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宇宙难解之谜

已有 4070 次阅读 2007-9-14 10:21 |个人分类:网络资源

1.迷你型黑洞
按照新的理论,如果迷你型黑洞拥有强大的重力场,太阳系中将遍布数千个迷你型黑洞,它们只有原子核般大小。不同于其他大体积黑洞,迷你型黑洞来自于宇宙大爆炸的残留物,由于它们与第五维空间有关,对时空产生不同程度的效应。


附注:不曾想过但不排除可能性,先前一直想的是黑白洞,在想难道真的没有东西能摆脱黑洞的引力吗?

2.宇宙微波背景辐射(CMB)
宇宙微波背景辐射是宇宙诞生之初大爆炸时期的原始残留物,1960年代科学家首次证实它的存在,当时科学家发现一种无线电噪音在太空中四处辐射,最终确定这是宇宙微波背景辐射,它是经证实的天文学四大发现之一。近期,微波异向性侦测器(WMAP)测定宇宙微波背景辐射的温度为零下270摄氏度。



附注:支持辐射学说但不支持宇宙爆炸学说,既然存在宇宙爆炸那么是什么引发此爆炸?龙珠一直在想我们是谁来由何诞生,自来自何处,为什么出现在这个空间,所处空间物质与物质之间的必然联系

3.暗物质
究竟暗物质的性质和成份是什么?迄今为止这仍是天体物理领域的一个难解谜团。科学家们相信宇宙中仅有少部分物质是人类肉眼所能观测到的,而绝大多数物质是人类使用当前技术无法直接探测观察,这就是暗物质。有人猜测暗物质是由无形黑洞的轻量级微中子组成。目前,一些科学家置疑暗物质存在的真实性,并暗示更好地理解宇宙重力作用,可能会解开暗物质之谜。

4.太阳系外行星
直到1990年代初,科学家对行星的认识还仅限于太阳系内的几颗行星,迄今为止(2006年7月),天文学家已发现宇宙中存在190多颗太阳系外行星。是否宇宙中还存在着第二个地球?系外行星中是否有生命存在?这将是科学家们待解之谜。天文学家普遍认为,更为先进的天文技术很有可能揭示和发现类似地球的其他行星。

5.重力波
艾伯特·爱因斯坦在《广义相对论》中预言,任何物体处在加速状态下都会发出重力波,重力波是时空中扭曲失真的一种结构。重力波十分微弱,因此科学家认为在一些能形成重力波的“宇宙事件”中才能探测到,所谓的“宇宙事件”包括黑洞合并等。激光干涉引力波观测站(LIGO)和激光干涉仪空间天线(LISA)现积极探测神秘难懂的重力波。

6.星系相食
如同地球的动物一样,随着时间的流逝,星系之间也可以相互“吞食”和进化。目前,银河系的邻居仙女座星系就在吞噬着附近的卫星,在仙女座附近离散分布着数十个星团。以上图片模拟30亿年前仙女座与银河系发生碰撞和相互吞噬。

 

7.微中子
微中子带有中性电,事实上是一种无质量的基本粒子,它能够无阻碍地传输数英里。也许当你看这条新闻时,微中子便不知不觉地穿过你的身体。这种“幻影”粒子产生于健康星体的内部燃烧,这种原理就如同垂死星体的超新星爆炸。目前,科学家建立了一个微中子观测网(IceCube),该项目将探测器埋入地下、海水中或巨大冰层下。

8.类星体
类星体也是20世纪60年代天文学四大发现之一,它的光度很强,科学家可观测到遥远宇宙边缘类星体所释放的光芒。它们的大小不到1光年,而光度却比直径约为10万光年的巨星系还大1000倍!它的光芒使我们即使远?00亿光年之外仍能观测到它们,类星体又被称为“宇宙灯塔”。目前,天体物理领域一致认为,类星体是遥远星系中心巨大的黑洞。照片是1979年拍摄的3C 273类星体。


9.暗能量
科学家称,21世纪称科学界最大的谜团就是暗能量和暗物质。人们知道暗能量存在于宇宙,却不知它的构成是什么,它的构成与人类已知物质完全不同。据微波异向性侦测器(WMAP)结果显示,宇宙中普通物质只占4%,23%的物质为暗物质,73%是暗能量。

10.反物质
宇宙中存在着看不见的“反物质世界”,它的属性与我们的认知恰恰相反,比如,一个带有负电的电子,从反物质角度解释,它还拥有对应的反物质能量,即一个带正电电子。当物质和反物质相互碰撞作用,彼此能量抵消,碰撞之后即符合爱因斯坦的质能议程式:E=mc^2。据了解,科学家在未来新型太空飞船设计中提出了反物质发动机方案。

11.反物质
反物质是物质的镜像。物质由原子组成,原子又由质子、中子和电子组成。质子带正电,电子带...通常物质中没有发现过反物质,即使在实验条件下,反质子也一瞬即逝。
当你照镜子时,看一看在镜子中的那个你,如果那个镜子里的家伙真的存在,并出现在你的面前,会怎么样呢?
科学家们已经考虑过这个问题,他们把镜子中的那个你叫做“反你”。他们甚至想象很远的地方有一个和我们现在的世界很象的世界,或者说是我们的世界在镜子里的像。它将是一个由反恒星、反房子、反食物等所有的反物质构成的反世界。但是反物质是什么,这一切又可能是真实的吗?
对于“反物质是什么”这个问题,并没有恶作剧的意味。反物质正如你所想象的样子——是一般物质的对立面,而一般物质就是构成宇宙的主要部分。直到最近,宇宙中反物质的存在还被认为是理论上的。在1928年,英国物理学家PaulA.M.Dirac修改了爱因斯坦著名的质能方程(E=mc2)。Dirac说爱因斯坦在质能方程中并没有考虑“m”——质量——除了正的属性外还有负属性。Dirac的方程(E=+或者-mc2)允许宇宙中存在反粒子。而且科学家们也已经证明了几种反粒子的存在。这些反粒子,顾名思义,是一般物质的镜像。每种反粒子和与它相应的粒子有相同的质量,但是电荷相反。以下是20世纪发现的一些反粒子。
正电子——带有一个负电荷而不是带有一个正电荷的电子。由CarlAnderson在1932年发现,正电子是反物质存在的第一个证据。 反核子——带有一个负电荷而不是通常带有一个正电荷的核子。由研究者们在1955年的伯克利质子加速器上产生了一个反质子。
反原子——正电子和反质子组合在一起,由CERN的科学家制造出第一个反质子(CERN是欧洲核子研究中心的简称)。共制造了九个反氢原子,每一个的生命只有40纳秒。到1998年CERN的研究者把反氢原子的产量增加到了每小时2000个。当反物质和物质相遇的时候,这些等价但是相反的粒子碰撞产生爆炸,放射出纯的射线,这些射线以光速穿过爆炸点。这些产生爆炸的粒子被完全消灭,只留下其它亚原子粒子。物质和反物质相遇所产生的爆炸把两种粒子的质量转换成能量。科学家们相信这种方法产生的能量比任何其它推进方法产生的能量强的多。 所以,为什么我们不能建一个物质——反物质反应机呢?建造反物质推进机的困难之处在于宇宙中反物质的缺乏。如果宇宙中存在相等数量的物质和反物质,我们将可能看到围绕我们的这些反应。既然我们的周围并不存在反物质,我们也不会看到物质和反物质碰撞所产生的光。
在大爆炸产生时粒子数超过反粒子数是可能的。如上所述,粒子和反粒子的碰撞把两者都破坏掉了。并且因为开始的时候有更多的粒子存在,所以现在的粒子是所有留下来的那些。今天在我们的宇宙中可能已经没有留下任何天然的反粒子。但是,在1977年科学家们发现在银河系中心附近有一个可能的反物质源。如果那个地方真的存在,也意味着存在天然的反物质,所以我们将不再需要制造反物质。
但是目前,我们将不得不创造我们自己的反物质。幸运的是,通过使用高能粒子对撞机(也叫做离子加速器)这种技术制造反物质是可行的。离子加速器,象CERN,是沿很强的环绕的超磁场排列的一些巨大的隧道,超磁场可以使原子以接近光速的速度推进。当原子通过加速器出来时,它轰击目标,创造出粒子。这些粒子中的一些就是用磁场分离的反粒子。这些高能离子加速器每年只能产生几个毫微克的反核子。一毫微克是一克的十亿分之一。所有一年之内在CERN产生的反核子只够一个100瓦的电灯泡亮3秒钟。如果要用反核子进行星际旅行将需要消耗几吨才能实现。



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