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标准大爆炸论描述了我们的宇宙，从核物质密度的状态中爆发出来，以后一直在膨胀。若我们把这个膨胀倒退回去，随着时间的后退，追踪宇宙的演化，那么，约在150 亿年前，所有的一切皆必集于一个单一的、无限密实的点上，数学上称之奇点。宇宙学家把这一创生瞬间搁在一边，而来考虑宇宙如何从超密态中演化出来。科学上的一个伟大成就，是对奇点后 1秒钟以来，所发生的一切作出描述，这一瞬间前宇宙处于无限密实和高温状态，是现代物理学所无能为力的。此时的密度和温度，已分别下降了；标准模型解释了25% 的原始氢，如何从大爆炸中转变成氦，为何宇宙弥漫着温度在3K之下的微波辐射以及其他一些问题。但标准模型无法解释创生本身——一个极密极热的宇宙，如何在 1秒的岁数上创生出来。在探索这一奥秘中，理论家考虑到这种可能性：我们的宇宙，只不过是无数宇宙中的一个。这一思想和黑暴胀概念相关。标准模型难以解释宇宙中的平滑性和均匀性，而暴胀说却迎刃而解。暴胀开始于一个瞬间，当时整个宇宙只有一颗基本粒的大小，由于短暂的量子起伏能无限扩大，从而出现了按指数性急剧膨胀的暴胀，它为从无(真空)中生有(宇宙)提供了一条途径，这听上去像神话，但量子论的测不准原理确实导致了这种结果。该原理说，在微观世界，我们能精确地测定一粒子(如电子)的位置，但却以测不准其动量为代价，反之亦然。这相当于说，我们了解一辆汽车的速度，可是却无法确定它在那里?这并非荒谬?(幸亏这仅发生于粒子世界)量子说的奠基人海森堡说，这个“测不准”并非测量技术的问题，这是一条自然法则。我们把诸如位置动量这样的，显现量子行为的一对物理量，称为共轭变量，能量和时间组成另一对共轭变量。量子论精确地定义能量(E)和时间(T)之间的关系，据此，能量可在微小的真空空间中出现，只要它能很快消失，以致没有时间来觉察这一过程。这就延伸出一个重要的结论，因据爱氏的相对论，质量(m)和能量(E)是等价的。故测不准原理认为，在微小空间中，能出现物质，只要它很快消失。例如，现在人们知道，电子和正电子从真空中暴出存活极短的间隙而相互湮灭。此般粒子称为云粒子，它们的存在，解释了带电粒子间的电磁力作用。若无云粒子，理论跟观察就不吻合，在此意义上，云粒子可视为“真实”。真空中的量子起伏是一个量子水平上的事件，它怎么能暴出含有如此大量物质(质量)的宇宙呢 ?理论家说，引力场中含有能量，若以物质(也即能量)所表示的能量为正，则引力能为负，宇宙总的引力能与其总的质量能必相等，故宇宙的净能为零。因此，所有一切皆通过量子起伏，从零无中涌出也就不奇怪了。既然我们的宇宙(一个质能论)当真从零无中涌出，并经暴胀生成完整的宇宙，那么类似的过程也可在其他空间出现吗? 是的，应该是那样。从测不准原理的观点来看，在这时间的长河上，浮着无限的质能论，我们这个理论，只是其中之一，遗憾的是，理论与理论之间无法互通信息!多宇宙论无疑是现代宇宙学的一个进展，它兴起于80年代后期。在这一领域中近来出了一位新秀——维仑金，他从宇宙学的业余爱好者，变成了宇宙学家，他的观点使得像霍金(被誉为爱因斯坦第二)、古斯(暴胀论创立者)这样的人物，都为之刮目相看。他提出了平凡原理。我们宇宙是众多中的一个，现在要问，它为何具有这些特征，这里指的是一些基本自然常数：光速、电子电荷、夸克质量等，它们形成物理学的基础，也用以界定我们的宇宙。要知道，这些常数对恒星的形成，生命的产生，都是十分关键且敏感的，也就是说，这些常数的值稍有变化，恒星不会形成，更谈不上你、我、他的存在了，但在这里还未包括令理论家深感头痛的宇宙常数。宇宙常数来得也蹊跷，当爱氏把广义相对论方程应用于宇宙学时，使他陷入困境，因为物质的引力吸引，势必造成宇宙的塌缩，于是他在方程中添上一个带正号(因引力能为负)的宇宙常数(表示斥力)，以使宇宙保持平衡而处于静态( 这是当时科学界的共识 )，但1927年哈勃发现了宇宙在膨胀，根本不需要这个人为的斥力了。故爱氏把宇宙常数称为“我一生中最大的错误。”半个多世纪以后，现代宇宙学家为宇宙常数平了反，它不但不多余，且地位重要，其值的大小甚至可决定我们宇宙是否存在；它的含义已不再像过去那样模糊，而是我们宇宙真空能量密度的一种量度。一些物理学家计算出的宇宙常数值是一个大的正值，这将引起很大的反引力，使宇宙膨胀达到碎裂的程度；一个大的负值，将使宇宙有一个奇怪的曲率，当你从窗口朝外看时，竟可看到房子的内部，显然跟实际不符。物理学家已认识到，期望值与观察值之间有个很大的距离，这说明有某种尚未知晓的原因，正在使该常数值下降；若有某种因素使此常数从一个可疑的高值，降到十分接近于零，那么此常数必为零。因在他们看来，零与一个小数相比，则零更具有本质的意义。但是维仑金的想法却不然，他认为一个小数更可取。如何解决这个问题，维氏借用了宇宙学中的“人择原理”。

宇宙诞生之前，没有时间，没有空间，也没有物质和能量。大约150亿年前，在这四大皆空的 “无” 中，一个体积无限小的点爆炸了。时空从这一刻开始，物质和能量也由此产生，这就是宇宙创生的大爆炸。 　　刚刚诞生的宇宙是炽热、致密的，随着宇宙的迅速膨胀，其温度迅速下降。最初的1秒钟过 后，宇宙的 温度降到约100亿度，这时的宇宙是由质子、中子和电子形成的一锅基本粒子汤。随着这锅汤继 续变冷， 核反应开始发生，生成各种元素。这些物质的微粒相互吸引、融合，形成越来越大的团块，并逐 渐演化 成星系、恒星和行星，在个别天体上还出现了生命现象。然后，能够认识宇宙的人类终于诞生了。 　　这幅大爆炸图景，是目前关于宇宙起源最可能的一种解释，被称为“大爆炸模型”。大爆炸理论诞生 于20年代，在40年代由伽莫夫等人进行补充和发展，但一直寂寂无闻。直到50年代，人们才开始广泛注 意这个理论，不过也只是觉得它很好玩，并不信服。人们更愿意认为，宇宙是稳定的、永恒的。 　　但是，越来越多的证据表明，大爆炸模型在科学上有强大的说服力。我们不得不相信，宇宙有一个开始，也将有一个终结。它产生于“无”，也终将回归于“无”。 宇宙：可有始，可有终？ 　　在人类历史的大部分时期，有关创世的问题，一向是留给神去解决的。宇宙起源于何处？终点 又在哪里？生命如何产生？人类怎样出现？对这些疑问，许多宗教都能给出一份体系完备的答案。至于 上帝从哪里来，这种问题是不该问的。 　　直到最近几个世纪，人们才开始学着把神撇开，以超越宗教的角度，去思考世界的本源。这样 一来， 就有一个重大的原则性问题需要解决：宇宙是永恒存在的，还是有起始的？ 　　这两种说法长久以来一直困扰着科学家、哲学家和神学家，对于普通人来说，更是难以理解。 假设宇 宙在时间上没有起源，即过去一直存在，那么宇宙的年龄就是无穷大了。无穷大这个概念，一听 就让人 头昏脑胀：既然是已经过去了无穷久的时间，我们的“现在”又是什么呢？而如果说宇宙是有起 始的， 那么它就是从“无”中突然产生的了，这最初的一刹那，又是怎样呢？ 　　凭着人类在短暂的生命中获得的常识，实在是很难想明白这些东西。不过，我们可以从科学上寻求一些佐证。大爆炸模型的一个基本假设是宇宙的年龄有限，这个说法令人信服的直接理由，来自物 理学中 一条最基本的定律——热力学第二定律。这条科学史上最令人伤心绝望的定律，冥冥中早已规定 了宇宙 的命运。 　　简而言之，第二定律认为热量从热的地方流向冷的地方。对任何物理系统，这都是众所周知并 且显而 易见的特性，毫无神秘之处：开水变凉，冰淇淋化成糖水。要想把这些过程倒过来，就非得额外 消耗能 量不可。就最广泛的意义而言，第二定律认为宇宙的“嫡”（无序程度）与日俱增。例如，机械 手表的 发条总是越来越松；你可以把它上紧，但这就要消耗一点能量；这些能量来自于你吃掉的一块面 包；麦子在生长的过程中需要吸收阳光的能量；太阳为了提供这些能量，需要消耗它的氢来进行核反 应。总之 宇宙中每个局部的嫡减少，都须以其它地方的嫡增加为代价。 　　在一个封闭的系统里，嫡总是增大的，一直大到不能再大的程度。这时，系统内部达到一种完 全均匀 的热动平衡状态，不会再发生任何变化，除非外界对系统提供新的能量。对宇宙来说，是不存在 “外 界”的，因此宇宙一旦到达热动平衡状态，就完全死亡，万劫不复。这种情景称为“热寂”。 　　宇宙正在缓慢地、但坚定不移地走向这无法抗拒的命运，几代智者为此怀疑人类的存在是否有 意义。 暂且撇开这种沮丧的情绪，作一个简单的推理，我们就可以发现，宇宙不可能有无限的过去。很 简单， 如果宇宙无限老，那它早就已经死了。以有限速率演变的东西，是不可能永远维持下去的。换句 话说， 宇宙必然是在某个有限的时间之前诞生的。 大爆炸：有推论有根据 　　第二定律明示了宇宙有起始，但这个重要推论竟然被19世纪的科学家忽略了，它只是在后来成 为大爆 炸模型的佐证。该模型的提出，是基于20世纪初的天文观测。 　　20年代，天文学家埃德温哈勃注意到，不同距离的星系发出的光，颜色上稍稍有些差别。远 星系的 光要比近星系红一些，即波长要长一些，这种现象被称为“哈勃红移”。它说明，各星系正以很 高的速 度彼此飞离。一列火车快速驶远时，它的汽笛声听来会沉闷很多，因为声波相对于我们的频率变低、波 长变长了，这就是多普勒效应。把声波换成光，产生的效果就是红移。哈勃对众多星系的光谱进 行研究 后确认，红移是一种普遍现象，这表明宇宙正在膨胀。这一发现，奠定了现代宇宙学的基础。 

大家都知道光是直线运动的，但它并不是绝对的直线，依然还是有极小的曲度，只不过它在我们能观测到的范围内是感觉不到曲度存在的，所以人们才认为它是直线运动的，一旦运动到宇宙这么大的范围时，它将曲而归返，从我们对光的直线运动理解它如此直线运动下去，要运动到多大的范围才因它的极小曲度而导致其曲而归返，再去理解宇宙的大小就不难知道宇宙是有多大了，你们想象到宇宙有多大了吗？

从混乱到秩序--宇宙和物理定律的本质 --宇宙模型猜想及模拟 ptree 为了比较直观的表示我的想法，我先举一个例子，可用计算机编程来直观认识从无序到有序的过程：假设一个100亿X100亿的数组，每个单元随机地取0,1两值，应屏幕上像素的有无，一一对应需要理想大的屏幕，假若人能够直观的分辨到每个像素，那么看到的景象显然是一片混乱，但假若人只能分辨100个像素，而且只能把这100个像素分为3类，其中方格中1的个数大于3/4，即75个以上时显示出黑色，而小于1/4时显示为白色，其余显示灰色，那么人们看到的混乱程度就降低了许多，假若人的分辨能力更低，按同样的规则决定颜色，人们看到的景象的有序度又有所提高，可见人们认识的精确度越高，物质显示出的混乱程度越大，我们世界显示出来的宏观有序实际上在最低层次上完全无序是完全可能的，而且宇宙中这个数组是比100亿方大得多的数字，人们能辨别出来的物体所含的基本粒子数也非常巨大，但宇宙中物质所占的比例非常小，相当于这个巨大的数组中只有很少的一部分碰巧满足形成某种宏观可辨识的形状，绝大部分显示出平均分布造成的灰色，对应广阔无垠的真空。。。这里还没有考虑这个数组的动态特征，假若大家玩过那个生命游戏，就可以感受无序到有序是怎样发生的，只有给这个数组某种可以认可的假设变化规则(对应宇宙的特征，大家看完文章后可思考一下什么样的规律比较适合)也同样可以预料一些保持稳定的有序变动的精巧的图案，会在这个超大屏幕的一些孤立的小范围上呈现出来，尽管这些有序的区域相对于无序的区域是那么的少，就象我们赖以生存的物质世界相对于广漠的宇宙是多么的微不足道一样，但其中一个细小的微粒上生存着你我。。。(在实际编程时由于只能取一个较小的数组，而且屏幕也很小，直接用这种方式不容易观察到很好的效果，而且本文许多其它的猜想也不能模拟，但也可以得到一点感性认识了，假若读者有这个兴趣，并有更好的算法和思想，如确定什么样的物质生成规则比较形象地描述本猜想中物质生成过程，以及空间变化等，请与我联系，谢谢！) 从最无序的熵最大到最无序的熵最大，前者却小于后者，然而都对应于最无序 ptree试图修正热力学第二定律？呵呵～～～ 一：宇宙模型假说 说明：本假说的理论基础有： 宇宙大爆炸理论，量子论，真空激发等。本假说假设这些理论是正确的，然后把他们作为真实的现象在自己的理论框架里进行解释… 概述： 最经济原则是宇宙的精神，这种精神存在于整个宇宙的时空中。 宇宙产生之前是完全随机的，偶然打破这种平衡，使宇宙以大爆炸形式膨胀起来。 宇宙总是倾向于恢复平衡态。 表现在现代物理学，就是热力学第二定律，和宇宙膨胀速度的下降，试图恢复不再膨胀的动态平衡，或尚未膨胀时候的平衡，后者是宇宙大塌缩的假说。 ？宇宙为何膨胀 ?宇宙为何降 膨胀的速度 ？宇宙停止膨胀时会怎样 偶然，由于偶然，这种平衡被打破，宇宙开始膨胀，膨胀带来温差，从而负熵引入， 秩序形成。尽量恢复这种被打破的平衡，膨胀速度降低，直至停止膨胀，达到另外 一种称之为“热寂”状态的最大无序的动态平衡稳定态。 宇宙之所以这样，因为这样的宇宙是最容易形成的宇宙，是最经济的创世方法。 注意和人择原理正好相反。(人择原理参见《皇帝的新脑》第一推动丛书，湖南科技出版社，本人的许多物理学宇宙学自然哲学知识均来源于这一套科普丛书) 宇宙最基本的定律是没有规律，物质抽象的最基本单元（以下简称为基元）是完全没有规律地随机生存和湮灭，从无中生出来，或者突然湮灭，这个过程称为真空的涨落。 基元活动完全随机的，宇宙整体处于一个动态平衡的状态，也就是熵最大的状态。这个状态处于随机概率分布的峰值，也是最容易产生和保持稳定的状态，可以想象宇宙的绝大多数状态应该是这种完全无序的状态。宇宙尚未发生大爆炸之前的奇点的状态以及膨胀停止时的热寂状态都是这种状态。下面的论述中将说明这种最无序的状态表现出一种“引力”的有序状态，并且论述了秩序如何形成的。 这一切皆是偶然发生的。 在偶然中蕴含着必然。 正所谓“道生一，一生二，二生三，三生万物”

天文爱好者用相机和望远镜拍摄壮丽宇宙图景《每日邮报》刊载了一组天文爱好者用自制望远镜和相机拍摄的非凡宇宙星云图像。　　这些壮观的图片是由乌克兰业余天文爱好者Georgiy Suturin使用自制望远镜和照相机捕捉到的。http://pic.people.com.cn/mediafile/201107/20/F201107200805201792724604.jpgSuturin先生自行拼装了望远镜完成了这些不可思议的拍摄，他一直致力于开发和试用各种各样的设备，为的是他的工作能够尽善尽美。　　“这些年，我也不断的改进我的望远镜， 如果你看到我架起设备拍摄照片，你可能会想，这个人是不是要拿这些设备去弄一个机械枪出来啊。”　　他说：“我买了一个小型的星特朗数码望远镜，我甚至能从中看到月球的景象了。我开始收集我需要的一切设备来完成我的拍摄，即使这些设备有的很难弄到。我妻子可不太乐意我的这些行为，但是这仅仅是一个开始，我接下来还会购买复消色差的望远镜，价钱几乎相当于一辆小汽车了。”　　“如果我说我可能在上面花费了几千英镑并不为过，我买了很多小的东西，为的是要更完美的图像效果。但是当我在跋涉了几百英里之后，逃离城市的喧嚣和光亮，得到了我想要的效果，这一切都是那么有价值。我需要在氢、氧气和硫磺“穿梭”捕捉到尽量完美清晰的图像，当我拿着这些照片回家的时候一切努力都是值得的。”

据国外媒体报道，宇宙中最“慢”的概念是什么呢？斯坦福物理学家给出了自己所认为的“最慢的事件”。得益于美国EXO探索实验得出的数据，有一种神秘的粒子活动从137.5亿年前的宇宙大爆炸开始到现在，该试验名称缩写为“2nubb”。其代表的是两个中微子双β衰变，这种衰变只存在于理论之中，是放射性元素在某种形式下具有的特性。在两个中微子双β衰变类型中，两个中子，中性亚原子粒子处于一个原子核中，这时候就是自发地衰变为两个质子，两个电子和两个反中微子，而两个反中微子，在物理学家眼中可认为是微小的“反物质双胞胎”，而且几乎没有质量，是一种非常神秘的粒子。

网传宇宙活动催生“暗人类”专家：无科学依据http://www.people.com.cn/mediafile/pic/20121008/81/1692696536411945785.jpg楚天都市报讯 本报记者周治涛　　近期热映的电影《普罗米修斯》中，掌握宇宙航行技术的地球人来到一个遥远星系寻找人类起源的秘密与真相，引发人们对人类生命缘起的关注。而近日，网上一则“银河系活动将催生‘暗人类’”的紧急提示，也再次挑动人们好奇的神经。不过专家表示，无论是从天文学还是医学的角度，这种说法都毫无根据。　　网传：“暗人类”呼之欲出　　近日，微博上一则标注“紧急提示”的信息引来网友疯转，根据该微博的说法称：如果今年9月—11月受孕成功怀孕，当这批孩子生长到5至6岁的时候可能有部分孩子会出现奇特的异能现象。因为近期银河系的奇怪暗能量粒子正在轰击地球。在这阶段受孕的孩子的DNA可能和常人有所不同，这其实才是2012的真正意义，一批暗人类即将诞生！　　据了解，根据宇宙加速膨胀等证据，科学家发现了推动宇宙运动的暗能量，但对于“暗人类”的说法，目前并没有科学的解释。　　这则帖子同时在百度贴吧等网上引来围观，有网友调侃称，如果近期生小孩或许真的能创造一个“铁血战士”，不过也有网友质疑，天象活动是否真的会影响人类生育，“暗人类”呼之欲出了吗？　　辟谣：“天象造人”无科学依据　　神话传说中流传着伏羲母亲曾看见巨大脚印，好奇地踩了一下，受感而孕生下伏羲一说。古书也记载“圣人皆无父，感天而生”。不过科学家们表示，现实生活中，天象造人尚无确凿的科学依据。　　湖北省天文学会常务副理事长、中科院测量与地球物理研究所研究员高布锡解释，科学家已证实暗物质和暗能量的存在，但所谓的“暗人类”并没有依据，银河系离地球有数万光年的距离，它对地球的影响是非常宏观的。近期暗能量粒子轰击地球对人类造成巨大影响的说法没有根据，并且此前有科学家通过太阳黑子活动等研究，也没有获得相关的结论。　　华中科技大学同济医学院生殖医学中心专科医院院长熊承良教授表示，一些射线的发生和一定范围内环境变化会影响人类生殖健康，理论上外界因素通过影响DNA确实会给新生人类的体征带来变化，但是否会给人带来异能，缺乏科学研究。尽管航天医学已经着手研究人在外太空环境下的生育机理，但天象造人尚无科学依据。

科技日报讯一个宇宙果然还是太孤单了。据国外媒体报道，美国科学家最近发现了首个证明其他宇宙存在的确凿证据。借助由普朗克太空望远镜观测到的数据绘制而成的宇宙地图，科学家们认为，图中宇宙微波背景辐射之所出现不规则分布的状况，其原因只能是其他宇宙施加的引力所致。该结果可能是“多重宇宙”这个颇富争议的理论问世以来第一个真正的证据。 宇宙全景图展示了138亿年前大爆炸发生时产生的辐射——它们在今日依然可被侦测到，并被称为宇宙微波辐射。一般来说，科学家们倾向于认为这种辐射的分布是均匀的，但是全景图显示出不同的事实——在南半部的天空中存在一个强大的中心，以及一个无法用现有物理学知识解释的“冷域”。 实际上早在2005年，美国北卡罗来纳大学教堂山分校的理论物理学家劳拉·莫尔西·霍格顿与卡耐基梅隆大学教授理查德·霍尔曼曾预言宇宙辐射不规则分布的存在，而其原因来自于其他宇宙的牵引。不过一直以来他们都缺乏可操作性的实验验证方法。 如今，通过普朗克天文望远镜的数据，莫尔西教授相信自己当年的预测已经得到证实：人类所处的宇宙并非独一无二，它只是无数同类中普普通通的一个。“自大爆炸发生起，其他的宇宙就一直对我们所在的宇宙施加着引力，宇宙微波辐射的不均匀分布就是结果。它也是第一份令我们能够证实其他宇宙存在的有力证据。”莫尔西说。 尽管依然有不少科学家对“多重宇宙”这一理论抱有质疑，但是该发现势必引发物理学许多观点与认识的改变。花费5.15亿英镑打造普朗克望远镜的欧洲空间局就表示，该望远镜提供的宇宙全景图具有极高的精确度，因而从中确实有可能发现许多目前尚无法解释的谜题，而它们也对物理学提出了新的挑战。 据《星期日泰晤士报》称，剑桥大学理论物理学教授马尔科姆·佩瑞认为，该发现有极高的可能来佐证“多重宇宙”的存在。他的同事天体物理学教授乔治·埃弗斯塔西欧对此也表示支持：“多重宇宙的论调现在听起来仍然让有些人感到怪异，这情况就像当年大爆炸理论的提出一样。不过，现今我们已经掌握了有力的证据，这必将彻底改变人们对于宇宙的认知。” （张梦然） 《科技日报》 2013-05-23 （二版）

30年前，《物理学评论D》中的一篇论文彻底地改变了我们对宇宙起源的认识。它证明，来自粒子物理学的新观点暗示宇宙在其诞生之后极短的时间里可能经历了一个高速膨胀的时期。这一被称为暴涨的阶段可以解释我们的宇宙是如何演化出所观测到密度和均匀性的。暴涨不仅成为了宇宙学理论的核心原则，它还意味着任何有抱负的宇宙学家都必须要学习粒子物理学。在20世纪70年代，粒子物理学家开始构建大统一理论（GUT），它认为在超过1015千兆电子伏特的温度或者能量之上电磁力、强核力和弱核力是相同的。在标准的大爆炸模型中，宇宙初始时的高温足以达到大统一的状态。然后，在宇宙年龄大约10-35秒的时候，强核力脱离了仍然统一在一起的弱电力。理论家意识到，这一转变会导致一个与宇宙学观测不符的结果，那就是它会产生大量的孤立磁北极和磁南极，或者称为磁单极。当时宇宙学中还存在着两个看似无关的问题。第一个是均匀性问题。宇宙膨胀得如此之快以致于今天可观测宇宙中的所有区域都没有足够的时间通过交换物质和能量来使得它们的温度和密度相当。但为什么宇宙到处看起来却或多或少都是相同的呢？第二个问题是我们的宇宙看起来几乎是“平直”的——在最大的距离尺度上时空仅具有很小或者没有曲率。但是在宇宙学标准模型中，任何开始时具有微小曲率（或正或负）的宇宙随着自身的膨胀都会和平直时空差得越来越大。在超过100亿年之后还要让宇宙几乎是平直的就犹如让一支铅笔永远用笔尖保持平衡一样困难。 1979年底，当时在美国斯坦福直线加速器中心的艾伦·古斯（Alan Guth）意识到，他和他的同事最近所给出的一个磁单极问题的解决方案也能解决这两个主要问题。这个解涉及到GUT的一个要素，被称为希格斯场。希格斯场弥漫于整个空间中。随着宇宙膨胀冷却，当希格斯场从一个值转变成另一个值时，强核力就与其他力分离了开。为了解决磁单极问题，之前同在美国康奈尔大学的古斯和亨利·泰（Henry Tye）提出希格斯场不会立即转变而是会在某个错误的值上逗留一段时间。这有点像一个被困在山顶洼地中的小球，它无法滚落到下方的山谷中。一个推迟的希格斯场相变意味着形成较少的磁单极。古斯开始思考推迟相变对于宇宙膨胀意味着什么。当希格斯场处于错误值的时候，它会成为宇宙中占主导的能量。与通常仅包含物质和辐射的宇宙的缓慢膨胀相比，它还具有可以使得宇宙随时间呈指数式膨胀的奇怪特性。被古斯称为“暴涨”的这一指数式膨胀解决了均匀性问题，因为在早期宇宙中足够小的区域里内部过程会使之变得均匀，随后它就暴涨到了超出我们今天可见的范围。他还证明，暴涨的时间越长，它就会把宇宙铺展得越接近平直。在他的论文中，古斯承认他的模型存在一个严重的问题。希格斯场不会在空间中的每一个区域完成它的相变，导致一个看上去会和我们所见的宇宙迥然不同的不均匀宇宙。然而就在一年之后，其他人则找到了避免这个问题的方法。目前在美国芝加哥大学的洛基·科尔布（Rocky Kolb）说，当时只有少数的年轻粒子物理学家开始对宇宙学感兴趣，但是对他而言磁单极问题似乎要比其他的宇宙学问题更为急迫。他说：“当时我们全然不知暴涨最终会变成如此强有力的想法。”但现在暴涨已经成为了宇宙学不可分割的一部分，有望解释包括诸如星系和星系团这样的结构起源等越来越多的问题。

类比法是解开宇宙之谜的唯一方法：像瞎子摸象一样的手摸到哪，脑子就想到哪，就算那些瞎子们把大象全部摸到，然后将大家摸到的简单加起来也未必就等于真实的大象，我们认识宇宙时，何况宇宙比大象大多了，凭你人类的那双手或那天文望远镜是无论如何也摸不到边或看不到边的，如果人类也像瞎子摸象似的去认识宇宙，对宇宙是无法认识的。像瞎子摸象式的去认识宇宙是永远也不能认识宇宙本质的，因为蛇+柱子+蒲扇+墙壁≠大象。 现象认识+现象认识+现象认识+现象认识≠本质认识。类比法才是解开宇宙之谜的唯一方法：只有使用一种不同于瞎子摸象式的认识方法，才有望揭露宇宙之本质，它就是类比法，它是一种高度智慧的思想理论，即以自己之已知求出别人之未知，反过来又以别人之已知求出自己之未知。例如要解开地球之谜就只有拿生物现象与地球现象相互类比，这样在解开地球之谜的同时也解开了生物之谜，一举两得，何乐而不为。并且还绝对准确。这样的研究方法就是类比法。将心比心不仅只是用来实现人们之间相互理解沟通，而且还是用来认识宇宙万物的唯一方法：我看了许多科学家研究宇宙的理论推测，觉得推理是没问题，问题就出在他们的那个假设上面或那个理论的基础依据上面，他们是拿一个不太明了其本质的局部现象理论直接去推测出一个更加未知的现象结论，这样推导出来的现象结论能够真的存在吗？或者说这样的结论真的是其本质（实际）所在？这就是在我之前或除了我以外的所有科学家犯得一个共同错误，纠正这一错误的唯一方法就是使用“将心比心的那种类比法”.现象理论的最大弊端就是以看到的某个自然现象为依据，然后加上毫无约制的猜想而得出的多种无法区别真伪的多种猜测认识，现象理论的最大弊端就是“多”而“乱”，形不成统一认识，猜想没有制约性是导致现象认识杂乱无章的罪魁祸首，而使用类比法就不会出现那种情况，所谓类比法就是一种使人们的猜测受到比对对方的一种制约，这样猜测就不会出现盲目，更不会出现主观随意现象。才有真正意义上的客观公正可言。

关于“宇宙守恒定律”发现的说明：困惑，人类为什么对自身正在经历着的生长现象却无从认识，生长现象是人类每个人都既亲身感觉到，又相互观察到的再熟悉不过的事情了，这样最了解的现象都不能认识，这是为什么？是不是不会理解生长现象？若要正确理解生长现象，只有通过寻找非己之参照物进行类比方可知道之。否则休想从自身明白自身。分析来分析去，还是缺少理解，缺少对比理解，只要将生物与地球进行类比理解，就可以理解生物也可以理解地球，一举两得。地球能不能与生物类比？或生物能不能与宇宙类比？答案是肯定的，而且还是揭开两者之本质时而非此不可的。因为生物只是宇宙变化中的一个高级别现象，它们之间是种特别的母子关系，或传承关系。本人在十八岁那年突然发病，关节疼痛，久治不愈，深感医术无能，越是久治不愈，我就越是想了解这生病的原理，问医师，医师说病因不明，同时我也觉得自己可笑，自己亲身经历的病，自己都不知道，还好意思问医生，从此开始，我就致力于疾病原理研究，研究来研究去，一直无果，困惑之中，终于意识到要有一种全新的研究方法才行，人体中的未知原理是否可以通过其它个体中的已知现象来类比而粗略知之，例如：你解剖一头猪时，看到了猪的内脏，此时你会不会类比而联想到人体的内脏也应大概如此吧？事实证明这样的联想类比是正确的。关于生物生长的原理是什么？单从生物自身去研究，我们也很难理解，就像那个瞎子初次摸东西一样，虽然是摸到了，可就是表述不出来，真有点哑巴吃黄连，有苦说不出的感觉，这叫做瞎子摸东西，摸到讲不出，造成这样的局面的根源就是瞎子的心目中缺少其它已知参照物，现在人类对生物生长这一现象的了解也是虽有感觉，但却无法认识，人们对生长的认识却不像瞎子初次摸东西一样缺少其它已知参照物，而是心目中有已知参照物，却不会利用，同样，人类对于宇宙星系的认识也是停留在虽有感觉，却无从认识的模糊状态。若要明朗起来，只有找到心目中的已知参照物进行相互类比，才可慢慢明朗起来。例如生物的这个生长现象到底是个什么现象？地球的这个被太阳光作用而且不停的周转并自转现象又是个什么现象？它们之间的各自之已知现象是否可以用于类比得出对方的未明白部分，于是我就开始将生物的生长现象与宇宙星系中的地球现象类比分析，得出地球也是生长合成的想法，而地球生长所需的营养物质就是太阳光粒子，从这一生长转化的运动形式变化上看，就是光直线运动转化成了地球曲线运动，从这一生长转化的粒子状态变化上看，就是光粒子状态转化为物质粒子状态，它们两者之间的区别就是由单项简单运动形式转变成了一种复杂的多项运动形式，从稳定不住的粒子状态变为相对稳定状态的粒子，不同的是粒子的运动形式已发生改变了，也就是说粒子的存在状态已发生变化了，这就是能量转化成物质的原理，随着分析的加深，宇宙万物在我的眼里变得越来越明朗起来，最终得出了宇宙本质理论“宇宙守恒定律”。 什么叫单项运动?什么叫多项运动? 先不说运动,只说单项与多项两个概念,在初中数学里学过单项式和多项式的关系及分式与繁分式的关系，即互相转化关系,而单项与多项也有互化关系,知道了这些，再说运动，如：地球运动，光运动，相对而言，地球是做多项运动的，而太阳光则是做单项运动的，由于单项与多项是互化的，所以说地球是由太阳光转化而成的，所谓多项就是一个运动体同时进行几项运动，如地球上的人，除了进行人体活动外，还同时进行随地球公转及自转等。（理解了“单项运动和多项运动”就理解了宇宙。） 什么叫永动粒子? 其实宇宙就是由大量的可以永远运动的基本粒子组成的,这些粒子不仅是可以永远运动下去,而且还是永远存在的,无起源和消失之说,只有变换之说.永动粒子是决定宇宙守恒定律的关键性名词,也是本质理论的根基,没有它，就无法完整解释宇宙和生命现象,它的引入和发现才是终极理论的核心所在,否则无论怎样也不能做到真正意义上的自圆其说的. 再配上单项运动与多项运动两个新概念,宇宙就被我彻底揭穿其本质了. 宇宙守恒定律: 宇宙=物质+能量=一个恒定值 物质可转化为能量， 能量也可转化为物质，这就是宇宙守恒定律的等式表达式。（特别注意一下：宇宙是物质的，它不包括真空，真空与宇宙无关。宇宙基本粒子的一切运动是不受真空干扰和作用的，因为真空本来就不是什么物质，也不是什么能量，它就是空的。物质只与物质或与能量发生相互作用，它不会与非物质或非能量的真空发生相互作用。而宇宙中的一切演化都是相互作用的结果，所以说宇宙演化与真空无关。真空就是容纳一切物质与能量的空间。）以下是宇宙守恒定律的语言表达：宇宙是由大量可以永动永存的基本粒子构成的一个大统一整体，光粒子和物质粒子只不过是永动的基本粒子的两种不同存在状态，或者说是永动的基本粒子的两种不同的运动形式，它们在本质上还都是相同的,这些永动的基本粒子是既不会凭空产生，也不会凭空消失，只会就不同的运动形式或不同的存在状态发生相互转变而已，而且在转变过程中，始终维持着粒子与运动的本性的不变。或者说始终维持着粒子及运动的守恒,这就是宇宙守恒定律. 每一个基本粒子的运动度也都等于一个恒定值。有人说，我这理论未免也太简单了吧，还有时间和空间及场等等就不算宇宙了吧？哈哈，真理（本质理论）本来就是很简单的，只有表象理论才是很混乱和很复杂的，不然表象又哪来的迷惑性呢？迷惑性的根源就是太复杂，复杂的根源就是太混乱，混乱的根源就是不能大统一，不能统一的根源就是不懂得将貌似极不相同的生物与宇宙星系这两大类联系起来进行类比一致的分析。 地球是吸收太阳光而生长形成的: 通过将貌似极不相同的生物与宇宙星系这两大类联系起来进行类比一致的分析。类比得知,地球应是生长形成的,不同的是生物的光合作用是借用太阳光的动力作用,物质粒子不是光粒子本身,却是地球上的水溶液中的分子或离子等粒子,而地球的形成则直接由光粒子本身及本身的运动光合作用而成.地球的生长变化,人类因身在此中,并与之同步变化,所以是感觉不到的.这就是只可认识却不可感觉的第一个例子. 作者：张声付

物理宇宙学 宇宙学是天体物理学的分支，它是研究宇宙大尺度结构和宇宙形成及演化等基本问题的学科。宇宙学的研究对象是天体运动和它的第一起因，在人类历史的很长一段时期曾是形而上学的一部份。作为科学，宇宙学起源于哥白尼原则和牛顿力学，它们指出天体和地球上的物体遵守同样的物理原理并解释了天体的运动。现在这一分支被称为天体力学。一般认为，物理宇宙学起源于二十世纪的爱因斯坦广义相对论和对极远天体的天文观测。 二十世纪的科技进步使对宇宙起源的猜测成为可能。它也帮助建立了被绝大多数宇宙学家公认作理论和观测基础的大爆炸理论。（虽然职业宇宙学家认为大爆炸理论给观测以最好的解释，一些人至今仍在鼓吹另类宇宙学如等离子体宇宙学和稳恒态宇宙学。）大致来说，物理宇宙学处理的对象是宇宙中最大的物体（如星系，星系团，超团），最早形成的物体（如类星体）和几乎均匀的最早期宇宙（大爆炸，宇宙暴涨，微波背景辐射）。 宇宙学是比较特别的学科。它从粒子物理实验，粒子物理唯象学，甚至弦理论中汲取了许多结果。它的其他来源包括天体物理，广义相对论和等离子体物理的研究。发展历史 现代宇宙学是沿着观测和理论的辐辙发展起来的。1915年爱因斯坦提出了广义相对论。因为那时的物理学家有一种偏见，认为宇宙是静态的、无始无终的，爱因斯坦在他的方程中加入了一个宇宙学常数项。这个物质加宇宙学常数的稳恒态爱因斯坦宇宙模型是不稳定的，它最终总会膨胀或收缩。广义相对论的宇宙学解是由弗里德曼发现的，现在被称为弗里德曼-罗伯森-沃克宇宙。它描写的是膨胀或收缩的宇宙。 1910年斯里菲和威兹用多普勒现象来解释观测到的涡状星云的红移。这意味着这些星云正离我们远去。虽然人们可以测量天体的视角大小，但是却很难知道它们的实际大小和亮度，这使得测量天体的距离异常得困难。斯里菲和威兹没有意识到这些星云其实是河外星系，也没有意识这个发现对宇宙学的意义。1927年，一位比利时的天主教神甫勒玛泰独立地发现了弗里德曼-罗伯森-沃克解并在涡状星云的观测基础上提出宇宙起源于原初原子爆炸的假说。1929年哈勃为这个假说提供了观测依据。他证明了涡状星云是一些星系并通过观测仙王变星来测量了它们的距离。他同时还发现了星系红移和亮度之间的关系，认为这一关系的起源是因为在所有方向星系离我们远去的速度正比于它们的距离。这个关系被称为哈勃定律，它其实只在最近才被确认，哈勃的数据误差很大。给定宇宙学原理，哈勃定律意味着宇宙是在膨胀的。有两种可能可以解释这个现象，其一是由伽莫夫提出的大爆炸理论，另一种理论是霍义耳的稳恒态模型。在此模型中，星系互相远离时不停地有新物质产生，在任何时间宇宙大致是一样的。许多年来这两者互有支撑依据。但是从1965年发现微波背景辐射以来，观测结果越来越倾向于支持前一种理论。1960年代以前，许多宇宙学家认为弗里德曼宇宙开始时的无限致密奇点是数学上的理想化，宇宙也应在到达此热致密状态之前从收缩转换到从新膨胀。这就是托尔曼的振荡宇宙模型。但是霍金和彭罗斯证明了这个模型是不可能工作的，他们指出了奇点是广义相对论的一个特征。从此以来大多数宇宙学家开始接受宇宙在有限时间以前开始演化的大爆炸理论。研究领域以下所列的是宇宙学研究的一些最活跃的领域，大致按时间顺序排列。这个单子不包括大爆炸宇宙学。它可以参见宇宙时间表。极早期宇宙虽然大爆炸理论看起来可以解释从10 − 33秒钟开始的早期热宇宙，它却面临着许多困难。其中之一是现今的粒子物理理论不能为宇宙的平坦性、均匀型和各向齐性（参阅宇宙学原理）提供一个令人满意的答案。另外，大统一模型预言了宇宙中有磁单极，它们也没有被观察到。宇宙暴涨解决了这些问题。它的物理模型虽然很简单，但是却没有被粒子物理所证实，其主要困难在于如何调和它和量子场论的矛盾。一些宇宙学家认为弦理论和膜宇宙学能为解决宇宙学原理提供另一方案。宇宙学的另一主要问题是解释为什么粒子要多于反粒子。X射线观测表明宇宙并不是由物质和反物质的区域组成的。它的主要组成是物质。这个问题称为重子不对称性，解释这种现象的理论被称为重子产生。重子产生理论是由萨哈罗夫于1967年提出的，它的必要条件中包括物质和反物质间的电荷-宇称对称性的破缺。粒子加速器只观测到很小的电荷-宇称对称破坏，不能解释宇宙的重子不对称性。宇宙学家和粒子物理学家希望能发现电荷-宇称破坏的其它来源。 重子产生和宇宙暴涨都与粒子物理有密切的联系。这些问题的解决答案可能会产生于高能理论和实验而不是于天文观察中。大爆炸核合成过程大爆炸核合成是关于元素在早期宇宙形成的理论。当宇宙演化到大约三分钟时，它已经足够冷却，这时核聚变及核合成过程就终止了。因为大爆炸核合成过程持续的时间极为短暂，从氢离子（质子）出发，它的主要合成成品是轻元素如氘、氦-4和锂。其它元素则极为微量。（重元素主要是由星体如超新星中的核反应而形成的。）虽然在1948年伽莫夫、阿尔菲和赫尔曼就已经提出了这个理论的基本观点，由于在此理论中轻元素的丰度与早期宇宙的物理性质关系密切，它至今仍然是检验大爆炸时期物理理论的极灵敏的探针。比如，它可以用来检验等效原理、暗物质和中微子物理。

宇宙的中心就是宇宙大爆炸处，宇宙中心既是宇宙所有总星系互相远离的中心点，也是宇宙所有总星系互相收拢而最终聚焦的聚碰处，该聚碰处就是宇宙大爆炸处。它是宇宙中所有物质都经此而完全转化为纯能量的地方。

20世纪的天文观测表明，宇宙正处于膨胀的演化过程中.在时间上往过去反推，人们估计在100多亿年前宇宙是处于极其紧致极其炽热的所谓大爆炸奇性的状态.宇宙的演化必须服从爱因斯坦引力场方程.但是不同的初始状态会导致不同的演化.大爆炸奇性从何而来或者宇宙从何而来的所谓第一推动问题就摆到了宇宙学家的面前.　　80年代初，科学家们提出了所谓的暴涨宇宙模型.在大统一破缺之后，宇宙有一个以指数形式膨胀的阶段.由于这种暴涨，相当任意选取的初始条件都会导致和今天观察到的宇宙大致相等的结果：宇宙是非常平坦的，均匀的，各向同性的，以及宇宙中物质分布的模式，如星系团、星系、恒星和生命形成等等.　　但是人们必须为暴涨理论本身选取一些合适的参数.这样宇宙初始条件的选取被转变为这些参数的选择.人们仍然没有彻底解决第一推动的问题，只不过是在一定程度上减弱了这个问题的尖锐性而已.　　真正解决第一推动问题的是霍金提出的无边界条件的量子宇宙论.在他的理论中，宇宙的诞生是从一个欧氏空间向洛氏时空的量子转变，这就实现了宇宙的无中生有的思想.这个欧氏空间是一个四维球.在四维球转变成洛氏时空的最初阶段，时空是可由德西特度规来近似描述的暴涨阶段.然后膨胀减缓，再接着由大爆炸模型来描写.这个宇宙模型中空间是有限的，但没有边界，被称作封闭的宇宙模型.　　从霍金1982年提出这个理论之后，几乎所有的量子宇宙学研究都是围绕着这个模型展开.这是因为它的理论框架只对封闭宇宙有效.　　如果人们不特意对空间引入人为的拓扑结构，则宇宙空间究竟是有限无界的封闭型，还是无限无界的开放型，取决于当今宇宙中的物质密度产生的引力是否足以使宇宙的现有膨胀减缓，以至于使宇宙停止膨胀，最后再收缩回去.这是关系到宇宙是否会重新坍缩或者无限膨胀下去的生死攸关的问题.　　可惜迄今的天文观测，包括可见的物质以及由星系动力学推断的不可见物质，其密度总和仍然不及使宇宙停止膨胀的1/10.不管将来进一步的努力是否能观测到更多的物质，无限膨胀下去的开放宇宙的可能性仍然呈现在人们面前.　　可以想象，许多人曾尝试将霍金的封闭宇宙的量子论推广到开放的情形，但始终未能成功.今年2月5日，霍金及图鲁克在他们的新论文“没有假真空的开放暴涨”中才部分实现了这个愿望.他仍然利用四维球的欧氏空间，由于四维球具有最高的对称性，在进行解析开拓时，也可以得到以开放的三维双曲面为空间截面的宇宙.这个三维双曲面空间遵循爱因斯坦方程继续演化下去，宇宙就不会重新收缩，这样的演化是一种有始无终的过程. 　霍金发表了这论文之后立即得到了国际学术界的反响.之后的20天(即2月25日)，他又写了一篇短文为他的一些计算进行辩护.　　封闭宇宙的重新坍缩会把世上的一切再次带回到极高温的大挤压状态.而开放宇宙的无限膨胀的前景也不甚美妙，宇宙将无限冷却下去.尽我所知，迄今没有人设想过如何避免这两种世界末日的来临，因为它将发生于极其遥远的将来.

请讲讲宇宙暗物质能量真的存在么 作者 苟文俭 李政道教授是世界著名的美籍华人物理学家，他在量子场论、基本粒子理论、核物理、统计力学、流体力学、天体物理方面的工作都颇有建树；他出版过《粒子物理和场论引论》、《物理的挑战》、《对称，不对称与粒子的世界》等8部学术专著；他不仅仅只是与杨振宁教授一起，以弱作用下宇称不守恒的发现获得了1957年诺贝尔物理学奖，也还获得了爱因斯坦科学奖、中国国际合作奖、纽约科学院奖等14个有国际知名度的大奖；他曾被美国普林斯顿大学、香港中文大学等13个世界知名大学授予了名誉博士，也是中国科学技术大学、暨南大学等15个我国知名大学的名誉教授；他也还是美国国家科学院、中国科学院等15个世界知名科学院的院士及大学的特邀讲座，2006至今，也还一直担任着北京大学高能物理研究中心主任。 李政道教授在世界范围内产生了重要影响，是道道地地的当今物理学大师，也是我们华人的骄傲。（一）2009年5月27日，大师李政道教授在上海交通大学闵行校区菁菁堂、做了“以天之语，解物之道”的演讲（见网页http://www.sjtu.edu.cn/newsnet/shownews.php?id=21481）。按李教授的说法，他的演讲就是“了解一些天跟天之间的语言，从这个了解来解对物质的道”。我怀着极大的兴趣与热诚读完了这篇讲稿后，明白了大师是把宇宙暗物质暗能量作为了“解物之道”的研究对象，对此就特别想给他一点建议。李教授在该演讲中说：宇宙还有我们不了解的25%是暗物质、70%是暗能量，认为了解暗物质暗能量是今天物理学的最大挑战。从这个演讲可知，他认为“解物之道”也就是去了解宇宙中约95%的暗能量（也包括暗物质）。对此李教授首先对宇宙为什么有暗能量做了探讨，认为宇宙有暗能量的原因，是因为在我们所说的宇宙之外可能还有很多宇宙，我们可以用其他方法来把它找出来。同时，李教授还介绍了他最近的一篇论文，提出了如何在实验中观察暗能量的设想，认为宇宙中的暗能量可能有相变，可以与核能相关连，设想如果把 100Gev的高能原子核对撞，这就可以产生密度突然增加的真空，也形成了真空自由度的骤然增加，这样我们就可以观察到暗能量存在的相关特征。（二）把宇宙暗物质暗能量作为“解物之道”的研究对象，但暗物质暗能量真的存在么？我们知道，暗物质暗能量是为了满足现存宇宙学理论形式化表述的需要人为设定的，如下所述，我们有充分理由质疑它存在的真实性。1、人为设定70%的暗能量，依据于形式化表述中的这种逻辑前提：光子运动的宇宙学红移形成于星系的退行运动，那么这种逻辑前提正确吗？对此我们可以从这两个方面考虑：（1）由于光子运动速度有与光源运动无关的特征，那么对光子运动频率、是否也有与光源运动无关的特征呢？其答案当然也可以是肯定的。（2）光子在漫漫宇宙真空中运动，由于真空具有物质性，那真空物质会不会对运动光子构成某种阻尼作用、使其能量不断丢失而引起红移呢？该答案同样也可以是肯定的。因此，光子运动的宇宙学红移并不一定就是因为星系有退行运动；宇宙有暗能量的人为设定的逻辑前提不可靠，宇宙有70%的暗能量不一定是真实的。2、人为设定25%的暗物质，所依据的在形式化表述中形成的逻辑前提是，星系中恒星的转动形成于万有引力作用。这是否也如此呢？对此我们质疑的充足理由是：星系只能在运动中产生，因此现实的星系必然有某种初始运动，因此对组成星系的恒星，它们也就完全有可能保持产生星系的这种初始运动。这也就说明：星系中恒星的转动并不一定都形成于万有引力作用；宇宙有暗物质的人为设定的逻辑前提不可靠，25%是暗物质不一定真实存在。上述陈述表明，对宇宙中约95%的暗物质暗能量是否真实存在，我们应当高度质疑。（三）我们现实的可观察宇宙，都形成于可观察的所谓普通物质；现代物理学对宇宙物质存在统一性探索的已有实践充分说明：构建理论的描述依据和形式化表述的逻辑前提，都只能是普通物质，而决不是所谓的宇宙暗物质暗能量。因此，作者就特别有如下两个想法：1、解“物质的道”的首要目标，就是要揭示宇宙物质存在的统一性，由于在这种探索中，理论的描述依据和逻辑前提都是普通物质，因此，解“物质的道”的研究对象，就只应当是普通物而非宇宙暗物质暗能量。2、在宇宙中，对人为设定有约95%的暗物质暗能量的逻辑前提进行探究；因为这将有可能改变当今宇宙学的研究方向，是意义特别重大的课题，因此特别需要象李教授这样的物理学大师参与，请对我们讲一讲，宇宙暗物质暗能量真的存在么？

2013年03月24日 来源： 新浪科技http://www.stdaily.com/stdaily/pic/attachement/jpg/site2/20130324/c0cb380a6d6112b88e614f.jpg　　这张全天地图展示的是宇宙中最古老的光芒，这是迄今我们能够获得的最好分辨率结果。图像根据普朗克探测器数据制作 http://www.stdaily.com/stdaily/pic/attachement/jpg/site2/20130324/c0cb380a6d6112b88e6150.jpg　　这张全天地图展示的是从地球到可观测宇宙边缘之间的物质分布情况。物质较少的区域颜色较浅，反之，物质较多的区域颜色更深一些 http://www.stdaily.com/stdaily/pic/attachement/jpg/site2/20130324/c0cb380a6d6112b88e6151.jpg　　普朗克空间望远镜对宇宙中最古老的光芒——大爆炸的余晖，宇宙微波背景辐射进行了迄今精确度最高的观测 http://www.stdaily.com/stdaily/pic/attachement/jpg/site2/20130324/c0cb380a6d6112b88e6152.jpg正在宇宙中工作的欧洲空间局普朗克空间望远镜　　新浪科技讯 北京时间3月22日消息，据美国宇航局官方网站报道，普朗克空间望远镜近日发布了其最新数据及分析结果，绘制出了迄今最精确的宇宙图景，进一步改进了我们对宇宙年龄，组成及起源的认识。　　普朗克空间望远镜项目由欧洲空间局(ESA)实施，美国宇航局对这一项目提供了技术支持。来自欧洲，美国和加拿大的科学家们共同组成科学组对普朗克项目的数据进行了分析。　　根据此次最新的数据分析结果，宇宙的膨胀速度要比科学家们原先设想的更慢，而其年龄则比原先的计算结果更古老，达到138亿年，这比此前的137亿年提前了大约1亿年。数据分析结果还显示宇宙中的暗能量比原先认为的更少，但是暗物质的量则更高一些。暗物质是一种无法被观测到，只能依靠对其引力作用的探测来获知其存在的神秘物质，而暗能量则更加诡异，它正试图撕裂宇宙。到目前为止，物理学家们对于这两种现象的本质仍旧一无所知。　　乔伊·塞奇拉(Joan Centrella)是普朗克项目科学组成员，来自美国宇航局总部。他说：“全世界的天文学家们一直以来都翘首以盼，希望获得这份宇宙地图。这些测量数据对于多个科学领域的研究工作以及未来的空间探测都至关重要。对于能在这样一个历史性的项目中与欧洲空间局开展合作，我们感到非常荣幸。”　　我们的宇宙中充斥着宇宙微波背景辐射(CMB)，这是来自宇宙最早期的古老光线，它们在穿越数十亿年时空之后被我们观测到。此次公布的分析结果是根据普朗克空间望远镜在其最初的15.5个月中获得的探测数据制作的。其观测结果发现在宇宙微波背景辐射中存在轻微的震荡现象。这些早期的细小不均匀性可能正是后来形成我们今天所见星系以及星系团结构的早期雏形。　　查尔斯·劳伦斯(Charles Lawrence)也是一位参与普朗克项目的美方科学家，来自喷气推进实验室。他说：“当这些古老的光线穿越广袤空间抵达我们这里，一路上空间中的物质都会对其产生影响。普朗克空间望远镜不仅可以揭示最早期宇宙的景象，还有其中包含的物质，包括遍布宇宙的暗物质。”　　科学家们此前已经设计出了一个可以用来描述整个宇宙年龄，组成和其它基本参数的模型，即所谓“宇宙学标准模型”。而此次普朗克空间望远镜获得的数据将帮助改进和完善这一模型的精度。与此同时，科学家们也发现了一些有趣的，似乎不符合目前标准模型预期的新现象。举例来说，标准模型认为宇宙应当是各向同性的，但是探测结果显示天空的两个方向上的光的模式存在差异性。　　詹尼·图波尔(Jan Tauber)是一位来自荷兰的欧洲空间局普朗克项目科学家。他说：“一方面，我们拥有一个与现有观测结果吻合度非常好的模型；但在另一方面我们也观测到了一些奇特的出乎意料的新现象，这促使我们回头去重新思考一些最基本的假设。这是一场新旅程的开端，我们希望借助我们对普朗克项目数据的进一步分析将会最终揭开这个谜团。”　　此次普朗克探测器的数据分析结果也对暴涨理论进行了验证。暴涨理论认为宇宙在其诞生之后曾经经历一次集聚的膨胀期。在远比眨一次眼更短得多的时间内，宇宙的体积膨胀了至少10的78次方。根据此次最新的分析结果，物质似乎是在宇宙中随机分布的，这显示随机过程可能在极早期宇宙量子层面上发挥了作用。这一结果让科学家们得以排除很多复杂的暴涨理论，留下那些相对显得简单的理论作为备选。劳伦斯表示：“在天空中大片区域中隐藏的结构能告诉我们在宇宙初生之时极小尺度上宇宙中发生了什么。”　　普朗克空间望远镜于2009年发射升空，在那之后便一直在对整个天空进行巡视观测，测量宇宙微波背景辐射，这被认为是宇宙诞生时大爆炸留下的余晖。这一余晖让科学家们得以一窥宇宙在大爆炸之后大约37万年左右时的情景。在这一时期之前宇宙中已经有了光，但它们都被困在高温等离子体“迷雾”之中，随着宇宙膨胀降温，光子第一次被解放——宇宙变得“透明”了。　　宇宙微波背景辐射在整个天空中基本呈现各向同性，然而仍然存在一些微小的差异。这些细微差异是由宇宙诞生之初的量子涨落引发的差异性的遗迹。这些遗迹在普朗克探测器获得的宇宙地图上表现为一些“斑点”，这正是宇宙中物质生长的“种子”，并最终形成恒星和星系。在此之前，科学家们通过气球和卫星搭载的设备已经开展了大量的有关研究，其中包括美国宇航局的威尔金森各向异性探测器(WMAP)以及宇宙背景探测器(COBE)，这些项目的研究成果荣获了2006年的诺贝尔物理学奖。　　普朗克探测器是这些探测项目的后继者，其探测范围覆盖了更广的光谱波段，拥有更高的灵敏度和分辨率。卡兹托夫·戈尔斯基(Krzysztof Gorski)是来自喷气推进实验室的普朗克项目科学家，他表示：“普朗克望远镜就像是宇宙微波背景研究领域的法拉利。你不断改进技术以便获得更精确的测量结果。对于一辆好车来说，这可能意味着更快的速度和获得更多的赛车比赛冠军。但是对于普朗克望远镜而言，它所提供的是天文学家们渴求的宝藏，它加深了我们对于宇宙本质与历史的认识。”　　根据此次普朗克空间望远镜的测量结果，描述宇宙膨胀速率的哈勃常数是67.15±1.2km/s/Mpc，此处“Mpc”即百万秒差距，这是一个距离单位，大约相当于300万光年。这一数据比原先由美国宇航局斯皮策和哈勃等空间望远镜采用不同技术测出的数据要稍小一些。最新测量结果还显示宇宙中暗物质的占比约为26.8%，而原先的估计值是24%；最新结果显示宇宙中暗能量的占比约为68.3%，而原先的估计值是71.4%；相应的，宇宙中正常物质的占比由原先认为的大约4.6%上升到了大约4.9%。预计根据更多数据给出的进一步分析结果将于2014年发布。(晨风)

国际先驱导报 2004年7月14日暗物质和暗能量是当代宇宙学未解的两大谜，也决定着宇宙的最终命运，最新的理论表明：它们可能是一种东西。 在过去几年间，科学家发现宇宙似乎充满着不是一种而是两种看不见的成分——暗物质和暗能量，它们占了宇宙整个物质构成的绝大部分，根据最新的估计，在宇宙构成中，暗能量占了75%，暗物质占23%，常规物质和能量只占2%。 ■ 两大谜团合二为一 1970年代，天文物理学家为解释星系的运动提出，一类看不见的粒子存在于星系周围，这类粒子随后被称为“暗物质”。根据天文观察资料，科学家们估计宇宙中暗物质有常规物质的10倍之多。对暗物质的一种解释是，它们是由一类新的粒子“弱相互作用大质量粒子”（简称WIMP）组成的，这种粒子不能发光，并和常规物质几乎不发生相互作用。迄今科学家们已做了大量实验来搜寻这类粒子存在的证据。 1998年以来，为解释宇宙加速膨胀运动，一些科学家又提出“暗能量”概念，认为暗能量作为一种巨大的斥力在推动宇宙加速膨胀。 揭示宇宙中这两种“黑势力”之谜成为了当前宇宙学的最大一个热点。日前，美国范德比尔特大学的理论物理学家罗伯特谢勒提出一个新模型，把这 两个谜缩减为一个，即认为暗物质和暗能量只是单一一种未知力量的两个方面。6月30日一期《物理学评论通信》杂志上刊载了描述他的这一模型的一篇文章。 他说：“思考这个问题的一个方式是：宇宙充塞着一种看不见的流体，这种流体会对常规物质施加压力，并改变宇宙扩张的方式。” 谢勒认为，他的这一模型极其简单，并可避免先前试图把暗物质和暗能量统一起来的一些理论模型中的困难。 ■两个不同的演化阶段 谢勒在其理论模型中，把暗物质和暗能量统归为一种称为“标量场”的奇特能量形式。这种能量场有着严格的定义，而且性质复杂。在此，“场”是指一种具有能量和压力、遍及整个空间物理量。宇宙学家最先是用标量场来解释宇宙大爆炸之后的暴涨过程。根据暴涨理论，宇宙在大爆炸后即经历了一个持续时间不到一秒但暴涨了几万万亿倍的急剧膨胀过程。 谢勒在其模型中引入了一个第二代标量场，称为“K-本质”。“K-本质”这一概念是由普林斯顿大学的理论物理学家保罗斯泰恩哈德等人为解释暗能量而提出来的，但谢勒是第一个指出一种简单的“K-本质”标量场也可以用来解释暗物质的人。 科学家们之所以提出“暗物质”和“暗能量”两个不同概念，原因是它们的表现不同。暗物质好像有质量并会形成巨大的团块，宇宙学家事实上计算出这些暗物质团块的引力作用在使常规物质形成星系的过程中起了关键作用。而暗能量相反地似乎是没有质量的，并均匀分布在整个宇宙空间，其作用与引力相反，是一种斥力，把宇宙推散开来。 “K-本质”标量场能随时间而改变其行为。谢勒在研究一种非常简单的“K-本质”标量场——其中潜在的能量是固定的——时，发现这种标量场在其演化的某一个阶段时会发生团聚，导致看不见的暗物质粒子的效果，而随后在另一个阶段则会均匀分布在整个空间，具有暗能量一样的性质。 谢勒说：“这个模型在一段时间很自然地演化成一种像是暗物质的状态，然后又进到像是暗能量的状态。当我认识到这一点时，我想，‘这看来很有启发意义，值得好好研究一下。’”于是，谢勒更详尽地检查了这个模型，发现它不会产生先前那些试图把暗物质和暗能量统一起来考虑的理论模型的困难。 ■我们处在一个特殊时期吗？ 最早描述暗能量的理论模型是修改广义相对论，引入“宇宙常数”这个量。“宇宙常数”是爱因斯坦建立静态宇宙模型时提出的一个概念，为的是和引力作用平衡，防止这样的宇宙模型在引力作用下收缩成一个点。但是，在天文学家观察到宇宙在膨胀后，爱因斯坦放弃了这个概念，因为他觉得这个概念已经不必要了。现在一些解释暗能量的理论模型重新引入“宇宙常数”概念，可以在很大程度上说明暗能量所导致的效应，但是这并不能解释暗物质。 一种试图把暗物质和暗能量统一起来的努力是恰普雷金气体模型，这种理论模型以一位俄罗斯科学家上世纪30年代的工作为基础，能够先形成类似暗物质的状态随后形成类似暗能量的状态，但它不能说明星系的形成过程。 今年初，哈佛大学的尼玛哈卡尼-海默等人也提出了一种把暗物质和暗能量统一起来的模型，他们认为暗物质和暗能量是由一种看不见的、无所不在的流体的不同行为导致的，他们把这种流体称为“幽灵冷凝物”。这个模型和谢勒的模型有类似之处。 谢勒本人承认，尽管他的模型有许多积极特征，它还是有一些缺陷。例如，它需要特别细微的“微调”才能使模型工作。谢勒本人还警告说：还需要进行更多的研究来判断该模型的表现是否和其他观察材料相一致。另外，这个模型也不能回答这样一个“巧合”问题：为什么我们生存在一个计算所得的暗物质和暗能量的密度大体相当的时期？许多科学家怀疑这是否意味着目前的时期有什么特殊之处。

http://i0.sinaimg.cn/IT/2013/1224/U2727P2DT20131224100644.jpg彩虹引力认为引力对宇宙的影响在不同光线波长情况下存在差异http://i0.sinaimg.cn/IT/2013/1224/U2727P2DT20131224100703.jpg　　科学家指出彩虹引力理论突出了大爆炸理论存在的缺陷，后者认为宇宙诞生于大约138亿年前，当时一个密度无限大的点——被称之为“奇点”——发生爆炸　　新浪科技讯 北京时间据国外媒体12日报道，一些科学家认为如果让时间倒流，宇宙的密度将不断提高，接近无限大，但永远不会达到无限大，宇宙并没有大爆炸理论认为的奇点。这种想法是所谓的“彩虹引力”的一种可能结果。彩虹引力理论虽然并没有被物理学家广泛接受，但很多人认为它不失为一项很有趣的理论。　　彩虹引力理论的名字来自于这样一种观点，即引力对宇宙的影响在不同光线波长情况下存在差异，而彩虹正是由不同波长光线组成。10年前，科学家提出彩虹引力理论，试图调和广义相对论与量子力学理论之间的差异。　　科学家指出彩虹引力理论突出了大爆炸理论存在的缺陷，后者认为宇宙诞生于大约138亿年前，当时一个密度无限大的点——被称之为“奇点”——发生爆炸。根据爱因斯坦的广义相对论，巨型天体能够扭曲时空。这也就意味着，穿过这个时空的任何物体——包括光线在内——都要沿着一条弯曲的轨迹移动。　　1922年，亚历山大-弗里德曼得出大爆炸理论的方程式。弗里德曼从爱因斯坦的广义相对论方程式着手，最后发现了这些方程式的解法。广义相对论认为宇宙开始于一种高密度和高温状态。埃及泽维尔科技城理论物理学中心的埃德-阿瓦德表示：“根据彩虹引力理论，不同能量的粒子实际上会看到不同的时空，不同的引力场。”　　科学家在《宇宙学与天体物理学学报》上发表文章称，宇宙的两种可能的演化立基于对彩虹引力影响进行解读时存在的些许差异。一种结果是，如果你让时间倒流，宇宙的密度将不断提高，接近无限大，但永远不会达到无限大。另一种想定中，宇宙达到极高的密度，但这种密度是有限的，随后处于稳定状态。阿瓦德教授指出在这两种想定中，在宇宙中追踪物质和光线的轨迹并不会让我们回到无限小的原点，也就是大爆炸。科学家计划在未来几年时间里研究玛射线大爆发和其他宇宙事件，寻找彩虹引力影响的迹象。(孝文)

未来40年将见证望远镜所呈现在我们面前的全新宇宙……　　现在在博物馆的商店或者古董店都可以买到天球仪和星盘了，但是400年前和这两样东西一同用于天文观测的望远镜却依然处于天文学的核心，还没有走下“神坛”。在光学精度、工作波段以及大小上，望远镜已远非400年前的样子。在望远镜诞生之后的200年里，除了观测者的素描以外没有留下任何其他的资料。在随后的100年里照相底片取代了白纸和铅笔，但在刚刚过去的几十年里整个领域则经历了一场数字革命。现在望远镜已经遍布了海洋、沙漠、山顶乃至宇宙空间的各个地方，但是它们的任务却始终没变——搜集、聚焦宇宙向我们传达的任何信息。　　然而对于其辉煌的400年来说，天文望远镜的黄金时代才刚刚到来。目前正在研发中的望远镜会将现有技术推向前所未有的高度，并且对前一、两代人无法想象的问题寻求解答。

据美国太空网报道，每当夜幕降临，抬头仰望漫天星辰，人们会不禁感叹宇宙的广袤。但是你是否知道，宇宙中所能观测到的所有恒星、行星和星系，加在一起的总质量还不到整个宇宙质量的4%。宇宙中96%的部分是由一些神秘的物质组成的，科学家们看不到，探测不到它们，甚至无法想象出它们的摸样。　　这些神秘物质被称作暗物质和暗能量。尽管看不见摸不着，但是它们会对“可见宇宙”施加引力影响，而这种影响是能够被察觉到的。而暗物质和暗能量本身则仍然隐匿于黑暗之中，无影无踪。　　5月9日，在一场在美国纽约城市大学举行的演讲中，科学作家理查德•帕内克(Richard Panek)说：“宇宙主要的组成部分是什么？谁知道呢！”他继续解释说：“现在我们对此一无所知，也或许我们永远都搞不明白这个问题。”　　在帕内克的新书《4%的宇宙》中，他为读者们回顾了暗物质和暗能量的发现历程。这是一个充满惊奇的科学发现历程，也是一条科学家们互相激烈竞争，希望首先揭开谜底的探索之路。　　暗物质　　科学家们最早察觉到宇宙中可能还存在我们所看不到的物质，是在上世纪60~70年代。维拉•鲁宾(Vera Rubin)是美国华盛顿卡内基研究院地磁系的一位年轻的女性天文学家，当时她正在对星系中不同位置的恒星运动情况进行研究。　　根据牛顿的经典物理学，位于星系外部边缘的恒星，其运动速度应当相对较慢，而位于靠近中心部位的恒星运动速度较快。但鲁宾却观察到了让她震惊不已的情形：这些星系中不同位置的恒星根本没有显示出任何速度上的差异，它们似乎都以相同的速度围绕星系中央运行。　　帕内克解释说：“这意味着星系应该会被撕裂，分崩离析。因为这不符合引力理论，是完全不稳定的。鲁宾于是认定，自己一定是什么地方出错了。”

中国科技网讯 据物理学家组织网5月15日报道，来自德、加、美的联合科研团队发现，宇宙中的漫射气体能够从耀变体处吸收明亮的高能伽马射线放射，并为其强劲加热。这一令人惊讶的结果对于解析宇宙结构的形成具有重要意义。相关研究报告发表在近日出版的《天体物理学杂志》等刊物上。 耀变体是一种密度极高的高变能量源，其被假定为是处于寄主星系中央的超大质量黑洞。虽然可见光和无线电波等辐射穿越宇宙毫无问题，但高能伽马射线却不一样。这种特殊的辐射能够与星系放射出的可见光相互作用，使其变成基本粒子。最初，这些基本粒子会以近光速的速度运动，但随着其因为周围的漫射气体而减速，它们的能量将转化为热量，如同其他的制动过程一样，因此粒子周围的气体能被有效加热。处于平均密度的气体温度将提升10倍，而较稀疏区域的气体温度则可比预想的提高100多倍。 德国海德堡理论研究所（HITS）的科研人员表示，耀变体改写了宇宙的热演化史。在类星体的光谱中，存在着各种各样的“森林线”，它们源自宇宙中发生的密度波动，而“森林”则源于宇宙早期阶段中性氢对紫外线的吸收。额外的加热过程可电离中性氢，同时也意味着对类星体放射的紫外线吸收减少。如果气体变热，“森林线”也会随之拓展，这种效果代表了一个衡量早期宇宙温度的绝佳机会。 科研人员检查了新假设的加热过程，并利用超级计算机详细模拟了宇宙的结构发展。在宇宙进化中，最密集的波动将坍塌形成星系和星系团，漫射的气体则因为过热而无法坍塌，从而促使矮星系的形成趋缓甚至完全被抑制。这也是解决另一星系形成理论难题的关键：为什么我们在银河系附近以及气体密度较低的区域仅能观测到屈指可数的矮星系。 研究负责人、HITS的伏尔克·斯普林吉教授解释说，耀变体的加热过程十分令人兴奋，因为这种单独的效应能同时解决数个有关宇宙结构形成的谜题。下一步，科研团队还计划进一步改进这一模拟模型，以便更深入地了解耀变体的特性及其对当前宇宙的影响和意义。（张巍巍） 《科技日报》（2012-05-17 二版）