天体物理十大发现近代物理前沿.ppt

1、十大天体物理学发现,目录,1.每个黑洞内都含有一个宇宙 2.时间将在50亿年后停止 3.宇宙外潜伏未知“结构”新证据 4.爱因斯坦“重力论”适用于宇宙层面 5.“大爆炸”造出“液态”宇宙 6.新物质或可解释宇宙存在 7.宇宙弦引发伽马射线爆发 8.银河系中心发现神秘气泡状结构 9.爱因斯坦相对论影响地球生物衰老速度 10.巴克球之谜揭开,1.每个黑洞内都含有一个宇宙,天文学家在2010年4月宣布，我们的宇宙就像是俄罗斯套娃的一部分，可能栖身于一个黑洞内，而这个黑洞本身又是一个更大宇宙的一部分。反过来，迄今在宇宙中发现的所有黑洞可能都是通向其他世界的通道。,目前黑洞的两种理论,2.时间将在50亿

2、年后停止,“永恒膨胀”的理论认为我们生活的宇宙其实是一系列宇宙中的一个。这一巨大的结构是由无穷多个宇宙组成的，其中每一个宇宙都可以产生无穷多个“子宇宙”。 根据“宇宙膨胀理论”认为，我们生活的宇宙已经存在了超过140亿年，并且将继续存在数十亿年。但根据一份最新发表的论文，时间本身可能将于50亿年后终止。巧合的是，这一时间恰逢太阳耗尽燃料熄灭的那一刻。,但这一理论也存在一些问题：在多重宇宙理论框架下，任何发生的事件都将发生无穷多次。这样就会使概率论的计算如估算地球大小行星普遍存在的可能性，变得几乎不可能。,5.“大爆炸”造出“液态”宇宙,根据大型强子对撞机项目科学家在2010年12月公布的最新数

3、据，在大爆炸发生后瞬间，宇宙就像非常稠密、超热液体一样活动。,先前的实验证明，在极端高温下，强作用力会变弱，因此这两种粒子可能会分开。人们从而认为，在宇宙早期的超高温度环境下，夸克和胶子应当相互远离，因此其性质应当很像气体。,大型强子对撞机的实验否定了这一观点：撞击产生了大约10万亿摄氏度的极端高温。虽然只持续了一瞬间，但是足以满足科研人员的需求。他们发现在这一极端高温下，强作用力比想象中的要强。夸克和胶子间的作用力仍较为显著，因此可以说早期宇宙性质更类似“液体”而非气体。,7.宇宙弦引发伽马射线爆发,科学家在2010年8月公布的一项研究中宣称，遥远宇宙中稍纵即逝但强度很大的“火球”可能是由看

4、不见的宇宙弦时空中的超密度瑕疵拉拽产生的。,但在2008年和2009年间，美国宇航局的“雨燕”（Swift）伽马射线卫星探测到两次持续很短的伽马射线暴，但引人注意的是其能量相当高，远高于同类。香港大学郑广生教授等人的研究认为这很可能是由超导电性的宇宙弦震动造成的。,8.银河系中心发现神秘气泡状结构,伽马射线是具有最高能级的光线形式。在宇宙中它们通常源自高能事件或天体，如超新星爆发、黑洞或中子星。目前科学家们对于这一巨大的泡状结构成因和能量来源尚不了解。,天文学家在2010年11月表示，两个前所未见的释放伽马射线的大气泡状结构正在银河系中心不断膨胀。,这是两个之前不为人所知的巨大结构，由美国宇航

5、局费米伽马射线探测器发现。这两个气泡结构沿银河系平面上下方向延伸超过25000光年。 普林斯顿大学物理学家大卫斯伯格在一场新闻发布会上说：“我们”一直认为自己对银河系已经非常了解，但是很显然这一发现说明在银河系的中心存在一种巨大的高能事件。,神秘“气泡”的发现,9.爱因斯坦相对论影响地球生物衰老速度,两个典型研究实例,根据科学家在2010年9月公布的一项研究，我们站在楼梯上时的年衰老速度，要比站在平地上稍快一些。 对于同一观测者而言，一台高速运动中的钟要比一台静止状态下的钟走得慢。,10.巴克球之谜揭开,天文学家在2010年7月宣布，他们在一颗死亡恒星的残骸中发现了巴克球(Buckyball)，这是科学家首次在太空中发现这种神秘物质。,尽管巴克球的直径还不到一米的数十亿分之一，但这仍然是迄今在太空发现的最大分子。巴克球是富勒烯的一种，最早在1970年，人们首次预言它的存在。1985年，科学家在实验室中模拟富碳的老年恒星环境时首次意外证实它的存在。,巴克球的发现与探寻,人们在陨星、地球岩石，以及蜡烛煤灰中都检测出了巴克球。而纳米技术的发展已经使得科学家有能力将这些巴克球制成高强度的碳纳米管材料，用以制造自行车架以及网球球拍。现在它又开始应用于超导技术领域。 但多年来天文学家在宇宙空间寻找巴克球的努力一直没有结果。这项发现的第一作者，加拿大西安大略