间观树立一个更错误的时间观。相对时间观由相对论的同时的相对性和洛仑兹变换速度公式构成。同时的相对性是爱因斯坦通过所谓思想试验作出的论断。这个思想试验用火车双塔闪光为故事情节:铁路路基上两灯塔距离等于与相当长的火车长度或火车两端与两塔等距离,一个雷同时击中两塔,路基中点的工人会看到两塔同时闪光;若闪电发生时火车开始运动,那么火车中点的乘客会发现闪光不同时,就这样由一个人看同时和一个人看不同时推出同时的相对性。
爱因斯坦由这个想象推论:“对于路基是同时若干事件,对于火车并不是同时的,反之亦然(同时性的相对性)。每一个参考物体(坐标系)都有它本身的特殊时间;除非我们讲出关于时间的陈述是相对一于哪个参考物体的,否则关于一个事件的时间的陈述是没有意义的。”(《狭义与广义相对论浅说》)爱因斯坦的推论可解释为:不同参考系各有各的时间。爱因斯坦使用的参考系本来是不成立的,即没有运动物体的位置要参考的空白参考系,它叫做参考系但没有丝毫的事物意义。姑且算它成立,路基参考系与火车参考系用的也是同一个时间,而参考系中点看到闪光同时,其它位置的点一定看到闪光不同时,因为参考系不是一个点而有无数个点。
在这个想象的火车双塔闪光事件中,不同位置的人发现光到达的同时与不同时,是光的运动在不同路程上的过程差异。同时的相对性推论成立的条件是整个参考系中现象相同,而不是一个参考系中的每一点都有不同的现象。火车路基中发现的闪光问题,路基中点看见闪光同时,不等于整个路基均看见闪光同时;运动的火车中点看见闪光不同时,不等于火车中点以后各点都看见闪光不同时。事实上这两个“不等于”完全成立,可充分说明同时的相对性的论断犯了以偏概全的低级错误。为什么相对论者会犯如此简单的错误,问题出自对参考系的认识和理解上,他们错误的认为参考系里发生的运动事件对各位置的表现都要相同,无端地把一点的情况推及所有的点。
物体的运动速度大时间会变慢,出自洛仑兹变换的公式。理论很奇特,人类很高兴,就是没考虑时间同不同意。时间的相对性理论的后果不止时间能变慢了怎么样,而是被相对论拥护者想像发挥到另一个极端:物体的运动速度超光速后,时间能倒流。且不说物体运动不能超光速(光速理应是一切运动的极限),就是能超光速又与时间有何干。若时间是客观存在的,它管理一切事物过程,那么它不会为物体的运动所左右,它没有逻辑和事实支持能变慢或膨胀。至于主观的时间更不用说了,除非人类需要的时间变化。任何凭空设想编造几个公式就说时间变了,都是胡话和谎言。其实关于时间的本质,人们并不关心,但关心时间隧道和时间倒流,并以此发表大量的空想空谈。
爱因斯坦先用同时的相对性为时间相对论做好铺垫,然后用洛仑兹变换作时间因物体速度变大而变慢推导公式,以此构成了相对时间观。相对时间加上相对空间构成相对时空观,其核心是时间和空间均是相对的、可变化的。这种相对时空观认为的变化是本质上而非形式上变化,即不是观察错觉或测量误差。相对论用变换公式表示时间变慢,却是在时间不变的前提下得出时间变化的结论,这就出现了相对论的时间悖论:题设中时间是不变的,结论中时间却是变化的。这个悖论说明,相对的时间无用而有害。
结束语
对传统的主流话语的时间提出异议,也是对时间认识的拨乱反正正本清源。让更多的人正确认识和理解时间,不仅在物理学上而且在社会的许多方面都有重要意义。因为非客观实在的时间,你再说速度或别的因素使它变快变慢,就没有成立的依据和理由;同理,虚空的空间也不能随意弄直弄弯的。抛弃绝对时空观和相对时空观,还建立一个新的时空观吗?没有必要。虚在的时间和实在的空间,不需要也不能够结合成为一个一体的事物。时间是时间,空间是空间,时空概念在物理上除了表述上简洁外实质上并不实用,只有用到特定的领域如科普文学和影视作品上有所用途,如穿越时空、时光倒流、时间隧道,时空旅行等想象和描述,给人以神话般的幻想和惊奇,同时也说明相对的时间与神话魔法无异。
作者:郭连成
2014年12月12日 于吉林松原
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http://news.21cn.com/social/shixiang/a/2015/0213/10/29059755.shtml
太阳出现史上最长暗条 部分或崩塌对地球产生影响(图)
来源:环球网| 2015-02-13 10:20:17|
长度超过100万公里,比太阳半径还长。
2月9日太阳出现了有记录以来最长暗条,长度超过100万公里,比太阳半径还长。
这个暗条实际上是悬浮在太阳磁场中的炽热气体,如果暗条出现在太阳侧边,就成了高耸的日珥。暗条通常持续数小时到数天,目前仍然存在。
目前科学家正在追踪这不同寻常的结构这个细长的暗条目前仍然存在,部分暗条可能随时都会崩塌或爆发,将会对地球产生影响。
太阳风暴发生时会向周围空间输出三种影响:电磁辐射直接影响地球向日面的大气层和电离层,对短波通讯造成干扰;耀斑爆发喷射出的大量高能粒子,会危及宇宙飞行器内的宇航员和仪器的安全;日冕物质抛射,则会引起地球强烈的磁场变化,届时地表电网可能过热,航空运输可能中断,卫星导航可能失去功能。
http://smb.chinabyte.com/412/13267412.shtml
太阳出现史上最长暗条 部分或崩塌对地球产生影响(图)
来源:环球网| 2015-02-13 10:20:17|
长度超过100万公里,比太阳半径还长。
2月9日太阳出现了有记录以来最长暗条,长度超过100万公里,比太阳半径还长。
这个暗条实际上是悬浮在太阳磁场中的炽热气体,如果暗条出现在太阳侧边,就成了高耸的日珥。暗条通常持续数小时到数天,目前仍然存在。
目前科学家正在追踪这不同寻常的结构这个细长的暗条目前仍然存在,部分暗条可能随时都会崩塌或爆发,将会对地球产生影响。
太阳风暴发生时会向周围空间输出三种影响:电磁辐射直接影响地球向日面的大气层和电离层,对短波通讯造成干扰;耀斑爆发喷射出的大量高能粒子,会危及宇宙飞行器内的宇航员和仪器的安全;日冕物质抛射,则会引起地球强烈的磁场变化,届时地表电网可能过热,航空运输可能中断,卫星导航可能失去功能。
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http://tech.qq.com/a/20150215/006063.htm
宇宙大爆炸发生在空间的每一点
腾讯科学2015年02月15日07:52分享
[摘要]宇宙诞生于137亿年前的一次大爆炸,那么大爆炸发生在何处呢?
我们作为三维生物无法理解高纬时空的状态,银河系所在的时空可能是“宇宙气球”表面上的一个点,宇宙的诞生之处或许就在你的脚下。
腾讯科学讯 据国外媒体报道,科学家认为宇宙诞生于137亿年前的一次大爆炸,那一瞬间宇宙从无到有,所有的能量、物质和光获得了“生命”,那么大爆炸发生在何处呢?宇宙演化的时间轴如同一个被瞬间吹胀的气球,从一个点开始,形成了类似喇叭状的轮廓,事实上科学家并没有发现确切的大爆炸位置,似乎大爆炸出现的位置可以在宇宙中的任何一处时空。如果说宇宙大爆炸像是吹气球,那我们可能生活在气球的表面,以至于我们无法得知气球中央的情况。
对于二维生物而言,如果它们生活在气球表面,那么永远无法察觉气球内部的状态,也就是说大爆炸在何处出现是无法被理解的。同理,我们作为三维生物也无法理解高纬时空的状态,银河系所在的时空可能是“宇宙气球”表面上的一个点,在宇宙加速膨胀过程中,“宇宙气球”表面上的各个星系都相互远离,这也是为什么我们观测到几乎所有的星系都远离我们而去,或许其他星系内的文明也会观测到类似的现象。
如果三维时空可理解为“宇宙气球”表面的二维景象,那么在四维时空的高度或许就能够了解到宇宙大爆炸的发生地点,这有些类似数学领域中的克莱因瓶。克莱因瓶是德国数学家提出的多维概念,将瓶子的颈部延长、弯曲,从瓶子的侧面插入,径直连接着瓶子的底部,最后与瓶子底部的凹面连为一体。如果我们站在四维空间的角度看,克莱因瓶延长弯曲的瓶颈并没有穿过瓶壁,这是一个没有内外表面区分的构造,显然我们看待宇宙也应该从拓补学的高度去审视。
宇宙的维度可能高达十一维,如果四维时空都无法想象,那就更不用说十一维的时空了。因此从三维时空看宇宙大爆炸的中心显然是不可能的,只能说大爆炸可以发生在三维空间的任何一处地方,或许宇宙的诞生之处就在你的脚下。(罗辑/编译)
宇宙大爆炸发生在空间的每一点
腾讯科学2015年02月15日07:52分享
[摘要]宇宙诞生于137亿年前的一次大爆炸,那么大爆炸发生在何处呢?
我们作为三维生物无法理解高纬时空的状态,银河系所在的时空可能是“宇宙气球”表面上的一个点,宇宙的诞生之处或许就在你的脚下。
腾讯科学讯 据国外媒体报道,科学家认为宇宙诞生于137亿年前的一次大爆炸,那一瞬间宇宙从无到有,所有的能量、物质和光获得了“生命”,那么大爆炸发生在何处呢?宇宙演化的时间轴如同一个被瞬间吹胀的气球,从一个点开始,形成了类似喇叭状的轮廓,事实上科学家并没有发现确切的大爆炸位置,似乎大爆炸出现的位置可以在宇宙中的任何一处时空。如果说宇宙大爆炸像是吹气球,那我们可能生活在气球的表面,以至于我们无法得知气球中央的情况。
对于二维生物而言,如果它们生活在气球表面,那么永远无法察觉气球内部的状态,也就是说大爆炸在何处出现是无法被理解的。同理,我们作为三维生物也无法理解高纬时空的状态,银河系所在的时空可能是“宇宙气球”表面上的一个点,在宇宙加速膨胀过程中,“宇宙气球”表面上的各个星系都相互远离,这也是为什么我们观测到几乎所有的星系都远离我们而去,或许其他星系内的文明也会观测到类似的现象。
如果三维时空可理解为“宇宙气球”表面的二维景象,那么在四维时空的高度或许就能够了解到宇宙大爆炸的发生地点,这有些类似数学领域中的克莱因瓶。克莱因瓶是德国数学家提出的多维概念,将瓶子的颈部延长、弯曲,从瓶子的侧面插入,径直连接着瓶子的底部,最后与瓶子底部的凹面连为一体。如果我们站在四维空间的角度看,克莱因瓶延长弯曲的瓶颈并没有穿过瓶壁,这是一个没有内外表面区分的构造,显然我们看待宇宙也应该从拓补学的高度去审视。
宇宙的维度可能高达十一维,如果四维时空都无法想象,那就更不用说十一维的时空了。因此从三维时空看宇宙大爆炸的中心显然是不可能的,只能说大爆炸可以发生在三维空间的任何一处地方,或许宇宙的诞生之处就在你的脚下。(罗辑/编译)
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北大学者发现宇宙最亮类星体
2015-03-03 14:58:00 来源: 中国新闻网(北京) 分享到:
0 .中新网北京3月3日电 记者今日从北京大学获悉,该校物理学院天文学系教授吴学兵领导的团队发现了一颗距离人类128亿光年的超亮类星体。它的发光强度是太阳的430万亿倍、中心黑洞质量约为120亿太阳质量,是宇宙中目前已知最亮、中心黑洞质量最大的类星体。
这一最新研究成果发表在最新一期的国际科学期刊《自然》上。该杂志还为此作了题为《井喷式快速成长的年轻黑洞》的新闻发布。著名天文学家、中国科学院院士陈建生认为这一工作“基于中国的中小天文设备发现了迄今为止遥远宇宙中的最亮天体,可喜可贺”。
类星体是1963年被发现的一类特殊天体。它们因看起来是“类似恒星的天体”而得名,而实际上却是银河系外能量巨大的遥远天体,其中心是猛烈吞噬周围物质的、在千万太阳质量以上的超大黑洞。目前天文学家通过大型巡天已经发现了20多万颗类星体,其中距离超过127亿光年的类星体只有40个左右。
这次发现的最亮类星体由吴学兵团队利用中国云南的2.4米丽江望远镜首先发现,随后得到国外6.5米的多镜面望远镜、8.4米的大双筒望远镜、6.5米的麦哲伦望远镜和8.1米双子座望远镜观测的证实。
论文第一作者、北京大学科维理天文与天体物理研究所副所长吴学兵说:“该星体非常特别,当我们发现在宇宙大爆炸9亿年后就存在这样一颗中心黑洞质量如此之大、光度如此之高的类星体后感到极为兴奋。它就像遥远夜空中一盏最明亮的灯塔,其耀眼的光芒可帮助我们了解很多以前无法了解的宇宙早期的信息。它如此之大的黑洞质量,也对宇宙早期黑洞形成与增长的现有理论提出了巨大挑战。”
据了解,该研究团队将利用包括哈勃太空望远镜在内的多台国际大型天文望远镜对这一特殊的遥远类星体进行后续观测,期待揭晓更多与之相关的科学奥秘。
(原标题:北大学者发现宇宙最亮类星体)
2015-03-03 14:58:00 来源: 中国新闻网(北京) 分享到:
0 .中新网北京3月3日电 记者今日从北京大学获悉,该校物理学院天文学系教授吴学兵领导的团队发现了一颗距离人类128亿光年的超亮类星体。它的发光强度是太阳的430万亿倍、中心黑洞质量约为120亿太阳质量,是宇宙中目前已知最亮、中心黑洞质量最大的类星体。
这一最新研究成果发表在最新一期的国际科学期刊《自然》上。该杂志还为此作了题为《井喷式快速成长的年轻黑洞》的新闻发布。著名天文学家、中国科学院院士陈建生认为这一工作“基于中国的中小天文设备发现了迄今为止遥远宇宙中的最亮天体,可喜可贺”。
类星体是1963年被发现的一类特殊天体。它们因看起来是“类似恒星的天体”而得名,而实际上却是银河系外能量巨大的遥远天体,其中心是猛烈吞噬周围物质的、在千万太阳质量以上的超大黑洞。目前天文学家通过大型巡天已经发现了20多万颗类星体,其中距离超过127亿光年的类星体只有40个左右。
这次发现的最亮类星体由吴学兵团队利用中国云南的2.4米丽江望远镜首先发现,随后得到国外6.5米的多镜面望远镜、8.4米的大双筒望远镜、6.5米的麦哲伦望远镜和8.1米双子座望远镜观测的证实。
论文第一作者、北京大学科维理天文与天体物理研究所副所长吴学兵说:“该星体非常特别,当我们发现在宇宙大爆炸9亿年后就存在这样一颗中心黑洞质量如此之大、光度如此之高的类星体后感到极为兴奋。它就像遥远夜空中一盏最明亮的灯塔,其耀眼的光芒可帮助我们了解很多以前无法了解的宇宙早期的信息。它如此之大的黑洞质量,也对宇宙早期黑洞形成与增长的现有理论提出了巨大挑战。”
据了解,该研究团队将利用包括哈勃太空望远镜在内的多台国际大型天文望远镜对这一特殊的遥远类星体进行后续观测,期待揭晓更多与之相关的科学奥秘。
(原标题:北大学者发现宇宙最亮类星体)
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射手座新星爆发 亮度肉眼可见
腾讯太空2015年03月17日14:32
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[摘要]3月15日,澳大利亚天文爱好者射手座的中心位置发现了新星,亮度为+6等。目前,这颗新星的亮度还在不断增加。未来的数天至数周是最佳观测时机。
相同星域新星爆发前后对比
[size][size]腾讯太空讯 3月15日,澳大利亚天文爱好者 John Seach 在射手座(也称人马座)的中心位置发现了一颗明亮的星体,其亮度约为+6等,在排除了小行星和恒星的可能性之后,认定这是一颗新星。John Seach 当时使用的器材为单反数码相机和50mm的大口径标准镜头。
日本天文爱好者板垣弘一今天再次观测这颗新星时,亮度为+5.3等,据此可以推测其亮度还在不断增加。
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射手座新星出现的位置坐标
[size][size]亮度达到5等的新星对于熟悉星座的天文爱好者来说,很容易在夜空中用肉眼观测到,如果有简单的双筒望远镜,观测效果更佳。
目前,最适宜观测射手座新星的时间为日出前2小时左右。有兴趣的爱好者可以留意一下这颗新星在未来的数天或数周里的亮度变化。
“新星”并非从无到有的新生恒星,而是原本就在天空中,只是比较暗淡,没有被人观测到。而当它爆发时,亮度会突然增加,被认为是新产生的恒星,因此而得名。
新星的爆发源自白矮星和伴行构成的双星系统产生的物质交换。对多数的双星系统,氢燃烧的热量是不稳定的,并且会很快的将大量的氢转换成其他元素,而造成热核反应。这个过程会释放出大量的能量,使白矮星发生极端明亮的爆发,并将表面剩余的气体吹散。
[/size][/size]
白矮星吸集伴星物质的艺术想象图
[size][size]只要伴星能继续的供应氢在白矮星的表面吸积,一颗白矮星就能反复的爆发成为新星,例如蛇夫座 RS,就是一颗已经知道有过6次爆发记录的新星(分别在1893、1933、1958、1967、1985和2006年)。最后,白矮星或是将燃料用尽,或是爆炸成为超新星。
新星爆发时根据类别的不同,亮度会增加几万、几十万甚至几百万倍,持续几星期或几年。截止目前,天文学家已经在银河系中已发现超过200颗新星。[/size][/size]
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参考消息网 - 科学家首次绘出"宇宙路线图"
英媒称,历时10年时间,科学家对未知宇宙进行的探索为我们呈现了一幅令人难以置信的宇宙图景,向人们清晰地展示了我们的银河系和10万个遥远星系之间的路径。
英国《每日邮报》网站3月14日报道,由恒星、行星和小行星构成的、拥有10万万亿个恒星的波澜壮阔的本超星系团图景绵延5亿光年,被命名为“兰天”,夏威夷语意为“无尽的天堂”。
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▲宇宙路线图
这一惊人的发现向人们展示出我们的家园——地球和太阳系所在的银河系正位于这一广袤的宇宙网络的边缘。
这幅壮阔的路线图看似密度很大,实则不然。在每个光亮之间,都是无尽的黑暗,是几百光年的虚空。
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人类描绘本超星系团“兰天”尚属首次,这幅图景显示了沿着闪光路径、呈现发散状的星系在茫茫宇宙中运行时是如何受重力牵引聚合的。
一直以来,科学界就深知,星系并非随意散布于宇宙深空中,而是以星团的形式聚合在一起。宇宙中的星团交织在一起便形成了蔚为壮观的超星系团,如前面所提到的“兰天”。
为了让你对“兰天”的大小有个基本概念,请想象,我们的地球是太阳系的一颗行星,而太阳则是银河系中数十亿颗恒星中的一个。我们的银河系是“兰天”约10万个星系中的普通一员,并无任何与众不同之处。
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即便这璀璨夺目的“兰天”是如此之浩大,也只是我们肉眼可见宇宙的冰山一角而已。在“兰天”中,星系向着一个中央区域流动,这一区域叫做巨引源,相当于一个巨大的重力“峡谷”。
在“兰天”附近,还有其他四个超星系团,分别名为“沙普利”、“武仙座”、“后发座”以及“英仙座-双鱼座”。然而我们很难清楚地界定邻近超星系团的起止点。
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在美国夏威夷大学布伦特·塔利博士的带领下,由科学家组成的研究小组通过对我们周围星系速度的测算绘制出了“兰天”的边界。
研究人员将星系的运动比作山上或是峡谷中的水流,以此追溯划定星系向内净移动区域的外表面。
研究人员在英国《自然》周刊上发表的文章中写道:“我们认为,超星系团是在这样一个表面之下的介质,我们用这样的方式来界定本超星系团、即‘兰天’的范围。”
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▲这张照片是哈勃空间望远镜在2003年至2012年间拍摄之后合成而得到的图像。
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http://tech.qq.com/a/20150325/015984.htm
宇宙或进入大坍缩边缘:时间仅剩百亿年
腾讯太空2015年03月25日07:59分享
[摘要]加州大学与诺丁汉大学的科学家认为宇宙可能进入了大坍缩的前期,宇宙剩下的时间仅有数百亿年。
根据最新的研究,科学家发现宇宙当前的加速膨胀可能是进入坍缩的前兆,这段时期也被称为慢滚暴胀
腾讯太空讯 据国外媒体报道,关于宇宙的未来,科学家提出了多种非常有想象力的理论,比如大坍缩、大撕裂、大冻结等等,都代表了我们宇宙未来可能的结局,但哪一个是最靠谱的理论呢?来自加州大学戴维斯分校的维迪奇-卡罗佩尔和诺丁汉大学的安东尼奥-帕迪拉认为:根据我们对宇宙暗能量的研究表明,宇宙发生坍缩的预期比我们此前认为的要早得多,在数百亿年内宇宙星系就会被自己的引力撕成碎片。如果科学家的暗能量理论是正确的,那么不仅有助于揭示暗能量的作用机制,也能预测我们的宇宙命运。
数百亿年对宇宙演化的时间长河而言并不算遥远,目前宇宙已经演化了137亿年之久,许多理论物理学家相信宇宙有终结的一天,只不过这一天何时到来,以及这个过程何时开始。目前宇宙最大的危机在于暗能量主导的加速膨胀何时抵达临界点,引力是宇宙中最强大的力量,如果宇宙膨胀速率出现降低,那么这是宇宙进入衰亡的开始。初步迹象显示我们的宇宙即便进入大坍缩过程,还有几百亿年的时间,不过这个过程还有待进一步验证。
科学家认为大坍缩机制的背后还有一些物理问题还没有解决,其中包括宇宙常数问题。爱因斯坦的宇宙常数暗示宇宙空间的能量密度是均匀分布的,这也能够解释宇宙为什么到现在还没有坍缩。不过在1998年时科学家发现宇宙以更快的速度向外膨胀,于是许多人认为宇宙常数的存在与即将进入的坍缩状态有关。在最新的研究中,科学家发现宇宙当前的加速膨胀可能是进入坍缩的前兆,因此这种加速膨胀也被称为慢滚暴胀。
一旦宇宙进入了慢滚暴胀,加速膨胀会抵达临界点,之后就开始恐怖的大坍缩。维迪奇-卡罗佩尔教授认为宇宙的生命周期必须被限定在一个宇宙模型中,该模型能够解释真空能量与粒子质量,因此其中还涉及到特殊的宇宙动力学。令人惊讶的是,从目前的理论预测看,宇宙加速膨胀可能是进入大坍缩前的慢滚暴胀期,如果这一结论被证实,我们的宇宙只剩数百亿年的时间了。(罗辑/编译)
宇宙或进入大坍缩边缘:时间仅剩百亿年
腾讯太空2015年03月25日07:59分享
[摘要]加州大学与诺丁汉大学的科学家认为宇宙可能进入了大坍缩的前期,宇宙剩下的时间仅有数百亿年。
根据最新的研究,科学家发现宇宙当前的加速膨胀可能是进入坍缩的前兆,这段时期也被称为慢滚暴胀
腾讯太空讯 据国外媒体报道,关于宇宙的未来,科学家提出了多种非常有想象力的理论,比如大坍缩、大撕裂、大冻结等等,都代表了我们宇宙未来可能的结局,但哪一个是最靠谱的理论呢?来自加州大学戴维斯分校的维迪奇-卡罗佩尔和诺丁汉大学的安东尼奥-帕迪拉认为:根据我们对宇宙暗能量的研究表明,宇宙发生坍缩的预期比我们此前认为的要早得多,在数百亿年内宇宙星系就会被自己的引力撕成碎片。如果科学家的暗能量理论是正确的,那么不仅有助于揭示暗能量的作用机制,也能预测我们的宇宙命运。
数百亿年对宇宙演化的时间长河而言并不算遥远,目前宇宙已经演化了137亿年之久,许多理论物理学家相信宇宙有终结的一天,只不过这一天何时到来,以及这个过程何时开始。目前宇宙最大的危机在于暗能量主导的加速膨胀何时抵达临界点,引力是宇宙中最强大的力量,如果宇宙膨胀速率出现降低,那么这是宇宙进入衰亡的开始。初步迹象显示我们的宇宙即便进入大坍缩过程,还有几百亿年的时间,不过这个过程还有待进一步验证。
科学家认为大坍缩机制的背后还有一些物理问题还没有解决,其中包括宇宙常数问题。爱因斯坦的宇宙常数暗示宇宙空间的能量密度是均匀分布的,这也能够解释宇宙为什么到现在还没有坍缩。不过在1998年时科学家发现宇宙以更快的速度向外膨胀,于是许多人认为宇宙常数的存在与即将进入的坍缩状态有关。在最新的研究中,科学家发现宇宙当前的加速膨胀可能是进入坍缩的前兆,因此这种加速膨胀也被称为慢滚暴胀。
一旦宇宙进入了慢滚暴胀,加速膨胀会抵达临界点,之后就开始恐怖的大坍缩。维迪奇-卡罗佩尔教授认为宇宙的生命周期必须被限定在一个宇宙模型中,该模型能够解释真空能量与粒子质量,因此其中还涉及到特殊的宇宙动力学。令人惊讶的是,从目前的理论预测看,宇宙加速膨胀可能是进入大坍缩前的慢滚暴胀期,如果这一结论被证实,我们的宇宙只剩数百亿年的时间了。(罗辑/编译)
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http://tech.qq.com/a/20150406/006603.htm
外星文明可能在黑洞附近制造粒子加速器
2015年04月06日08:07分享
[摘要]美国科学家认为,如果一个先进的外星文明制造了一个研究普朗克能量的粒子加速器,这个加速器会位于黑洞附近,我们可以通过探测高能量中微子的方式来证明它的存在。
宇宙对撞机:是否存在能够操纵黑洞的外星文明?
腾讯太空讯 会不会存在一个先进的外星文明,他们制造了一个由黑洞驱动的粒子加速器来研究“普朗克尺度”的能量?如果真的有这样一个对撞机藏在宇宙的某个角落,我们能在地球上探测到它吗?
普林斯顿大学高等研究院的布莱恩•拉基对此作了计算。结果表明,如果真的存在这样的加速器,我们可以检测到它产生的携带有尧塔电子伏特(YeV=10^24eV)量级能量的中微子。
一个先进的外星文明和人类一样对物理产生了浓厚的兴趣,并建造粒子加速器来达到越来越高的能量,这个假设听起来十分合理。这种能量升级可能是粒子物理学“噩梦”的结果。“噩梦”指的是在标准模型的TeV能量和10^28(10 XeV)普朗克能量之间依然没有新的物理学进展。“粒子物理学的噩梦也是天文学家寻找外星文明的美梦。”拉基说。
外星物理学家面临的一个重要的问题是,要达到普朗克尺度所需要极大的电磁能量密度,粒子加速器可能会被自己制造出的黑洞撕碎。然而拉基指出,一个聪明的设计师可以解决这个问题,“达到普朗克能量在技术上是允许的,只是极其困难”。
要制造满足条件的电场,电子同步加速器轨道的半径至少是太阳半径的十倍。磁同步加速器可以小一些。至于什么材料可以用来制造加速器,拉基说,寻常材料无法承受这样强度的电场。事实上,他认为适合建造这样一个加速器的地方是黑洞附近。
要获取有关普朗克尺度物理学的有用信息,粒子的碰撞速度应该是大型强子对撞机(LHC)中速度的10^24倍。然而在这些极高速粒子中只有一半能发生碰撞。理论上,没有发生碰撞的粒子可以到达地球,但目前还不清楚它们能否逃离对撞机内强烈的电磁场。此外,像地球上的对撞机一样,外星科学家可能会试图在周围区域进行辐射屏蔽。分析表明,唯一可能到达地球的粒子是中微子。
这些中微子携带的能量比以往任何时候检测到的还要高十亿甚至更多倍。根据计算,它们大多数会在穿过地球海洋时以第二粒子簇射的形式沉积能量。由于很难在海洋中检测到簇射的光,拉基认为,可以利用水听器网络监听簇射发出的声音。但是,鉴于这些中微子极其罕见,需要放置约十万个水听器才有可能发现。
另一种不那么灵敏的方法是使用月球作为中微子探测器。事实上,NuMoon实验目前正在使用一台地面射电望远镜,试图探测10^20eV中微子撞击月球表面时所产生的簇射。
虽然对YeV中微子的探测并不能证实外星加速器的存在——一些理论认为,它们可以通过宇宙弦的衰变产生——然而拉基认为,寻找这些高能粒子将是物理学的重大突破。(Tisney/编译)
http://tech.qq.com/a/20150405/005875.htm
天文学家将利用脉冲星网络探测引力波
2015年04月05日08:04分享
[摘要]美国与加拿大天文学家将利用两个世界上最灵敏的射电望远镜,在遥远的脉冲星信号中寻找引力波存在的证据。
上图描绘的是用于探测广义相对论所预言的引力波(时空中的涟漪)的脉冲星网络。途径的引力波能够导致脉冲星射电信号到达(地球)时间的改变,这与脉冲星之间的距离变化相关。这些改变能够被地球上灵敏的射电计时观测装置探测到。
腾讯太空讯 据国外媒体报道,美国国家科学基金会(NSF)向北美纳赫兹天文台(NANOGrav)资助了1450万美元,将在5年内创建物理前沿中心(PFC)探索引力波。
NANOGrav PFC将提出一个新的物理学挑战:低频引力波探测。引力波是宇宙中难以捉摸的涟漪,理论预言其产生于大尺度宇宙事件。例如在宇宙早期,两个星系合并后其中心产生大质量双黑洞系统,以及大爆炸早期瞬间产生的宇宙膨胀遗迹。
根据爱因斯坦的引力理论,这些事件会产生引力波(或者说时空涟漪),在传播的时候会对宇宙的空间结构产生扭曲。这些低频波的波长尺度大于我们的太阳系,因此我们无法建立一个足够大的探测器去捕捉他们。幸运的是,宇宙本身就已经“创造”出了探测工具——毫秒脉冲星,它们是大质量恒星发生超新星爆炸形成的高速旋转的致密天体。这些旋转极其稳定的天体是自然界中最精确的时钟。
这些极其稳定的恒星是自然界中最精确的时钟,像灯塔一样每“滴答”一次就向地球扫过一组信号。引力波可以通过虽然非常细微,但还是能够察觉到的时间涨落而探测到。
NANOGrav创建于2007年,当时有来自美国和加拿大的17名成员,现已拥有来自15个机构的55名科学家和学生。NANOGrav PFC为11个机构的23名高级人才、6名博士后、10名研究生和25名本科生提供研究资金。泽维尔•西门子,一名来自威斯康星-密尔沃基大学的物理学家,是该项目的首席研究员,并将担任PFC的主任。莫拉•麦克劳克林,一名美国西弗吉尼亚大学的天文学家,将任联合主任。
NANOGrav集合了美国与加拿大的天文学家和物理学家,共同在遥远脉冲星稳定得令人难以置信的 “滴答”中寻找引力波存在的证据,并不懈推进“对物理学前沿知识分子的培养研究”和“使最具前途的研究领域转型发展”的PFC使命。
“为了让天文学家能够通过脉冲星探测到引力波,我们真正需要的是世界上最好的和最灵敏的射电望远镜。”来自国家射电天文台的天文学家,也是NANOGrav创始成员之一的斯科特•兰瑟姆说。“在美国,我们有两个最好的。一个是西弗吉尼亚州的格林班克望远镜,它具有广泛的天空覆盖范围;另一个是波多黎各的阿雷西博天文台,它具有无与伦比的灵敏度。这些望远镜给我们带来了极大的优势。”
这项研究利用了阿雷西博天文台和NRAO格林班克望远镜(GBT)独特的能力和灵敏度。GBT位于国家射电空白区,这能够防止不必要的无线电影响望远镜的灵敏度,使其能够研究脉冲星和其他天体。阿雷西博是目前世界上最大的单天线射电望远镜。(Tisney/编译)
外星文明可能在黑洞附近制造粒子加速器
2015年04月06日08:07分享
[摘要]美国科学家认为,如果一个先进的外星文明制造了一个研究普朗克能量的粒子加速器,这个加速器会位于黑洞附近,我们可以通过探测高能量中微子的方式来证明它的存在。
宇宙对撞机:是否存在能够操纵黑洞的外星文明?
腾讯太空讯 会不会存在一个先进的外星文明,他们制造了一个由黑洞驱动的粒子加速器来研究“普朗克尺度”的能量?如果真的有这样一个对撞机藏在宇宙的某个角落,我们能在地球上探测到它吗?
普林斯顿大学高等研究院的布莱恩•拉基对此作了计算。结果表明,如果真的存在这样的加速器,我们可以检测到它产生的携带有尧塔电子伏特(YeV=10^24eV)量级能量的中微子。
一个先进的外星文明和人类一样对物理产生了浓厚的兴趣,并建造粒子加速器来达到越来越高的能量,这个假设听起来十分合理。这种能量升级可能是粒子物理学“噩梦”的结果。“噩梦”指的是在标准模型的TeV能量和10^28(10 XeV)普朗克能量之间依然没有新的物理学进展。“粒子物理学的噩梦也是天文学家寻找外星文明的美梦。”拉基说。
外星物理学家面临的一个重要的问题是,要达到普朗克尺度所需要极大的电磁能量密度,粒子加速器可能会被自己制造出的黑洞撕碎。然而拉基指出,一个聪明的设计师可以解决这个问题,“达到普朗克能量在技术上是允许的,只是极其困难”。
要制造满足条件的电场,电子同步加速器轨道的半径至少是太阳半径的十倍。磁同步加速器可以小一些。至于什么材料可以用来制造加速器,拉基说,寻常材料无法承受这样强度的电场。事实上,他认为适合建造这样一个加速器的地方是黑洞附近。
要获取有关普朗克尺度物理学的有用信息,粒子的碰撞速度应该是大型强子对撞机(LHC)中速度的10^24倍。然而在这些极高速粒子中只有一半能发生碰撞。理论上,没有发生碰撞的粒子可以到达地球,但目前还不清楚它们能否逃离对撞机内强烈的电磁场。此外,像地球上的对撞机一样,外星科学家可能会试图在周围区域进行辐射屏蔽。分析表明,唯一可能到达地球的粒子是中微子。
这些中微子携带的能量比以往任何时候检测到的还要高十亿甚至更多倍。根据计算,它们大多数会在穿过地球海洋时以第二粒子簇射的形式沉积能量。由于很难在海洋中检测到簇射的光,拉基认为,可以利用水听器网络监听簇射发出的声音。但是,鉴于这些中微子极其罕见,需要放置约十万个水听器才有可能发现。
另一种不那么灵敏的方法是使用月球作为中微子探测器。事实上,NuMoon实验目前正在使用一台地面射电望远镜,试图探测10^20eV中微子撞击月球表面时所产生的簇射。
虽然对YeV中微子的探测并不能证实外星加速器的存在——一些理论认为,它们可以通过宇宙弦的衰变产生——然而拉基认为,寻找这些高能粒子将是物理学的重大突破。(Tisney/编译)
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天文学家将利用脉冲星网络探测引力波
2015年04月05日08:04分享
[摘要]美国与加拿大天文学家将利用两个世界上最灵敏的射电望远镜,在遥远的脉冲星信号中寻找引力波存在的证据。
上图描绘的是用于探测广义相对论所预言的引力波(时空中的涟漪)的脉冲星网络。途径的引力波能够导致脉冲星射电信号到达(地球)时间的改变,这与脉冲星之间的距离变化相关。这些改变能够被地球上灵敏的射电计时观测装置探测到。
腾讯太空讯 据国外媒体报道,美国国家科学基金会(NSF)向北美纳赫兹天文台(NANOGrav)资助了1450万美元,将在5年内创建物理前沿中心(PFC)探索引力波。
NANOGrav PFC将提出一个新的物理学挑战:低频引力波探测。引力波是宇宙中难以捉摸的涟漪,理论预言其产生于大尺度宇宙事件。例如在宇宙早期,两个星系合并后其中心产生大质量双黑洞系统,以及大爆炸早期瞬间产生的宇宙膨胀遗迹。
根据爱因斯坦的引力理论,这些事件会产生引力波(或者说时空涟漪),在传播的时候会对宇宙的空间结构产生扭曲。这些低频波的波长尺度大于我们的太阳系,因此我们无法建立一个足够大的探测器去捕捉他们。幸运的是,宇宙本身就已经“创造”出了探测工具——毫秒脉冲星,它们是大质量恒星发生超新星爆炸形成的高速旋转的致密天体。这些旋转极其稳定的天体是自然界中最精确的时钟。
这些极其稳定的恒星是自然界中最精确的时钟,像灯塔一样每“滴答”一次就向地球扫过一组信号。引力波可以通过虽然非常细微,但还是能够察觉到的时间涨落而探测到。
NANOGrav创建于2007年,当时有来自美国和加拿大的17名成员,现已拥有来自15个机构的55名科学家和学生。NANOGrav PFC为11个机构的23名高级人才、6名博士后、10名研究生和25名本科生提供研究资金。泽维尔•西门子,一名来自威斯康星-密尔沃基大学的物理学家,是该项目的首席研究员,并将担任PFC的主任。莫拉•麦克劳克林,一名美国西弗吉尼亚大学的天文学家,将任联合主任。
NANOGrav集合了美国与加拿大的天文学家和物理学家,共同在遥远脉冲星稳定得令人难以置信的 “滴答”中寻找引力波存在的证据,并不懈推进“对物理学前沿知识分子的培养研究”和“使最具前途的研究领域转型发展”的PFC使命。
“为了让天文学家能够通过脉冲星探测到引力波,我们真正需要的是世界上最好的和最灵敏的射电望远镜。”来自国家射电天文台的天文学家,也是NANOGrav创始成员之一的斯科特•兰瑟姆说。“在美国,我们有两个最好的。一个是西弗吉尼亚州的格林班克望远镜,它具有广泛的天空覆盖范围;另一个是波多黎各的阿雷西博天文台,它具有无与伦比的灵敏度。这些望远镜给我们带来了极大的优势。”
这项研究利用了阿雷西博天文台和NRAO格林班克望远镜(GBT)独特的能力和灵敏度。GBT位于国家射电空白区,这能够防止不必要的无线电影响望远镜的灵敏度,使其能够研究脉冲星和其他天体。阿雷西博是目前世界上最大的单天线射电望远镜。(Tisney/编译)
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科学家观测了10万个星系 没发现高级文明迹象
2015年04月17日07:57分享
[摘要]科学家的想法是寻找宇宙中能够使用星系能量的宇宙文明 ,不过目前观测的10万个星系中几乎没有可疑信号。
根据科学家的观测结果,至少10万个星系中无明显生命信号,暗示宇宙中真的只有地球文明吗?
腾讯太空讯 据国外媒体报道,宇宙中是否存在生命?科学家为了寻找这个问题的答案一直在监听宇宙中的可疑电波,同时也在观测其他星系中是否出现了文明信号。近日,美国宇航局科学家宣布将在20年内发现地外生命,而且是太阳系之外的宇宙生命,这个消息让人非常兴奋。不过有些科学家小组认为这个言论有些“夸大其词”,根据他们的观测结果,至少10万个星系中无明显生命信号,暗示宇宙中真的只有地球文明吗?目前科学家仍然在寻找地外生命的信号,只不过还没有进一步的发现。
本项研究中科学家使用了美国宇航局广域红外空间望远镜,通过红外波段来观测宇宙。科学家认为一旦宇宙生命进化出高级文明,就会大规模开发自己的恒星,最终占据自身恒星系统的所有资源。更高级的文明还能够使用整个星系的能量,对其他恒星系统进行殖民,这一系列的行为会导致额外的能量溢出,在红外波段中体现出来。来自宾夕法尼亚州立大学教授贾森-赖特认为我们的想法是寻找宇宙中能够使用星系能量的宇宙文明 ,不过目前观测的10万个星系中几乎没有可疑信号。
研究成果暗示宇宙中的高级文明可能数量极少,当然并不排除其他恒星系统中拥有类似地球这一级别的文明,即仅能利用行星周围的资源,但无法大规模利用恒星能量。贾森-赖特认为当一个先进的文明演化至高级阶段时,需要使用大量的能量,就像我们的石油能源一旦用完就要寻找新的能源,能源也是制约文明发展的关键因素。一旦大规模利用某种能源,红外辐射溢出,类似我们计算机需要散热一样。
由于这些星系都演化了几十亿年,如果有生命存在的话,它们有足够的时间进行演化。(罗辑/编译)
科学家观测了10万个星系 没发现高级文明迹象
2015年04月17日07:57分享
[摘要]科学家的想法是寻找宇宙中能够使用星系能量的宇宙文明 ,不过目前观测的10万个星系中几乎没有可疑信号。
根据科学家的观测结果,至少10万个星系中无明显生命信号,暗示宇宙中真的只有地球文明吗?
腾讯太空讯 据国外媒体报道,宇宙中是否存在生命?科学家为了寻找这个问题的答案一直在监听宇宙中的可疑电波,同时也在观测其他星系中是否出现了文明信号。近日,美国宇航局科学家宣布将在20年内发现地外生命,而且是太阳系之外的宇宙生命,这个消息让人非常兴奋。不过有些科学家小组认为这个言论有些“夸大其词”,根据他们的观测结果,至少10万个星系中无明显生命信号,暗示宇宙中真的只有地球文明吗?目前科学家仍然在寻找地外生命的信号,只不过还没有进一步的发现。
本项研究中科学家使用了美国宇航局广域红外空间望远镜,通过红外波段来观测宇宙。科学家认为一旦宇宙生命进化出高级文明,就会大规模开发自己的恒星,最终占据自身恒星系统的所有资源。更高级的文明还能够使用整个星系的能量,对其他恒星系统进行殖民,这一系列的行为会导致额外的能量溢出,在红外波段中体现出来。来自宾夕法尼亚州立大学教授贾森-赖特认为我们的想法是寻找宇宙中能够使用星系能量的宇宙文明 ,不过目前观测的10万个星系中几乎没有可疑信号。
研究成果暗示宇宙中的高级文明可能数量极少,当然并不排除其他恒星系统中拥有类似地球这一级别的文明,即仅能利用行星周围的资源,但无法大规模利用恒星能量。贾森-赖特认为当一个先进的文明演化至高级阶段时,需要使用大量的能量,就像我们的石油能源一旦用完就要寻找新的能源,能源也是制约文明发展的关键因素。一旦大规模利用某种能源,红外辐射溢出,类似我们计算机需要散热一样。
由于这些星系都演化了几十亿年,如果有生命存在的话,它们有足够的时间进行演化。(罗辑/编译)
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http://tech.qq.com/a/20150503/005520.htm
科学家发现新型类星体 吞噬物质速度超预期
2015年05月03日07:27分享
[摘要]天文学家研究某种类星体发现辐射强度远低于传统值,具此推测超大质量黑洞的存在。其外形更厚,且吞噬物质的速度更快。
罗宾教授的研究团队使用钱德拉望远镜,收集了距离地球50亿光年至115亿光年之间的51个类星体的数据信息。
腾讯太空讯 长久以来,超大质量黑洞因其能够吸引大量气体和尘埃而为人熟知。坠入黑洞的物质发出强烈的光线,因此数十亿光年之外的科学家能够发现观察,他们将这些“饥饿”的黑洞称为类星体。最近的一项新研究推测,某些黑洞远比科学家们之前了解的更加“贪食”。
该项研究的领导成员、来自宾夕法尼亚州立大学的罗宾说,“这种新型黑洞吞噬更多的物质,比常规黑洞的吞噬速度至少快5至10倍。”这些黑洞起始于宇宙初期,大约形成在大爆炸后的8亿年左右。这项研究有助于天文学家们理解大型黑洞是如何在短时间内形成并迅速发展成长的。
为了进行这项研究,罗宾教授的研究团队使用钱德拉望远镜,收集了距离地球50亿光年至115亿光年之间的51个类星体的数据信息。之所以选择这些类星体,是因为它们不同寻常地出现了某些特定原子的紫外线弱辐射,其中以碳原子最为典型。研究对象中的65%的类星体的X射线辐射明显弱于传统类星体,辐射强度平均仅为后者的四十分之一。
长久以来,超大质量黑洞因其能够吸引大量气体和尘埃而为人熟知。(艺术想象图)
这些很可能是超大质量黑洞吞噬物质的重要线索。计算机模拟结果显示,当物质低速被吸引进入黑洞时,形成一个薄圆盘。然而当物质流入速度升高时,薄盘在强辐射的作用下迅速变厚,在薄盘外面包裹形成一个厚厚的圆环。“这个计算机模拟结果和我们的实际观测数据相符,”哈佛-史密松天体物理研究中心的吴建峰(音译)说,“如果类星体具有甜甜圈般的厚圆环结构,它会吸收周围更多的原子,导致紫外线辐射和X射线辐射衰减。”此外,引力作用引起的内向力和辐射压力引起的外向力之间的平衡也会受到影响。垂直于圆盘方向的辐射将会增大,使得物质坠入黑洞的速度更高。
这些都表明厚圆盘类星体可能蕴藏着增大速度更快的黑洞。多项研究都表明,具此特征的类星体较常见于宇宙初期,大约在大爆炸之后十亿年之内。如此快的增大速度也可能有助于解释更早时期巨型黑洞的存在。(编译/小五)
科学家发现新型类星体 吞噬物质速度超预期
2015年05月03日07:27分享
[摘要]天文学家研究某种类星体发现辐射强度远低于传统值,具此推测超大质量黑洞的存在。其外形更厚,且吞噬物质的速度更快。
罗宾教授的研究团队使用钱德拉望远镜,收集了距离地球50亿光年至115亿光年之间的51个类星体的数据信息。
腾讯太空讯 长久以来,超大质量黑洞因其能够吸引大量气体和尘埃而为人熟知。坠入黑洞的物质发出强烈的光线,因此数十亿光年之外的科学家能够发现观察,他们将这些“饥饿”的黑洞称为类星体。最近的一项新研究推测,某些黑洞远比科学家们之前了解的更加“贪食”。
该项研究的领导成员、来自宾夕法尼亚州立大学的罗宾说,“这种新型黑洞吞噬更多的物质,比常规黑洞的吞噬速度至少快5至10倍。”这些黑洞起始于宇宙初期,大约形成在大爆炸后的8亿年左右。这项研究有助于天文学家们理解大型黑洞是如何在短时间内形成并迅速发展成长的。
为了进行这项研究,罗宾教授的研究团队使用钱德拉望远镜,收集了距离地球50亿光年至115亿光年之间的51个类星体的数据信息。之所以选择这些类星体,是因为它们不同寻常地出现了某些特定原子的紫外线弱辐射,其中以碳原子最为典型。研究对象中的65%的类星体的X射线辐射明显弱于传统类星体,辐射强度平均仅为后者的四十分之一。
长久以来,超大质量黑洞因其能够吸引大量气体和尘埃而为人熟知。(艺术想象图)
这些很可能是超大质量黑洞吞噬物质的重要线索。计算机模拟结果显示,当物质低速被吸引进入黑洞时,形成一个薄圆盘。然而当物质流入速度升高时,薄盘在强辐射的作用下迅速变厚,在薄盘外面包裹形成一个厚厚的圆环。“这个计算机模拟结果和我们的实际观测数据相符,”哈佛-史密松天体物理研究中心的吴建峰(音译)说,“如果类星体具有甜甜圈般的厚圆环结构,它会吸收周围更多的原子,导致紫外线辐射和X射线辐射衰减。”此外,引力作用引起的内向力和辐射压力引起的外向力之间的平衡也会受到影响。垂直于圆盘方向的辐射将会增大,使得物质坠入黑洞的速度更高。
这些都表明厚圆盘类星体可能蕴藏着增大速度更快的黑洞。多项研究都表明,具此特征的类星体较常见于宇宙初期,大约在大爆炸之后十亿年之内。如此快的增大速度也可能有助于解释更早时期巨型黑洞的存在。(编译/小五)
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http://tech.qq.com/a/20150618/008054.htm
美科学家称黑洞不是“地狱”:可复制信息
2015年06月18日07:43分享
[摘要]俄亥俄州立大学的科学家认为黑洞表面并不是地狱,黑洞能够复制出接近黑洞物体的全息图。
“灰蘑菇”理论认为黑洞有些类似信息复印机,对于接近黑洞边界的物体,黑洞可复制它们的信息
腾讯太空讯 据国外媒体报道,来自俄亥俄州立大学的科学家提出了一个新的黑洞理论,他认为黑洞表面并不如同地狱般具有强大的破坏力,而是可完美复制一个新的接近黑洞的物体信息。或者我们可以认为黑洞能够创造出接近黑洞物体的全息图,这个理论来自奇异的“灰蘑菇”理论,科学家认为通过这个理论,我们可以发现黑洞的边界其实不是个地狱,不会摧毁任何接触到黑洞边界的物体。由此可引发一个奇特的推论,如果地球被黑洞吞噬,我们甚至不会察觉到其中的变化。
提出该理论的科学家来自俄亥俄州立大学,萨米尔博士认为这个假设与之前我们所知的黑洞“防火墙”理论不同,后者认为黑洞的引力可摧毁一切,任何接近黑洞边界的物体都会被吸积。但是“灰蘑菇”理论认为黑洞有些类似信息复印机,对于接近黑洞边界的物体,黑洞可复制它们的信息,并创造出一个一模一样的复制品。因此,对于科学家而言,黑洞不是杀手,而是某种宇宙信息复印机。
“灰蘑菇”理论自2003年以来吸引了一些科学家的注意,该理论的衍生结论认为宇宙也可能是一个全息图,这就像我们信用卡卡片上的芯片,通过电磁维度与其他仪器建立联系,而这个维度是我们看不到的。在多数科学家眼中,黑洞的防火墙理论仍然处于主流地位,黑洞的引力可吸积物体,并将其摧毁。而关于黑洞复制其他物体的信息,并衍生出虚拟的全息图理论似乎不太可能。(罗辑/编译)
http://tech.qq.com/a/20150630/008321.htm
科学家发现巨大黑洞 质量相当1.4亿个太阳
腾讯科技[微博]2015年06月30日07:24分享
[摘要]科学家通过大型毫米波与亚毫米波阵列对一个遥远的星系中央黑洞进行了观测,发现其质量达到1.4亿倍太阳质量。
科学家发现有些氰化氢气体光谱向红色方向移动,有些向蓝色方向移动,分别代表远离和接近我们
腾讯太空讯 一颗能黑洞有多重?根据科学家的观测表明黑洞的质量可从数倍太阳质量到数亿倍以上,近日来自大型毫米波与亚毫米波阵列对一个遥远的星系中央黑洞进行了观测,发现其质量达到1.4亿倍太阳质量。这个巨大的黑洞位于遥远的棒状星系NGC 1097中央,科学家发现由于该黑洞的存在,星系内部的恒星形成受到了影响。值得注意的是,我们银河系中央黑洞质量仅为400万倍太阳质量,相比较而言,银河系黑洞弱爆了。
科学家发现NGC 1097星系距离我们大约4700万光年,因此通过观测黑洞周围的恒星运动来推算黑洞的质量。在跟踪黑洞周围天体中,科学家对围绕其运动的分子气体进行计算,发现NGC 1097星系内的黑洞质量达到1.4亿倍太阳质量。位于NGC 1097星系黑洞周围存在两种气体,成分分别为氰化氢和甲酰基阳离子,它们与星系内环境发射的相互作用相对较小,比如电离气体作用等,因此能够作为推算黑洞质量的元素。
在短短两个小时的观测中,研究人员确定了这些气体物质的分布和速度,并建立了一个模型计算出星系中央黑洞对其产生的引力作用。事实上氰化氢气体是个较好的跟踪天体,在观测图像中,科学家发现有些氰化氢气体光谱向红色方向移动,有些向蓝色方向移动,分别代表远离和接近我们,由此可计算出黑洞对其产生的影响。在最近的研究中,科学家发现黑洞的质量可影响宿主星系的物理性质,确定黑洞的质量就显得更加重要。(罗辑/编译)
http://tech.qq.com/a/20150618/007837.htm
科学家发现早期宇宙最亮的星系与第一代恒星
2015年06月18日07:37分享
[摘要]科学家通过多个先进望远镜联合观测表明,可能观测到宇宙中第一代恒星的星光,这是在早期宇宙中发现的最明亮星系。
科学家认为重元素对生命而言是非常重要的,其来自宇宙恒星数十亿年的演化
腾讯太空讯 据国外媒体报道,近日,来自凯克天文台、欧洲南方天文台甚大望远镜阵、昴星团望远镜和哈勃太空望远镜的联合观测数据显示,科学家可能观测到宇宙中第一代恒星的星光,这是在早期宇宙中发现的最明亮星系。有证据显示,这是宇宙诞生的第一批恒星,该星系也诞生于宇宙大爆炸之后不久,目前该研究结果已经发表在《天体物理学》期刊上。负责本项研究的科学家来自葡萄牙里斯本大学科学系,研究人员对大爆炸之后8亿年的时空进行观测,调查宇宙再电离时期的情况。
在此期间,科学家一直在寻找大爆炸之后数亿年左右诞生的宇宙第一代恒星,它们的诞生使用了宇宙最原始的材料。科学家认为重元素对生命而言是非常重要的,但重元素来自宇宙恒星数十亿年的演化,早期恒星的主要元素为氧和氮,一些恒星还有锂元素。新发现的星系命名为CR7,这是早期宇宙时代发现的最亮星系之一,科学家推测这些恒星的质量达到太阳的数百至数千倍,但年龄却很短。
研究人员索布拉尔认为凯克天文台的精确光谱仪能够确认遥远的发光源是否来自早期宇宙,其中就包括最明亮的星系CR7,其红移值达到了7,是个非常遥远的天体。凯克望远镜配备的DEIMOS光谱分析结果认为,该星系距离我们130亿光年左右,这意味着CR7星系内存在宇宙诞生后的早期恒星。同时,科学家通过X射线波段和欧洲南方天文台甚大望远镜阵观测表明,CR7星系内没有明显的重元素信号,这也符合第一代恒星世界的基本特征。
科学家寻找宇宙第一代恒星的目的在于想知道我们来自哪里?本论文的第二作者Jorryt Matthee称我们骨头中的钙、肌肉中的碳元素、血液中的铁元素等都是来自恒星演化。但最初宇宙中并没有如此复杂的元素,尤其是重元素,而这个谜团只有从宇宙第一代恒星中去发现。毫无疑问,美国宇航局的哈勃太空望远镜、欧洲南方天文台甚大望远镜阵等都是先进的观测平台,有助于科学家跟踪宇宙中第一代恒星的元素变化。(罗辑/编译)
美科学家称黑洞不是“地狱”:可复制信息
2015年06月18日07:43分享
[摘要]俄亥俄州立大学的科学家认为黑洞表面并不是地狱,黑洞能够复制出接近黑洞物体的全息图。
“灰蘑菇”理论认为黑洞有些类似信息复印机,对于接近黑洞边界的物体,黑洞可复制它们的信息
腾讯太空讯 据国外媒体报道,来自俄亥俄州立大学的科学家提出了一个新的黑洞理论,他认为黑洞表面并不如同地狱般具有强大的破坏力,而是可完美复制一个新的接近黑洞的物体信息。或者我们可以认为黑洞能够创造出接近黑洞物体的全息图,这个理论来自奇异的“灰蘑菇”理论,科学家认为通过这个理论,我们可以发现黑洞的边界其实不是个地狱,不会摧毁任何接触到黑洞边界的物体。由此可引发一个奇特的推论,如果地球被黑洞吞噬,我们甚至不会察觉到其中的变化。
提出该理论的科学家来自俄亥俄州立大学,萨米尔博士认为这个假设与之前我们所知的黑洞“防火墙”理论不同,后者认为黑洞的引力可摧毁一切,任何接近黑洞边界的物体都会被吸积。但是“灰蘑菇”理论认为黑洞有些类似信息复印机,对于接近黑洞边界的物体,黑洞可复制它们的信息,并创造出一个一模一样的复制品。因此,对于科学家而言,黑洞不是杀手,而是某种宇宙信息复印机。
“灰蘑菇”理论自2003年以来吸引了一些科学家的注意,该理论的衍生结论认为宇宙也可能是一个全息图,这就像我们信用卡卡片上的芯片,通过电磁维度与其他仪器建立联系,而这个维度是我们看不到的。在多数科学家眼中,黑洞的防火墙理论仍然处于主流地位,黑洞的引力可吸积物体,并将其摧毁。而关于黑洞复制其他物体的信息,并衍生出虚拟的全息图理论似乎不太可能。(罗辑/编译)
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科学家发现巨大黑洞 质量相当1.4亿个太阳
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[摘要]科学家通过大型毫米波与亚毫米波阵列对一个遥远的星系中央黑洞进行了观测,发现其质量达到1.4亿倍太阳质量。
科学家发现有些氰化氢气体光谱向红色方向移动,有些向蓝色方向移动,分别代表远离和接近我们
腾讯太空讯 一颗能黑洞有多重?根据科学家的观测表明黑洞的质量可从数倍太阳质量到数亿倍以上,近日来自大型毫米波与亚毫米波阵列对一个遥远的星系中央黑洞进行了观测,发现其质量达到1.4亿倍太阳质量。这个巨大的黑洞位于遥远的棒状星系NGC 1097中央,科学家发现由于该黑洞的存在,星系内部的恒星形成受到了影响。值得注意的是,我们银河系中央黑洞质量仅为400万倍太阳质量,相比较而言,银河系黑洞弱爆了。
科学家发现NGC 1097星系距离我们大约4700万光年,因此通过观测黑洞周围的恒星运动来推算黑洞的质量。在跟踪黑洞周围天体中,科学家对围绕其运动的分子气体进行计算,发现NGC 1097星系内的黑洞质量达到1.4亿倍太阳质量。位于NGC 1097星系黑洞周围存在两种气体,成分分别为氰化氢和甲酰基阳离子,它们与星系内环境发射的相互作用相对较小,比如电离气体作用等,因此能够作为推算黑洞质量的元素。
在短短两个小时的观测中,研究人员确定了这些气体物质的分布和速度,并建立了一个模型计算出星系中央黑洞对其产生的引力作用。事实上氰化氢气体是个较好的跟踪天体,在观测图像中,科学家发现有些氰化氢气体光谱向红色方向移动,有些向蓝色方向移动,分别代表远离和接近我们,由此可计算出黑洞对其产生的影响。在最近的研究中,科学家发现黑洞的质量可影响宿主星系的物理性质,确定黑洞的质量就显得更加重要。(罗辑/编译)
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科学家发现早期宇宙最亮的星系与第一代恒星
2015年06月18日07:37分享
[摘要]科学家通过多个先进望远镜联合观测表明,可能观测到宇宙中第一代恒星的星光,这是在早期宇宙中发现的最明亮星系。
科学家认为重元素对生命而言是非常重要的,其来自宇宙恒星数十亿年的演化
腾讯太空讯 据国外媒体报道,近日,来自凯克天文台、欧洲南方天文台甚大望远镜阵、昴星团望远镜和哈勃太空望远镜的联合观测数据显示,科学家可能观测到宇宙中第一代恒星的星光,这是在早期宇宙中发现的最明亮星系。有证据显示,这是宇宙诞生的第一批恒星,该星系也诞生于宇宙大爆炸之后不久,目前该研究结果已经发表在《天体物理学》期刊上。负责本项研究的科学家来自葡萄牙里斯本大学科学系,研究人员对大爆炸之后8亿年的时空进行观测,调查宇宙再电离时期的情况。
在此期间,科学家一直在寻找大爆炸之后数亿年左右诞生的宇宙第一代恒星,它们的诞生使用了宇宙最原始的材料。科学家认为重元素对生命而言是非常重要的,但重元素来自宇宙恒星数十亿年的演化,早期恒星的主要元素为氧和氮,一些恒星还有锂元素。新发现的星系命名为CR7,这是早期宇宙时代发现的最亮星系之一,科学家推测这些恒星的质量达到太阳的数百至数千倍,但年龄却很短。
研究人员索布拉尔认为凯克天文台的精确光谱仪能够确认遥远的发光源是否来自早期宇宙,其中就包括最明亮的星系CR7,其红移值达到了7,是个非常遥远的天体。凯克望远镜配备的DEIMOS光谱分析结果认为,该星系距离我们130亿光年左右,这意味着CR7星系内存在宇宙诞生后的早期恒星。同时,科学家通过X射线波段和欧洲南方天文台甚大望远镜阵观测表明,CR7星系内没有明显的重元素信号,这也符合第一代恒星世界的基本特征。
科学家寻找宇宙第一代恒星的目的在于想知道我们来自哪里?本论文的第二作者Jorryt Matthee称我们骨头中的钙、肌肉中的碳元素、血液中的铁元素等都是来自恒星演化。但最初宇宙中并没有如此复杂的元素,尤其是重元素,而这个谜团只有从宇宙第一代恒星中去发现。毫无疑问,美国宇航局的哈勃太空望远镜、欧洲南方天文台甚大望远镜阵等都是先进的观测平台,有助于科学家跟踪宇宙中第一代恒星的元素变化。(罗辑/编译)
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美科学家称发现太阳系“第9大行星” 质量是地球10倍
美国科学家近日宣布疑似发现第九大行星。(图片取自newscientist)
原本1930年被发现的冥王星被视为第九大行星,但却在2006年列为矮行星,失去行星的资格。美国科学家周三宣布,在太阳发现一颗未为人知绰号“第9大行星”的巨型行星。
《天文学杂志》研究员巴蒂金(KonstantinBatygin)和布朗(MikeBrown)表示,他们通过数学模型和电脑模拟发现这颗行星,虽然没有直接观察到。该星体质量约是地球的10倍,轨道与太阳平均距离比海王星的远20倍,这颗新行星绕太阳运行一周需时1万至2万年。
这行星质量约是冥王星的5千倍,科学家认为这颗行星属气态,类似天王星和海王星,将是真正的第9大行星。
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去火星什么“姿势”合适 美国欲“三步走”
人民日报余建斌2016年01月22日07:49
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火星是人类未来深空探测的热点(腾讯太空配图)
[size]最近有消息称,中国的火星探测项目正在立项,消息来源并非官方,但火星确实是我国太空探索事业的一个重要关注点,对火星探测的探讨也由来已久。2011年中国首颗火星探测器“萤火一号”就曾搭乘俄罗斯火箭发射升空,只是由于飞行过程中出现意外,才未能如愿。当然,这次“搭顺风车”式的尝试,算不上中国探测火星的挫折。
出于对外太空和地外生命的好奇,以及火星与地球在环境等方面的相似性,人们对火星探索一直抱有浓厚兴趣,科幻电影和小说中有不少是火星题材。最近的美国科幻电影《火星救援》更被认为是最接地气、最具硬科技特点的火星电影——展示了目前相对成熟可靠或者能够预见的科学技术。其实,这也透露出当前“火星热”的一个新的重要原因,那就是对目前的人类来说,所掌握的太空逗留和地外星球登陆的技术和能力,包括对火星的熟悉程度,已经让人觉得登陆火星并不那么遥远,甚至只是几年、十几年之内的事情,因此也格外让人期待。
不过,尽管人类已经有过多次月球行走的成功经历,也让无人火星探测器在火星登陆,火星车行驶于火星,但人类踏上火星,依然存在许多技术、生理和心理层面的挑战。美国航天局在去年曾列举了几项火星必备科技,包括在火星的居住模块、植物农场、水回收循环系统、制氧设备、宇航服、太阳能电池板和核电池等。其中有些技术已经相对成熟,但如果要应用到火星上去,还有很大改进的必要。
和月球登陆不同,38万公里的地月飞行只要几天,火星距离地球最近5000万公里、最远4亿公里,一次往返也得两年以上。目前人类最长的连续太空飞行纪录是在空间站呆了438天。往返火星,不但超出了目前为止人类太空停留的极限,还要完成登陆火星等很多复杂的工作,非常考验航天员的生理、心理适应能力。2010年俄罗斯等国曾发起过“火星—500试验”,在长达520天的密闭“火星之旅”中,中俄等国的5名志愿者用250天“飞往”火星,30天“驻留”火星,240天“返回”地球,完成5类105项实验项目,获得了生理和心理上的试验结果。但这个试验由于是在地面,对于人类离开地球、进入轨道到登陆火星表面所经历的失重、超重、低重力等多种重力环境无法模拟,也无法了解这些重力变化对人体的影响。而包括火星车、火星服的设计制造都要适应这种重力变化。
航天强国美国将人类登陆火星计划分为“三步走”,没有设定登陆的具体时间,但大致是在2030年之后。在这期间,美国航天局将在地月空间行动,发展和验证人类探索火星所需要的能力。对中国来说,目前完全具备发射、测控火星探测器的技术和能力,把探测器送到火星轨道,用来远距离探测火星。但对中国航天发展来说,相信这种探测方式甚至无人探测器登陆火星都不是最有意义的计划。火星是人类下一站的太空目的地,也是未来太阳系乃至星际探索的新起点。
作为正在向航天强国进步的航天大国,或许中国没有太多必要和别人争火星无人探测的一时长短和早晚,而应好好利用载人空间站的平台,以及探月计划的收获,瞄准载人登陆火星这样最重要最有价值的探索目标去积累能力。
《 人民日报 》( 2016年01月22日 20 版)
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NASA公布2030年火星基地渲染场景
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