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宇宙

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帖子 由 惜缘 2014-02-08, 19:41

专家称地球磁场正崩塌 将影响气候毁掉电网
2014年02月07日 09:23   新浪科技 微博    我有话说(972人参与) 
宇宙 - 页 2 U2727P2DT20140207092144  地球的这个保护性区域延伸数千英里进入太空,它的磁性影响从全球通信、动物迁徙到天气模式等各个方面。

宇宙 - 页 2 U2727P2DT20140207092201  磁层是地球周围一个很大的区域,由地球磁场产生。它的存在意味着太阳风的带电粒子无法穿越磁力线,在地球附近偏离飞行轨道。

宇宙 - 页 2 U2727P2DT20140207092217地球深处非常热的熔岩核心产生磁场。科学家认为,火星拥有一个类似于保护地球大气层的磁场。

宇宙 - 页 2 U2727P2DT20140207092231不是所有弱磁场的影响都有害。太阳风冲击地球大气层时,每晚都会看到更加壮观的极光景象

  新浪科技讯 北京时间2月7日消息,据国外媒体报道,在地球深处,一个活动剧烈的熔岩核产生一个具有让地球抵御毁灭性太阳风能力的磁场。这个保护性区域延伸数千英里,直入太空,其磁性影响从全球通信、动物迁徙到天气模式等各个方面。但这个对地球生命具有重要意义的磁场在过去200年中减弱了15%。科学家称,这可能是地球两极将要翻转的迹象。
  专家认为,地球两极目前正处在翻转的阶段,但他们不能确定何时发生。一旦翻转,地球生命将暴露在具有穿孔突破臭氧层能力的太阳风中。这将给人类带来毁灭性影响,会毁掉电网,从根本上改变地球气候,大幅提高患癌率。
  英国利物浦大学地球、海洋与生态学教授理查德-霍姆表示:“这是一件非常严肃的事。你设想一下,要是你的电力供应瘫痪几个月,会造成什么样的后果。如果这段时间没有电,许多人就会无法正常工作。”
  地球气候会彻底改变。事实上,丹麦科学家最近开展的一项研究表明,全球变暖直接和磁场而不是二氧化碳排放有关。研究人员指出,由于进入大气层的宇宙射线减少,地球正经历一个低云覆盖的自然周期。
  地面辐射也会增加。专家估计,暴露在宇宙射线中的整体曝光率将翻一倍,这会明显增加癌症死亡率。研究人员预测,地球两极发生翻转期间,每年将有10万人死于宇宙辐射水平的提高。英国伦敦大学学院马拉德空间科学实验室的科林-福西斯博士说:“辐射将比人造臭氧洞产生的多3到5倍。与此同时,这些臭氧洞还会变得比以前更大更长命。”
  磁层是地球周围一个很大的区域,由地球磁场产生。它的存在意味着太阳风的带电粒子无法穿越磁力线,在地球附近偏离飞行轨道。各国空间机构现在正认真考虑这个威胁。2013年11月,作为“蜂群”任务的一部分,3艘航天器发射升空。该任务的目标是弄清楚地球磁场正在发生什么样的变化。科学家希望通过这个任务绘制出更好的地球磁场地图,帮助他们更好了解太空天气对卫星通讯和全球定位系统的影响。
  福西斯表示:“我们对地球内部有个基本了解,但我们不知道的依然有很多。我们没有完全了解地球磁场是怎样产生的、它发生变化的原因以及发生这些变化的时间表等。”蜂群任务将提供当前的地球磁场地图。但科学家已用一个惊人来源——古老陶器发现地球磁场削弱的历史证据。
  这些研究人员发现,这些古老容器可能扮演着磁场时间囊的角色。这是因为它们含有磁铁矿。古老陶器制成时,磁铁矿物质就会像罗盘针一样对准地球磁场。通过检查史前和现代的陶器,科学家发现地球磁场已在过去几个世纪内发生显著变化。他们发现,地球磁场正处在一个不稳定的持久状态中。磁场向北漂移,地球两极每隔几十万年发生翻转,所以指南针会指向南而不是北方。
  如果地球磁场继续变弱,再过几十亿年,地球就会死亡,变得像火星一样。科学家说,火星曾是一个海洋世界,海水干涸后,生命无法生存。但科学家称,从地心角度来看,地球磁场变弱的速度太快,不会简单地自行消亡。古老陶器的证据表明,地球两极可能将要经历另一个翻转。
  英国地质调查局说,地球两极的磁场每隔几百万年发生平均四五次逆转,地球目前正处在逾期一个相似事件的阶段。福西斯表示:“我们现在不能准确判断地球磁场是不是将要发生翻转。我们只能记录下170万年左右的地球磁场情况。在这个时间的1%到15%内,都有可能发生一次翻转。”
  一旦发生翻转,就会使地球磁屏在几千年内持续变弱,削弱地球防御力,使宇宙射线穿破大气层。英国兰卡斯特大学太空科学家吉姆-维尔德表示:“地球拥有一个双层防护罩。太空充满对生物组织造成严重伤害的物质。如果地球没有大气层,这些有害物质就会击中我们。地球磁场保护大气层免遭太阳风的伤害。”
  福西斯说:“一些推测性研究显示,地球磁场变弱时,我们就会看到大气对流层的云层覆盖度增加以及两极臭氧洞变大。这在北半球会特别明显。臭氧洞区域内的臭氧可能最多失去40%,这远大于现在失去的臭氧量。”
  事实上,证据显示一个地区已开始发生翻转。霍姆表示:“南大西洋异常区变得越来越大,已经成为一个不容忽视的问题。在该地区上空飞行的卫星比在其他地方遇到的问题更多。天体物理学卫星飞行到这个位置时被迫关闭。但根据我的观点,这不是个好现象,因为你将无法研究巴西雨林。”
  美国宇航局磁层科学家莫娜-凯塞尔博士表示:“非常强的带电粒子可能对卫星和宇航员造成不利影响。”但科学家指出,虽然磁性翻转会对人类带来一些问题,却不会成为一个毁灭性事件。霍姆说:“地球以前经历过许多逆转,但没有证据显示它们和任何大规模灭绝等灾难性事件有关。”
  不是所有弱磁场的影响都有害。太阳风冲击地球大气层时,每晚都会看到更加壮观的极光景象。但科学家还需进行大量研究,才能了解地球深处的特性。地心是一个敌对世界,它里面类似于太阳表面的压碎力和温度使人类的科学认识和能力受到很大限制。
  维尔德表示:“这不是一个危言耸听的理论。我们已经掌握证据,但还需进行更多研究才能了解地球两极翻转带来的影响。我确信我们完全有能力找到一个解决方案。”(孝文)
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帖子 由 一星 2014-02-24, 03:02

宇宙的“生死轮回”:恒星也无法逃避死亡

天文航天腾讯科技[微博]罗辑2014-02-23 07:42



[摘要]大质量恒星产生的超新星爆发最终会演化成中子星,直径在20公里左右,其密度接近原子核密度,如果中子星超过其质量上限还将继续坍缩,最终变成黑洞。



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著名的蟹状星云来源于超新星爆发(腾讯科学配图)

腾讯科学讯(罗辑)2014年初,距离我们大约1200万光年的M82星系中出现了一次超新星爆发,星等为11.5左右,为白色偏橙色一些,光谱分析结果显示这是一颗Ia型超新星。从宇宙学的尺度上看,M82星系中的超新星算是距离我们较近的,此外大麦哲伦星云中的1987A超新星也是一颗距离我们非常近的超新星。

超新星的爆发与恒星的形成和演化有关,涉及到许多复杂的物理过程,比如爆发机制、激波物理行为等,超新星在天体物理上具有非常关键的地位,根据光谱观测结果,超新星主要分为I型和II型,主要区别是光谱中是否有氢线,其中I型还可以分为a、b、c等次型,Ia型超新星光谱中还有还强的硅线,而II型超新星的光谱中是有氢线的。

超新星爆发虽然是一种极端的能量释放事件,但也是宇宙生命诞生的前提条件之一,银河系早期超新星爆发释放出了许多构成地球生命的元素,比如碳、氧、钙等等,这些元素不仅在超新星爆发过程中产生,也会在超新星前身天体内核产生,最终通过爆发的模式扩散到宇宙空间。按照爆发机制的不同,超新星爆发主要为核坍缩型和双星系统中的白矮星型。

质量大约8倍太阳质量的恒星结局就显得比较“惨”,此类恒星的内核是极为恐怖的地带,在热核反应过程中元素的组成不断进行着重新分配,氢和氦最终会变得非常重的铁,因此内核的密度和质量也在不断增加,当接近1.4倍太阳质量的钱德拉塞卡极限时,恒星的内核会发生剧烈的坍缩,坍缩的速度可接近四分之一光速,直到变得原子核的密度,然后再发生激烈的反弹并产生超新星爆发。

本次发生在M82星系中的超新星事件被认为是一颗Ia型超新星,此类超新星的爆发模型与大质量恒星不同,其前身主要为双星系统中的白矮星。白矮星是一类光度非常低的天体,如果要做个比较的话,其光度相当于我们太阳的1000分之一左右,非常难以观测,需要指出的是,此类白矮星要产生超新星爆发还应该有一颗红巨星,而且它们之间的距离只有数个天文单位,但在我们的望远镜里几乎无法分辨出哪个是白矮星,因此要预测超新星爆发可能还比较困难,尤其是Ia型超新星,即便是大质量恒星产生的超新星爆发也需要对历史数据进行搜索。

超新星1987A就是来自一颗大质量恒星,其位于大麦哲伦星云中,距离我们仅为16万光年左右,如此近距离的超新星爆发是一个非常难得的研究目标,这颗发生超新星爆发的恒星质量达到了20倍太阳质量。

到目前为止,我们再也没有发现距离我们如此近的超新星爆发事件,因此寻找超新星的前身就变得异常困难,大部分的超新星爆发都出现在河外星系中,距离我们至少在数千万光年以上,几乎都达到数亿光年,比如SN2005gl超新星就位于双鱼座方向上,距离我们2亿光年以上,但也有河外星系中的超新星前身获得了确认,比如2003年发现的超新星前身被认为是一颗红超巨星,质量在8倍太阳质量以上。对超新星爆发的研究除了验证恒星演化模型外,还进一步解释超新星爆发机制,其中主要涉及到燃烧波模型和点火过程,比如Ia型超新星的爆发模型中就可分为碳点火和氦点火模型。
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帖子 由 一星 2014-02-24, 10:18

组图:人类或存在于一颗大黑洞之中!宇宙 - 页 2 99362491
有研究人员认为我们可能生活在一个黑洞中,周围的时空被一种无形的空间所包围。形成这一理论的前提需建立在宇宙大爆炸之前存在一个“种子”式的超密物质,其形成于黑洞中,并引发了产生其他粒子的连锁反应。


腾讯科学讯(罗辑/编译)据国外媒体报道,传统的理论认为我们的宇宙形成于一次大爆炸:当前的宇宙学认为我们的宇宙诞生于一次大爆炸,之后宇宙空间出现指数式的膨胀,最终演化成我们现在所看到的宇宙,但有研究人员认为我们可能生活在一个黑洞中,周围的时空被一种无形的空间所包围。形成这一理论的前提需建立在宇宙大爆炸之前存在一个“种子”式的超密物质,其形成于黑洞中,并引发了产生其他粒子的连锁反应。该理论还认为我们的宇宙还存在平行宇宙,如果我们落入黑洞,那么将进入另外一个平行宇宙中。
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帖子 由 一星 2014-02-25, 10:58

http://tech.qq.com/a/20140225/005240.htm#p=1

欧洲拟建周长100公里对撞机 寻找平行宇宙!

宇宙 - 页 2 8792079_980x1200_960

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腾讯科学讯(罗辑/编译)据国外媒体报道,欧洲拟建设的超级对撞机规模是大型强子对撞机的四倍,用于寻找超越“上帝粒子”的物理学甚至检验平行宇宙(额外维度)是否存在。欧洲将建设一条新的超级对撞机隧道!这个消息对粒子物理学家而言是个重磅炸弹,目前欧洲核子研究中心在瑞士和日内瓦边境上已经修建了大型强子对撞机,但上周在欧洲核子研究中心的高级会议上,科学家探讨了建设超级对撞机的可能性,其规模是大型强子对撞机的四倍!
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帖子 由 一星 2014-02-26, 02:35

科学家证实地球最古老岩石年龄为43.74亿岁

自然地理腾讯科学2014-02-25 07:53



[摘要]科学家最新证实地球上最古老岩石的“年龄”为43.74亿年,之前科学家对该岩石的年代测定存在着误差。



宇宙 - 页 2 99395806



科学家最新测定地球最古老岩石年代为43.74亿年前。

腾讯科学讯(悠悠/编译) 据国外媒体报道,目前,科学家证实地球原始坚石壳最古老的颗粒历史可追溯至43.74亿年前,是来自澳大利亚杰克山的锆石晶体。

美国威斯康星大学约翰-瓦利(John Valley)说:“我认为这是迄今地球最古老的锆石。”他和同事将这项研究报告发表在2月23日出版的《自然地球科学》杂志上。

瓦利解释称,十年前科学家对杰克山锆石的年代测定显示源自44亿年前,但是随后产生诸多争议,从锆石晶体中提取用于测定年代的一些微粒成分可能存在年代误判。

美国麻省理工学院山姆-鲍林(Sam Bowring)指出,对比地球44亿-45亿年的历史,0.1亿-0.2亿年的年代差异将产生地球化学进化和原始大陆地壳形成和循环的巨大变化。

科学家认为应当从铅同位素入手,它形成于锆石晶体铀放射性衰变,通过测量源系铀同位素与子系铅同位素数量,可以描述出微粒的具体形成年代,这是如果没有铀或者铅脱离锆石的唯一精确测量方法。
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帖子 由 一星 2014-02-28, 02:45

太阳还能允许地球生命存在20多亿年!

天文航天腾讯科学2014-02-27 07:42



[摘要]科学家之前预计,地球生命会在6亿年到7亿年后灭绝,但最新研究表明,这一时间或将再推迟15亿年。



宇宙 - 页 2 99525302



太阳变成红巨星时,在地球上看到的情景(效果图)

腾讯科学(过客/编译)我们知道,随着太阳年龄的增长,它不断将氢聚变为氦。当太阳燃尽氢之后,会逐渐变得越来越热,最终它会膨胀成为一颗红巨星,逐渐吞噬掉水星、金星和地球。然而,科学家们之前预计,在太阳变成红巨星以前,它的温度就足以使地球的海洋汽化、生命灭绝,这种情况会在6亿年到7亿年之后发生。

但是科罗拉多大学科学家最近声称,旧的预测模型太简单了。根据他们的最新研究,虽然地球表面平均温度届时将高达40°C,这一温度对于人类来说非常难以忍受,但它仍然能够维持液态水,足以支持生命继续存在15亿年。这项研究对于那些忙碌于扫描太空、搜寻潜在宜居世界的天文学家来说也是非常有用的。如果恒星的轻微升温并非一定意味着水的缺乏,那么太阳系外的恒星宜居带(Habitable zone)就有可能比原来预计的要大,找到外星生命的概率也会增加。
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帖子 由 一星 2014-02-28, 02:47

美宇航局新发现715颗系外行星

天文航天腾讯科学2014-02-27 13:58



[摘要]美国宇航局宣布新发现715颗系外行星,这是到目前为止单次确认数量最多的一次,该发现使得太阳系之外已确认的行星数量上升到近1700颗。



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腾讯科学(乔辉)据美国宇航局(NASA)当地时间26日消息,科学家使用最新数据处理技术,从“开普勒”望远镜数据库中确认发现了715颗系外行星(Exoplanet),这是到目前为止单次确认数量最多的一次,这次发现也使得太阳系外已确认的行星数量上升到接近1700颗。
在这些新确认的行星当中,大约有95%体积小于海王星(约是地球的4倍),这次发现标志着已知的太阳系外小体积行星的数量急剧增加。
在这些新确认的行星当中,其中有四颗的体积小于2.5个地球,且位于“宜居带”(Habitable zone)当中。“宜居带”是指行星距离恒星远近合适的区域,在这一区域内,恒星传递给行星的热量适中,既不会太热也不太冷,能够维持液态水的存在。
在这四颗位于“宜居带”上的行星当中,有一颗体积为地球两倍,代号为“开普勒-296f”,围绕着亮度只有太阳5%的一颗恒星运动。但天文学家还不确定这颗行星是一个被浓密的氢氦气体包围的气态世界,还是被海洋包围的水世界。
美国宇航局“开普勒”望远镜:

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美国宇航局的“开普勒”望远镜
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2009年3月“开普勒”望远镜发射升空,这是美国宇航局首个寻找系外行星的太空项目。该望远镜不是围绕地球运行,而是运行在尾随地球的绕日轨道上,所以不会被地球遮蔽而能持续进行观测。
2013年5月,“开普勒”望远镜由于反作用轮(Reaction wheel)故障,无法精确设定望远镜的观测方向,因此被迫停止搜寻系外行星的任务。
2013年8月,美国宇航局表示放弃修复“开普勒”望远镜的工作,意味着该望远镜的主要使命已经结束。
在四年多的观测期间,“开普勒”望远镜产生了海量的观测数据,发现了大量系外行星候选者。时至今日,科学家还没有完成全部的数据分析工作。[/font][/color][/size]
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帖子 由 一星 2014-03-17, 02:33

美科学家将宣布引力波重大发现

科学新闻腾讯科技[微博]罗辑2014-03-16 08:13



[摘要]哈佛大学史密森天体物理中心即将宣布与引力波有关的重大发现,位于南极Bicep 望远镜或探测到了来自宇宙大爆炸后的引力波。



宇宙 - 页 2 100433753



图中显示的为欧洲空间局普朗克卫星巡天绘制的微波背景辐射图,我们或已经听到了宇宙大爆炸的“回声”

腾讯科学(罗辑/编译)据国外媒体报道,引力波是宇宙中一种特殊的“时空涟漪”,这是因为我们将引力波想象成在时空中的微小起伏,科学家一直在寻找引力波的踪迹。引力波可以形成于天体撞击事件中,也可以源于宇宙大爆炸,现在科学家或首次探测到引力波的证据,从而揭开宇宙诞生之谜。参与本项研究的科学家表示,将在当地时间3月17日于哈佛大学史密森天体物理中心宣布这一重大消息,如果引力波的探测发现获得证实,那么几乎可以肯定是下一个诺贝尔奖。

目前,关于引力波的发现仍然处于保密之中,外界无法得知科学家到底发现了哪些与引力波有关的线索,最新的预测显示科学家可能已经找到引力波的直接证据,并且与137亿年前宇宙诞生有关。宇宙诞生后形成了强大的引力波事件,但随着宇宙空间的急剧膨胀,引力波也被逐渐削弱,这些原始的引力波如同宇宙大爆炸的“回声”,如果宇宙有一个开端,那么引力波就是一个证明。

引力波的发现可以让科学家第一次“看到”宇宙是如何诞生的,早在爱因斯坦时期,广义相对论就预言了引力波的存在,引力波就像宇宙时空中的微小涟漪,携带着一定的能量,其主要起源于宇宙中强大的天体事件,比如宇宙大爆炸、黑洞合并等,但是引力波传递到太阳系时已经非常微弱了,此前的探测精度远没有达到要求,因此我们很难发现引力波,如果要把引力波具体化,可以将其想象成穿过海洋的海浪,而地球则在大洋的另一边。

科学家预计的当地时间周一宣布有关引力波的发现,这将是宇宙学史上重要的时刻,因为其背后隐藏着宇宙大爆炸之谜,与宇宙开端有关。引力波的信号据称来自位于南极的Bicep望远镜,这是一台可探测引力波的装置,其他研究引力波的平台还有位于轨道上的欧空局普朗克卫星、智利北部的望远镜等。

我们的宇宙历史接近140亿年,而我们对宇宙诞生时的状态并不十分清楚,科学家认为正是由于引力波的存在,使得早期宇宙出现的微小时空涟漪在暴涨期时被放大,形成了我们今天所看到的宇宙星系、恒星以及行星等。最新的消息称哈佛大学史密森天体物理中心将在美国东部时间3月17日(周一)中午12点宣布这一重大发现。
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帖子 由 一星 2014-03-18, 02:09

霍金预测人类50年内开始移居月球

天文航天中国新闻网[微博]2014-03-17 08:15



[摘要]英国著名物理学家霍金早预测人类将于50年内开始移居月球,希望到本世纪末能迁居火星。



宇宙 - 页 2 100462242



中新网3月16日电 据香港《文汇报》16日报道,英国著名物理学家霍金早前表示,人口急剧膨胀令天然资源需求不断上升,人类须制订“B计划”应对。他相信太空旅游对未来100年或之后的人类非常重要,并预测人类将于50年内开始移居月球,更希望到本世纪末能迁居火星。

霍金忧虑地球会爆发核灾及被小行星撞击,认为“若旧世界面临威胁,我们就应寻找另一个宜居的新世界”。

科学家一直相信火星是地球以外最适合人类居住的太阳系星体,但来回火星可能需时约500天。
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帖子 由 一星 2014-03-18, 23:09

解读科学家发现宇宙初期引力波

天文航天腾讯科学2014-03-18 14:50



[size=14][摘要]美科学家宣布首次探测到宇宙婴儿期存在的引力波涟漪,将揭开我们宇宙从何而来,这项研究有望直接冲击诺贝尔奖。

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这架望远镜坐落在南极,因为那里寒冷干燥的气候非常稳定,非常适合这种观测研究。
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腾讯科学讯(罗辑)美科学家最新宣布:已经获得了第一个与宇宙引力波有关的证据,发现我们的宇宙在“婴儿期”时存在引力波涟漪,这如同宇宙诞生后的“回声”。本项研究成果来自位于南极的BICEP2望远镜,在美国宇航局技术的帮助下获得了首个引力波观测证据,项目负责人为哈佛-史密松天体物理中心的物理学家者约翰·科瓦奇,另一位项目合作负责人为美国宇航局喷气推进实验室科学家杰米·博克,美国国家科学基金会也参与了合作,这项研究有望直接冲击诺贝尔奖!
科学家认为宇宙大爆炸发生后不到1秒的时间内,在负压真空能的驱动下,宇宙瞬间膨胀了10的78次方倍,这段时期也被称为暴胀期。事实上,早在爱因斯坦时期就预言了引力波的存在,由于宇宙婴儿期时存在引力波涟漪,我们现在宇宙才演化出星系、恒星系统和行星,其实可以想象一下,正是在极早期引力波的“触动”下,我们宇宙的时空出现了“褶皱”,经过数亿年的演化形成了宇宙中的天体。
发现引力波的平台为南极BICEP2望远镜,这台望远镜主要参与了对宇宙早期微波背景辐射的研究,也称为CMB信号,这是一种可直接证明大爆炸存在的辐射,从大爆炸发生后就一直存在于宇宙空间中,美国贝尔实验室的科学家在上个世纪六十年代无意间发现了这个信号。
引力波是爱因斯坦在广义相对论中首先提出,根据该理论描述,宇宙中的时间和空间起初是非常平整的,当时空集中一定质能时就会造成时空扭曲,一般情况下由天体质量产生的时空场扭曲是非常微小的,这是因为天体质能几乎是稳定的,如果质能不断发生变化,那么就会形成迅速变化的曲率,并以光速向四周扩散,这与我们日常在水面看到的波类似,这就是引力波的基本形成过程。在宇宙大爆炸发生后的暴胀期,引力波就存在了,这是宇宙诞生后的首个“回声”,发现宇宙婴儿期引力波的证据可揭开宇宙的开端。
虽然爱因斯坦在1916年就提出了引力波的理论,但是我们对一直缺少引力波的证据,事实上引力波是非常容易产生的,就像我们在池塘中看水波一样,而且引力波与宇宙物质之间只存在弱耦合相互作用,因此引力波可以穿过任何一个天体,这种波不仅能在宇宙中任何一个地方产生,而且这些信息是不会消失的,这也是为什么我们能在宇宙诞生后138亿年仍然可以找到引力波的信号,在此之前,科学家在一个中子星构成的双星系统中发现了引力波的间接信号。
引力波的探测是非常困难的,目前的实验室技术远没有达到模拟产生一定强度的引力波,因此只能去宇宙中寻找天体引力波源,探测引力波需要共振式的天线,臂长较大的激光干涉测量装置,本次科学家使用位于南极的望远镜发现了宇宙极早期引力波证据就说明了这一点,先把引力波信号转换为振动信号,在转换为电磁信号,转换次数越多,那么能量损失就越大。宇宙 - 页 2 Favicon返回腾讯网首页>>
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相关阅读:
·科学家找到宇宙早期引力波存在的坚实证据 2014.03.18
·科学家找到宇宙暴涨理论的坚实证据 2014.03.18
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帖子 由 一星 2014-03-20, 01:42

《自然》专访发现宇宙原初引力波科学家
天文航天腾讯科学2014-03-19 07:22



[size=14][摘要]解读哈佛大学科学家约翰·科瓦克博士与他的引力波项目研究过程,以及他如何加入宇宙学研究行列。
腾讯科学讯(罗辑/编译)据国外媒体报道,美国东部时间3月17日,哈佛大学科学家约翰·科瓦克博士和他的研究小组宣布发现了来自宇宙大爆炸的引力波信号,这项研究建立在对宇宙微波背景辐射的调查之上,后者也时常被称为宇宙大爆炸的“余辉”。本项调查中科学家使用了位于南极的BICEP2望远镜,通过观测宇宙微波背景辐射的偏振信号来探测引力波信号,其类似于太阳光偏振现象。
绘制出的宇宙微波背景辐射偏振分布图与某些磁场行为类似,比如我们在磁场中释放铁屑就可以观察到独特的漩涡状结构,而类似的现象被科学家称为B模,从中可窥视出宇宙在暴涨期存在的引力波行为。科学家已经发现,宇宙大爆炸后经历了一段特殊的暴涨期,宇宙的体积在其阶段出现的几何式的扩大,而其中的引力波行为更加令人关注,因为这与我们当今宇宙所出现的星系、恒星等所有天体有关。因此,如果这个发现被最终证实,那么我们现有的宇宙学理论才有了一个坚实的基础,因为我们几乎所有的理论都认为宇宙来自大爆炸,本项研究对基础物理学的影响是显而易见的。
科学家约翰·科瓦克博士目前就职于哈佛大学史密松天体物理中心,他在接受《自然》杂志专访时为我们解答了一些关于宇宙大爆炸与引力波的基本问题:
1.记者:位于南极的BICEP2望远镜可从微波背景辐射调查中获得哪些信息?
约翰·科瓦克博士:本项研究最重要的结果是引力波的信号对宇宙极早期暴涨模型有何影响,我们目前已经探测到了138亿年前存在的引力波信号,而宇宙微波背景辐射信号则是宇宙大爆炸后38万年时所遗留的,因此两者并不是同时出现的早期宇宙中,但可以肯定的是在微波背景辐射信号中存在引力波的信号,因此我们只要对微波背景辐射进行详细探测,就可以从中发现与引力波有关的信息。
2.记者:本项研究中还有哪些方面与引力波发现有关?
约翰·科瓦克博士:宇宙学理论几乎每个人都知道,但是并没有被广泛认可。从更深层的角度看,我们能发现引力波信号就证明当前的量子力学和引力理论是正确的。
3.记者:BICEP2望远镜的数据比普朗克望远镜的观测数据高出近两倍,这一点是否存在问题?
约翰·科瓦克博士:普朗克空间望远镜数据显示了微波背景辐射的温度分布情况,并不是对偏振情况进行观测,面对这个差别,我们的研究团队也非常小心,因此在过去的三年内一直在寻找其中的原因,是否是系统误差所导致的,但到目前为止我们已经进行了最为详细的分析。
4.记者:你何时意识到自己可能发现了长期追寻的暴涨理论决定性证据?
约翰·科瓦克博士:在去年秋天,当我们首次将BICEP2望远镜的观测数据与BICEP1进行对比,结果发现两者是一样的,这强有力证明了我们的发现是正确的,因为BICEP1的技术水平更陈旧一些,不同类型的仪器和技术却同时得到了相同的信号,这使得我们团队中存在的许多疑虑都被打消了。在12月初,我当时还在南极,我们团队召开了一个会议,气氛非常严肃,我们将已经通过验证的数据全部体现出来,而还没有得到验证的数据也整理出来,如果余下的验证全部通过了,那么我们就将公布这一发现。
5.记者:当你们取得成功时(之后)是否进行了庆祝呢?
约翰·科瓦克博士:我觉得我在这个团队中的作用是无时无刻要保持冷静,如果我们要进行庆祝,就应当是公布发现成果之后。
6.记者:你是如何对微波背景辐射的研究产生兴趣的呢?
约翰·科瓦克博士:我在高中时阅读了史蒂芬·温伯格撰写的宇宙学方面的书,比如《最初的三分钟》(Basic Books, 1977),当时这本书立刻吸引了我,我现在还记得书中的一段话是这么说的:现在我们将进入一个新的天文学阶段,即便在10年前这些事件根本无法想象的出来,我们当前的研究对象不再是银河系、遥远星系这些宇宙天体,而是宇宙诞生之谜,在大爆炸发生后所弥散的背景辐射信息。这就是史蒂芬·温伯格在书中对宇宙微波背景辐射发现及其意义的描述,但是当时这些内容对宇宙学而已还是非常新鲜的,而我还是一个孩子,我认为这是所有学科中最酷的事情,没有一个学科可比拟宇宙学的精彩。
之后,我选择去普林斯顿大学学习,其中部分原因是因为我在这本书中得知这么一所大学在该研究领域有着突出的研究成果,比如宇宙微波背景领域杰出的代表人物吉姆·皮布尔斯,罗伯特·迪克和大卫·威尔金森等。尤其让我觉得骄傲的是,我当时被分配到大卫·威尔金森那儿深造,于是我真正意义上接触到了宇宙微波背景辐射研究项目,当时他们正在南极建造一台巨型望远镜,就是用来研究微波背景辐射。进入这个实验室后,我完成“深陷其中”,试图通过自己的努力去南极。到了1990年至1991年,也就是COBE卫星发现微波背景辐射中存在震荡后不久,我们在南极建造的望远镜也发现了类似的现象,只不过时间上晚了一些。此后,我一直在从事这项工作,在此期间我去过南极23次,这是我职业生涯中最为精彩的一段时光,我很荣幸能加入到探索微波背景辐射这项工作中。
7.记者:我看见你的书架上放着已故天体物理学家安德鲁·朗格的照片,他于2010年因为抑郁症而自杀,但是他曾经指导过许多研究宇宙微波背景辐射的学生。他对你职业生涯是否起到某种影响呢?
约翰·科瓦克博士:我曾经在安德鲁实验室进行博士后研究,之后才作为一名资深研究员进入哈佛大学,安德鲁给我了极大的灵感并且是我的良师益友,同时鼓励我参与南极BICEP1 望远镜的安装与操作工作,最终成为BICEP2望远镜的首席科学家。
在安德鲁眼中,对B模偏振的研究时常被描述成宇宙中最徒劳无益的追寻,但是现在我觉得他如果看到这个研究成果,他一定非常高兴,我们已经证明这不是徒劳无益的研究。其实,我也是芝加哥大学天文学家约翰·卡尔斯特姆的研究生,但现在我和约翰相互成为了竞争对手,他也是我们最亲密的朋友之一,因此我有两位伟大的导师。
8.记者:你孩子现在多大了?在他眼中你目前从事的是一项什么样的工作?
约翰·科瓦克博士:我儿子现在九岁了,对于宇宙起源之谜的研究他显得非常激动,他或多或少能理解一些关于我的工作内容,有时候他向我的妻子解释一些关于宇宙的问题让我感到非常惊讶,等他再大一些时,我可以带他去南极,体会我第一次看到BICEP望远镜时的感觉。
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帖子 由 一星 2014-03-22, 15:28

宇宙原初引力波隐藏着大统一理论的证据

腾讯科学2014年03月21日07:30




[摘要]哈佛科学家发现了宇宙“暴涨”期引力波的直接证据,对物理学研究起到了积极作用,未来我们可能发现苦苦追寻的大统一理论。


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大统一理论被喻为宇宙终极定律,可将目前宇宙中的基本作用力统一起来
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腾讯科学讯(罗辑/编译)据国外媒体报道,3月17日哈佛科学家发现的宇宙大爆炸引力波涟漪不仅是可指向宇宙“暴涨”的直接证据,也对物理学产生深远的影响。在这个消息公布之后,科学家表示将继续对其进行验证,如果得到普遍认可,那么说明我们的宇宙在大爆炸发生后出现了极具膨胀,在体积上呈指数倍扩大,来自加州技术研究所的研究人员肖恩·卡罗尔认为我们已经接触到宇宙诞生不到一秒时的数据,这有助于告诉我们暴涨的动力来自于何处,或者是什么能量驱动暴涨的发生,与物理学上超高能研究有关。
暴涨理论认为宇宙在140亿年前发生了一次体积极具膨胀的事件,在10的负35次方秒内就完成时空膨胀,而宇宙大爆炸后遗留下的光逐渐形成了宇宙微波背景辐射,这个时间点在宇宙大爆炸发生后的38万年左右,我们目前所探索的就是微波背景辐射信号,从中分析出与大爆炸有关的信息。科学家所发现的引力波信号是虚拟时空涟漪,在1916年时,爱因斯坦就提出了引力波的存在,科学家通过引力波可以回溯到更加遥远的过去,几乎可以获得与宇宙大爆炸有关的许多信息。
BICEP2望远镜所发现的偏振引力波来源于银河系外偏振成像背景调查,这就与偏振光的性质一样,科学家根据调查结果可推出在极早期宇宙的某一时刻,强相互作用力、弱相互作用力和电磁力是统一的,表现为同一种力。研究小组探测到引力波信号强度在暴涨期时达到2乘以10的16次方吉电子伏特,比欧洲核子研究中心大型强子对撞机的能量高出许多,科学家认为新探测到的引力波能量与大统一理论所预言的相匹配。
来自加州大学伯克利分校天体物理学家Uros Seljak认为我们不知道这是否是个巧合,或者它将告诉我们更多关于宇宙大爆炸的信息,而这一发现最终或导致包括引力在内的大统一理论形成。除了确认大爆炸发生后的暴涨期外,本项研究首次表明在量子尺度上的引力行为,也就是引力量子化。在暴涨过程中,一切都是量子力学行为,其中也包括了时空,而间和时间的剧烈膨胀、震荡产生了引力波。[/font][/color][/size]
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帖子 由 一星 2014-03-22, 15:30

我们的宇宙不稳定 仅能存在数十亿年?

科学腾讯科技[微博]罗辑2014-03-22 06:56



[摘要]BICEP2望远镜所发现的暴涨期引力波可衍生出许多关于宇宙学的新理论,比如我们的宇宙或存在平行宇宙,数十亿年后或将灭亡。



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科学家认为从最新的研究发现推出我们可能在于平行宇宙中,而且我们的宇宙本质上是不稳定的,因此我们有可能在数十亿年后灭亡


腾讯科学(罗辑/编译)据国外媒体报道,理论物理学家现在正在讨论平行宇宙的问题,因为自从我们发现大爆炸暴涨期引力波后,宇宙学就变得更加扑朔迷离,平行宇宙的猜想不断有新的证据出现,来自纽约大学的物理学教授卡酷称暴涨使得平行宇宙论变得并不那么疯狂。暴涨宇宙论认为宇宙在大爆炸后出现了瞬间膨胀,然后膨胀速度趋于稳定,这一过程中温度、密度和时空曲率都会发生较大的变化,比如温度会急剧下降,时空曲率也会趋于平坦,最终演化成我们现在所看到的宇宙。

根据量子论,如果我们宇宙在诞生时发生了暴涨,那么就说明宇宙之外还存在宇宙,暴涨理论就像是一个木马,当开启了一扇大门之后就会衍生出更多不可思议的事件,将其纳入宇宙学的范畴上就变现为宇宙之外还存在宇宙。同时,有研究还认为通过大爆炸与暴涨理论,我们的宇宙如同一个异次元空间,属于无数宇宙中的一个,大爆炸发生后可形成无数个宇宙,每个宇宙都有自己的物理定律,因此有些宇宙是不稳定的,用不了多久就消失了,还有些宇宙相对会好一些,可以坚持很长一段时间,我们的宇宙就属于这一类。

BICEP2望远镜本次研究发现让宇宙学进入一个新的阶段,多位宇宙学家认为暴涨理论的证实使得我们的宇宙更加匪夷所思。麻省理工学院理论物理学家阿兰·古斯也认为暴涨理论将导致平行宇宙的出现,早在30年前,他就对该理论进行了深入研究;斯坦福大学的安德烈·林德则认为宇宙如同突然诞生一样,空间中任何一个点都有可能是其起点。

那么在暴涨之前,宇宙又是什么样的呢?有研究称暴涨只是一个时空迅速膨胀的过程,但并没有暗示其导火索是什么,但弦理论可以提供答案,认为我们的宇宙处于类似异次元空间中,为平行宇宙提供能可能,而我们所处的宇宙在本质上是不稳定的,或许在数十亿年之后我们的宇宙将灭亡。
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帖子 由 一星 2014-03-24, 02:33

地球幸运躲过史诗级太阳风暴喷发

天文航天腾讯科学过客2014-03-23 09:29

腾讯科学讯(过客/编译)加利福尼亚和中国的研究人员声称,2012年7月22日到23日之间发生的一场史诗级日冕物质抛射导致一股磁性等离子脉冲正高速朝向地球轨道而来。一项研究已经表明,如果这些喷发发生的时间提前9天,这次喷发将直接撞击地球,有可能摧毁地球的电力供应、手机信号和卫星通信。

研究人员补充道,地球将被磁性“焰火”所包围,这场磁暴完全能够与有史以来最大的地磁风暴比肩,也就是所谓的1859年Carrington事件。1859年爆发的那场磁暴如此强烈,以至于远在南方的夏威夷岛都能够看到北极光。这场磁暴也导致全世界的电报服务中断。



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美国宇航局Stereo卫星拍摄的照片中可以看到等离子弧出现在太阳表面(腾讯科学配图)
1859年爆发的那场磁暴如此强烈,以至于远在南方的夏威夷岛都能够看到北极光。这场磁暴也导致全世界的电报服务中断。
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在太阳11年的活动周期会出现高峰期和低谷期(腾讯科学配图)

加州大学伯克利分校的前博士后研究员和研究物理学家Ying D. Liu以及研究物理学家Janet G. Luhmann报告了他们对磁暴的分析。Luhmann说道:“如果它击中地球,它的规模或许会与1859年的相当,但是它会给我们的现代技术带来惊人的影响。”

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这是Stereo卫星在2012年7月23日拍摄到的照片,这场太阳风暴以2000公里每秒的速度冲向地球轨道(腾讯科学配图)

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这张示意图代表了Stereo卫星围绕太阳轨道运行的路线(腾讯科学配图)

根据他们对2012年太阳风暴的分析,Liu和Luhmann得出结论:7月22日的巨大喷发导致一片磁云以2000公里每秒的极速运动着。它的速度超过常见磁暴速度的四倍。它快速穿过地球的轨道,但是幸运的是,地球和其它的星球此时都在太阳的另一侧。

Liu警告称:“一场极端太空风暴对地球撞击的可能性较低,但是对于现代社会关键基础设施带来的威胁是非常严峻的。它撞击地球的代价可能达到数万亿美元,而且需要4到10年才能恢复。因此了解太阳超级风暴对于现代社会的安全和经济利益是非常重要的。”

Luhmann补充道:“人们一直认为这些是罕见的自然灾害,虽然我们不常见,但是它们一直都在太阳系中发生着。它就像地震一样,除非你经历过9级地震,否则它难以给你留下深刻的印象。”Stereo卫星和其它探索日地磁场的卫星都是为了帮助科学家了解太阳如何以及为何发生这些巨大的太阳风暴,也是为了在太阳11年的活动周期中对太阳风暴进行预测。
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帖子 由 一星 2014-03-25, 01:23

欧洲航天局首次拍摄到地球之外的彩虹

天文航天腾讯科学2014-03-24 08:22



[摘要]欧洲航天局的金星特快车号首次成功在太空完整捕获金星出现的“太空彩虹”。



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欧洲航天局在金星上拍摄到的彩虹光环。



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金星和地球上的彩虹光环对比。

腾讯科学讯(过客/编译)据国外媒体报道,这种光环是非常类似于彩虹的一种光学现象,当阳光照射到雾或者云层这样的白色背景时,水滴向后散射阳光形成的。与彩虹的拱形不同,这种光环是围绕着一个明亮的圆形中心形成的同心圆。从根本上说,这种光环看起来类似于现代第一人称射击游戏中出现的圆形透镜光晕。

多亏了欧洲航天局的努力,在另一颗星球上的这种光环首次被完整拍摄下来。这次拍摄到的光环出现在金星上。在地球上,当飞机的飞行高度、云层的白色背景以及太阳的位置这些条件达成时,你通常就能够从飞机上观察到。

要想形成这种光环,散射阳光的粒子必须是球形的,而且它们必须有着类似的大小。科学家认为金星的大气中有着硫酸液滴,它们成为了形成光环所需要的水滴的替代品。通过定位金星特快车号在太阳和金星云层之间的位置就能够观察到光环。

第一张照片中的两种光环分别模仿了金星和地球上的光环景象,但是第二张照片中有点类似于壁纸色彩的光环是欧洲航天局成功拍摄于金星的真正光环。虽然金星的光环不会突然揭开金星的秘密,但是它至少让我们所有人确定圆形的太空彩虹相当漂亮,而且或许能帮助我们揭开金星大气内的化学构成。
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帖子 由 一星 2014-03-26, 01:40

科学家最新发现引力常数90亿年保持未变

天文航天腾讯科学2014-03-25 08:19




[摘要]澳大利亚的天文学家对1a型超新星观测后发现万有引力定律中的引力常数G在过去90亿年内几乎保持不变,也验证了万有引力定律是正确的。



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科学家对1a型超新星爆发进行了研究,发现引力常数几乎保持不变

腾讯科学讯(罗辑/编译)据国外媒体报道,来自澳大利亚的天文学家对超新星进行了观测,发现万有引力定律中的引力常数G在过去90亿年内几乎是保持不变的,而此前的研究人员引力常数G自138亿年前的大爆炸后出现了微小变化。引力常数G是牛顿万有引力公式中的一个常数,该定律可以描述两个物体之间的引力作用,科学家认为引力常数G一直出现变小的情况,也就是说和宇宙大爆炸初始阶段的值有差别。该常数的变化同时也意味着地球与太阳之间的距离会“变大”一些,我们的四季也会“变长”。

墨尔本斯威本科技大学的研究人员对将近580颗超新星进行了详细观测,由于超新星爆发时可发出强烈的光芒,因此对超新星的观测会更加容易一些,结果科学家发现引力常数基本没有出现改变。杰里米教授认为我们可以通过回溯宇宙的演化过程来了解物理定律是否已经发生了改变,事实上宇宙本身就是一个“时间机器”,我们可以看到数十亿年前发生的事件,对过去的观测也意味着我们可以验证许多定律在宇宙诞生之初是否也是这样的。

科学家所观测的超新星为1a型超新星,其前身星为白矮星,该天体相当于将太阳一样的质量全部挤压到地球大小的空间中,1a型超新星爆发后产生的辉光被科学家称为宇宙中的“标准烛光”,其亮度有助于我们测量宇宙间的距离,此外1a型超新星的爆发模型也是科学家非常感兴趣的研究项目。

关于引力常数G是否变化的问题,科学家此前已通过月球激光实验来验证,而且早在20世纪60年代的阿波罗计划中就对引力常数G进行了研究。
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帖子 由 一星 2014-03-27, 00:53

落入黑洞你将会看到怎样的景象?

天文航天腾讯科学2014-03-26 07:50



[摘要]物质落入黑洞的物体可能终止于奇点之外,美国宇航局钱德拉X射线天文台近日对黑洞的吸积盘和事件视界进行了研究,发现不寻常的吸积盘相互作用。



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艺术家绘制的黑洞模型,最新的黑洞理论认为落入黑洞的人会被拉成意大利面条,或者可看到最后的美丽一瞬

腾讯科学讯(罗辑/编译)据国外媒体报道,如果你碰巧落入黑洞之中,那么你看到的最后一件事可能是非常美丽的景色,根据美国宇航局的研究显示,在黑洞的事件视界之外存在大量的物质群,它们构成了可见的物质群,因此黑洞的事件视界可以认为是一个安全的距离,在这个距离之外,你可以逃离黑洞,并且有着各种已知物理定律的统治,如果我们进入黑洞中,那么就需要面临物理定律失效的情景出现。

这种模拟落入黑洞的研究由美国宇航局钱德拉X射线天文台的团队所建立,比如炙热的黑洞吸积盘。黑洞可导致强烈的引力弯曲,就连光线也无法逃脱黑洞的引力束缚。落入黑洞的物体可转换为能量形式从两级释放出来,其速度可达到相对论速度,因此在模拟研究中,科学家也测试强大X射线流的激发过程,同时了解到黑洞这个庞然大物是如何演化的。

被美国宇航局科学家选中的黑洞称为GRO J1655–40,科学家探测到不寻常的闪烁,研究人员认为该闪烁信号可能源于黑洞,其质量大约是太阳质量的7倍左右。科学家认为如此极端的闪烁必然隐藏着更大的奥秘,其背后的机制是深入研究的重点,但是我们目前不能完全理解黑洞吸积盘的工作原理,这会直接影响到我们对黑洞的研究,科学家认为我们有机会直接获得黑洞事件视界之外的照片,在不久的将来实现。
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帖子 由 一星 2014-03-28, 00:52

物理学家成功测量“顶夸克”的精确质量

科技前沿腾讯科学2014-03-27 08:00



[摘要]欧洲核子研究中心和美国费米国家实验室联合宣布测量到顶夸克的精确质量,值为173.34 (+/- 0.76) 千兆电子伏。



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欧洲大型强子对撞机是目前世界上最强的粒子加速器之一,本项研究中大型强子对撞机创造了1800万个夸克事件

腾讯科学讯(罗辑/编译)据国外媒体报道,欧洲核子研究中心和美国费米国家实验室是世界上两大顶尖的粒子物理研究机构,各自都有大型对撞机用来研究粒子物理学,现在这两大机构联手对顶夸克进行了研究,在3月19日于意大利举行的会议上,科学家宣布了迄今最为精确的顶夸克质量测量,欧洲大型强子对撞机和费米万亿电子伏加速器参与本项研究。最新测量的顶夸克质量为173.34 (+/- 0.76) 千兆电子伏,这项研究为粒子物理研究提供了新的发展。

173.34千兆电子伏是个什么概念呢?如果对比一下希格斯玻色子就很清楚了,希格斯玻色子的质量在大约125千兆电子伏附近,可以看出顶夸克的质量还是较大的,来自费米实验室的主任奈杰尔·洛克耶认为这是国际粒子物理学合作的一个经典范例,欧洲核子研究中心和费米实验室给出了顶夸克的精确质量值。为了对顶夸克质量进行精确测量,在欧洲核子研究中心和费米实验室Tevatron实验中分别进行了四个独立的研究,发现了顶夸克的质量精确值。

这四个实验分别为ATLAS,CDF,CMS 以及DZERO,其中ATLAS为超环面仪,是欧洲核子研究中心的七大实验探测器之一;CDF则是美国费米实验室的CDF探测器,其主要用来研究质子和反质子对撞的产物;CMS为大型强子对撞机紧凑型μ子线圈探测器;DZERO为费米国家加速器实验室的实验,这些实验探测到顶夸克的质量是质子质量的100倍左右。在粒子物理学中,除了顶夸克外,还有其他五种夸克,确切的说是“五味”,比如上夸克、下夸克、魅夸克、奇夸克、底夸克以及顶夸克,上、下夸克的质量都较低,而后面四“味”夸克需要通过对撞机的高能粒子碰撞来研究。

夸克是目前科学家发现的物质最为基本的组成单元,也就是说按照夸克理论物质不能再往下分了,对夸克的研究有助于我们探索早期宇宙的状态,尤其是顶夸克,因为顶夸克质量最大,达到质子质量的100倍,而且在大爆炸早期时只存在非常非常短暂的时间,可以说是转瞬即逝,我们目前只能通过对撞机来产生顶夸克,幸运的是,大型强子对撞机和万亿电子伏加速器具备了研究顶夸克的实力。

万亿电子伏加速器在2011年已经被关闭,因此后续的工作转移给强子对撞机,未关闭前大约产生了30万夸克事件,而欧洲的强子对撞机产生的夸克事件是最多的,达到了1800万件,显然欧洲的强子对撞机在研究中做出了非常突出的贡献。

顶夸克质量的精确测量使得新物理学开始浮出水面,欧洲核子研究中心总干事罗尔夫·豪雅认为两大对撞机之间既有合作,又有竞争,竞争可以刺激我们探索更神秘的粒子物理学,合作研究则可以联合两大加速器的力量来寻找某个未知领域的答案。

http://www.foxnews.com/science/2014/03/24/mass-world-heaviest-elementary-particle-found/



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帖子 由 一星 2014-04-01, 01:08

超大黑洞“种子”的质量也能达上万太阳

天文航天腾讯科学2014-03-31 07:41



[size=14][摘要]科学家最新研究表明,超大质量黑洞的“种子”非常庞大,形成于宇宙早期,在星系彼此碰撞之前就已存在。

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图中是环绕NGC 3783星系中心的超大质量黑洞。
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腾讯科学讯(悠悠/编译) 据国外媒体报道,最新研究表明,潜伏在星系中心的黑洞诞生之初也是“庞然大物”,矮星系中心黑洞的种子可能非常大,质量是太阳1000-10000倍。
这项发现与传统超大质量黑洞进化理论相悖,表明星系合并没有必要形成超大质量黑洞。研究报告负责人美国乔治-梅森大学肖比塔-萨特亚帕尔(Shobita Satyapal)说:“我们仍不知道星系中心的巨大黑洞是如何形成的,但是在微型星系中发现巨大黑洞表明黑洞应当形成于宇宙早期,在星系与其它星系碰撞之前。”
同时,这项研究还表明,超大质量黑洞主要通过吞噬气体和灰尘逐渐成长,与主星系保持“亲密关系”,相对平静地体积越来越大。
萨特亚帕尔和她的同事分析了美国宇航局广域红外勘测仪(WISE)观测到的矮星系,随着时间推移,矮星系相对变化较小,它们类似于宇宙初期存在的星系类型,因此矮星系是寻找早期超大质量黑洞的理想区域。
WISE全域勘测项目发现数百个矮星系,显示它们包含着体积较大的黑洞。萨特亚帕尔说:“我们研究表明超大质量黑洞原始种子非常庞大。”
其他研究人员指出,虽然这项研究结果非常吸引人,但有必要进行后续研究,进一步完善该研究成果。美国宇航局喷气推进实验室天文学家丹尼尔-斯特恩(Daniel Stern)指出,我们仍需进行更多的研究工作证实是否矮星系被活跃“摄食”黑洞所控制。目前,该项研究发表在近期出版的《天体物理学杂志》上。
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帖子 由 一星 2014-04-05, 00:21

科学家最新精确测定月球年龄:45.1亿岁

天文航天腾讯科学2014-04-04 07:43



[摘要]科学家通过“地质时钟”模型计算出月球年龄为45.1亿岁,在太阳系形成之后的9500万年就形成了。



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科学家绘制的原始太阳系模拟图,月球起源于地球与火星大小的天体碰撞事件中

腾讯科学讯(罗辑/编译)据国外媒体报道,科学家认为月球的形成与地球存在更大的关系,模型显示46亿年前,在太阳系的形成之初,地球曾遭到一颗火星大小的天体撞击,随后形成了月球。对此,我们可以通过对地球和月球的矿物进行调查,发现其是否有着相同的起源,最近科学家公布了最新的研究结果,月球的年龄在45.1亿岁,也就是说月球具有非常老的“资格”,在太阳系形成之后的9500万年就形成了。该研究所使用的模型还可以用于调查水星、金星以及地球等天体的演化过程。

科学家在本次研究中使用了一种“地质时钟”,可以推算出月球形成的时期,这有助于澄清月球到底在太阳系形成之后的多少年内形成的。此前有些研究人员认为月球在太阳系形成后大约3000万年,而另一些科学家认为月球形成的年代在太阳系形成之后的1亿年左右。来自国际研究小组的行星科学家认为后者是正确的,计算过程借鉴了地球上的地质演变过程,也被称为“地质时钟”,科学家发现天体撞击与月球的形成模型相互吻合,显示了地球在遭受其他天体撞击后可形成月球大小的天体。

该方法的先进性在于不需要使用放射性衰变的原子核来确定天体年龄,而是通过地质学上的演化过程来研究天体年龄。来自法国天文台的科学家认为我们找到了一个“时钟”来研究月球等天体的年龄问题,不需要借助同位素测量。

从目前的研究结果看,月球的形成与天体撞击模拟较为匹配,这就是所谓的大碰撞假说,这颗神秘的天体被命名为“忒伊亚”,是一颗在太阳系形成之初就存在的行星,后来由于某种原因与地球发生了碰撞,于是形成了月球。“忒伊亚”天体的大小接近火星,在希腊神话中被称为月亮女神。我们所处的太阳系被认为形成于46亿年前,形成过程为主流的行星系统演化模型,原行星盘逐渐演变为如今的太阳系各大行星。
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帖子 由 一星 2014-04-08, 02:17

美国宇航局发现银河系中央暗物质群证据

科学腾讯科技[微博]罗辑2014-04-07 06:55



[摘要]美国宇航局费米空间望远镜最新的数据显示,在银河系中央存在大量的暗物质群,并释放出超量伽玛射线。



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欧洲天文台激光指向的正是银河系的中央

腾讯科学(罗辑/编译)据国外媒体报道,美国宇航局费米空间望远镜发现了关于银河系中央暗物质群的强有力线索。根据美国宇航局官网公开的数据,多个天体物理中心探测到银河系中央附近出现了更多高能伽玛射线的释放,科学家所迷惑的是,我们所观测到的正常物质并不会产生如此大量的伽玛射线释放,这说明还有很大一部分是我们所看不到的,而且根据暗物质模型所推出的伽玛射线释放与之相符,进一步确定了银河系中央存在大量暗物质的推论。

来自费米国家加速器实验室、哈佛-史密森天体物理中心、麻省理工学院以及芝加哥大学的科研人员分析了费米伽玛射线的观测图像,最新的结果认为银河系中央附近的暗物质群规模比此前估计的要大,来自巴达维亚费米实验室的天体物理学家丹·胡珀介绍:费米望远镜最新的观测图像证明我们的分析结果是正确的,传统的脉冲星和气体云碰撞释放的射线等并不能完全解释这个奇特的现象,我们此前对伽玛射线现象的可行性推论在此研究中并不成立,但是如果用简单的暗物质模型却很容易解释。

新的研究进一步证实了在我们银河系的中央存在大量的暗物质群,这也是天文学家所希望找到的天体物质密集的区域,暗物质只会通过引力作用与周围的可见物质发生相互作用,如果在普通天体物质稀疏的地方研究暗物质行为就比较困难。在银河系中央附近,大量的暗物质吸引着普通物质,形成了具有一定可见的“结构”,这样我们就可以间接了解暗物质。

目前没有人知道暗物质的真正性质,它们可能是弱相互作用大质量粒子,该理论是当前最为热门的暗物质粒子候选者,当两个这样的粒子发生碰撞时就会释放出伽玛射线,美国宇航局的费米望远镜正是专门观测宇宙伽玛射线的望远镜,这样一来就很容易捕捉到“多余”的伽玛射线释放源。

美国宇航局的科学家进一步推测暗物质粒子的质量估计在31至40千兆电子伏之间,碰撞产生的伽玛光谱也符合科学家的预测。由于其质量非常低,科学家试图通过大型强子对撞机来寻找暗物质粒子。


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帖子 由 一星 2014-04-09, 01:31

哈勃发现巨大星系群 质量约三千万亿颗太阳

天文航天腾讯科学2014-04-08 07:57



[摘要]科学家通过美国宇航局哈勃空间望远镜观测到一个被称为“胖子”(El Gordo)的星系群,其质量相当于3千万亿个太阳,是相当罕见的天体集群。



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美国宇航局哈勃空间望远镜拍摄的“胖子”星团照片

腾讯科学讯(罗辑/编译)据国外媒体报道,来自美国宇航局哈勃空间望远镜最新观测,科学家发现一个被称为“胖子”(El Gordo)的星系群质量相当于3千万亿个太阳,这个数值比科学家此前估计的要大43%,可谓是宇宙中“大个子”天体集群。来自加州大学戴维斯分校研究人员詹姆斯·梓认为这个发现让我们察觉到一个更大的可能性,即“胖子”星系群在宇宙早期时就是一个非常庞大的结构,演化到现在已经突破了传统的星系群质量上限。3千万亿倍太阳质量几乎是无法想象的,我们银河系中央的黑洞质量也才400万倍太阳质量。

科学家将“胖子”星系群正式命名为ACT-CL J0102-4915,其距离我们大约70亿光年,大约处于宇宙年龄一半的时空位置上。早在2012年1月,科学家的观测数据认为“胖子”星系群在质量大约在2千万亿个太阳质量,其结果来自美国宇航局的钱德拉X射线天文台和智利欧洲南方天文台的甚大望远镜阵列,调查过程中科学家对星系群中的气体和一些天体集群的运动进行了研究,但是计算还存在一些不确定性,这就导致了后来结果有些偏差。

不论如何,2千万亿与3千万亿在普通人的眼中都没有较大的差别,都达到了千万亿这个数量级,但在科学家的眼中就存在较大的差别,比如这会影响到研究人员对“胖子”星系群生世之谜的调查,罗格斯大学的合著者约翰·休斯认为如此巨大的星系群来自于早前天体集群的合并,那么这一过程是如何发生的,合并中星系是如何运动的等都需要进一步确认。本次哈勃望远镜的观测数据显示此前我们低估了“胖子”星系群的质量,其中包含着数百个大星系,如此庞大的天体集群是相当罕见的。
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帖子 由 惜缘 2014-04-12, 08:57

国际天文研究组发现首颗疑似太阳系外的"月球"
2014-04-12 13:11:08 来源: 中国网 有0人参与
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中国网4月12日讯 据法国《费加罗报》网站4月10日报道,一国际天文研究团队近日在天文物理期刊(The Astrophysical Journal)发表了一篇引起轰动的报告。报告中称他们在银河系某恒星的周围观察到疑似由像月球那样的卫星所引起的现象,因此推断在太阳系之外可能还存在着一个“月亮”。
法国国家科学研究中心-巴黎第六大学的天文物理研究所的研究人员弗吉尼亚·巴蒂斯塔解释道:“当一个具有引力场的庞大天体在某恒星周围经过时,它会改变恒星所发出的光的路径,即光线会像通过透镜一样发生聚焦,从而变得更亮。而这就是所谓的微引力透镜效应。在这种情况之下,通过分析亮度,可以了解到恒星或行星的许多信息。”
此次观察到的现象十分类似,对此研究者提出了两种可能的解释:一种解释是在离地球2000光年处,存在一个质量约为木星四倍的“漫游”的行星(即不围绕任何恒星旋转),被一颗质量约为地球一半的卫星绕转,即待确认天体可能是类似于月球那样的卫星;另一种解释是存在着一颗暗淡的小型恒星,被一颗行星绕转,且绕转轨道与海王星十分相似,这种说法意味着待确认天体可能是一个行星。弗吉尼亚·巴蒂斯塔分析说:“第一种解释与我们所观察到的现象更为吻合,但我们目前也仍无法排除第二个解释成立的可能性。”
无法进行最终确认


其实该微引力透镜现象在2011年就被新西兰的MOA望远镜所捕捉到过,并且很快被其他天文观测工具确认其存在。而2012年,夏威夷的“凯克”光学-近红外线望远镜试图寻找到上文提及的第二种解释中的恒星,但没有获得成功。弗吉尼亚·巴蒂斯塔回忆说:“如果第二种说法成立,那么那颗恒星将是一颗光芒微弱的红矮星,且正好处于望远镜观测能力的边缘处或之外,导致望远镜无法捕捉到它的踪迹。也就是说,望远镜没有观测到并不能保证它不存在,第二种说法的可能性无法完全排除。”
而根据第一种解释,存在着一颗“漫游的孤独行星”与一颗太阳系外的自然卫星的说法更能够让人为之兴奋。但是,研究人员仍然为无法观测成功而头疼不已。据悉,所有能够观测到的曾反应出微引力透镜效应的行星都已被排除在外,并非人们寻求的那颗“漫游行星”以及它的卫星。同样地,这也不能证明自然卫星不存在,因此第一第二种解释的可能性均无法完全排除。
(原标题:国际天文研究组发现首颗疑似太阳系外的“月球”)
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帖子 由 一星 2014-04-16, 01:01

宇宙终结的十种理论
    腾讯科学讯(悠悠/编译)宇宙大撒裂:科学家认为暗能量正在加速我们所观测的宇宙膨胀,最终将宇宙撕裂成虚无状态。预计宇宙大撕裂将在未来160亿年发生。


转自:[/font]http://tech.qq.com/a/20140415/004540.htm?pgv_ref=aio2012&ptlang=2052#p=10[/font][/color][/size]


由一星于2014-04-19, 00:26进行了最后一次编辑,总共编辑了2次
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帖子 由 一星 2014-04-19, 00:19

http://tech.qq.com/a/20140418/014338.htm?pgv_ref=aio2012&ptlang=2052
科学家发现首颗宜居带内地球大小系外行星
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