宇宙的图象

 有位著名的科学家(据说是罗素)曾发表了一次关于天文学的演讲.他描述了地球怎样绕太阳轨道运行,太阳又怎样绕着被称为银河系的巨大的星团的中心轨道运行.演讲结束时,坐在后排的一位老年妇女站起来说:“你所讲的都是废话,其实这世界象个支撑在巨大的龟背上的平盘.”     

哈勃扩大了我们对宇宙的视野

大多数的科学家一直到20世纪20年代中期都还认为银河（Milky Way,指地球所在的银河系）就是整个宇宙,而宇宙是静止不变的。然而,天文学家哈勃（Edwin Hubble）于1925年1月和1929年1月所宣布的两个发现却彻底改变了我们对宇宙的看法,他的第一个发现说明宇宙比大家先前所想的要大很多,第二个指出宇宙会持续膨胀,不断地越变越大。     

大质量分子云核和恒星形成活动

用国家台紫金山天文台13.7米望远镜的三谱线系统对23个有线翼特征的大质量恒星形成区进行了观测.获得了12个云核,发现其中5个具有外向流,2个有系统的速度变化,1个可能有塌缩,这些核的质量分布在9.4*10e2到2.2*10e5个太阳质量,氢分子密度从每立方厘米3.4*10e2到1.2*10e4.外向流的质量大于3.5个太阳质量,动能高于9*10e37焦耳,比低质量年轻星体附近的外向流大很多,每个核往往包含着几十个2mass源,其色指数和亮度各不相同,但最红的那个总是在IRAS源的误差椭圆内,可能就是IRAS源的对应体.     

《相对论、宇宙与时空》连载⑩——深入浩瀚的星空(下)

4.银河系 当伽利略把望远镜指向银河的时候,发现夜空中那像薄雾般淡淡的带子,原来是密密麻麻数不清的星星.人们逐渐认识到这是一个巨大的旋转的盘状星系,由大约2000亿颗恒星组成,我们的太阳系是这个巨大星系的一部分,位于它的转盘的边缘[1-10](图16,图17).     

星系中心的巨大黑洞

 1924年,年轻的美国天文学家哈勃(ＥｄｗｉｎＨｕｂｂｌｅ,1889～1953)利用造父变星的周光关系测定出我们银河系的近邻仙女座大星云Ｍ31、Ｍ33及ＮＧＣ6822的距离,确认三者是银河系以外的星系以后,从此开始了人们研究河外星系的新纪元。第二次世界大战后期,射电天文的兴起和应用了新的测光技术以后,天文学家又相继发现了一系列有激烈活动的河外天体,如赛弗特星系(Ｓｅｙｆｅｒｔｇａｌａｘｙ)、Ｎ星系、类星体(一些观测事实表明类星体可能是遥远的Ｉ型赛弗特星系的核心)、蝎虎座ＢＬ型天体和射电星系等。     

宇宙的第一颗恒星

 根据恒星化学的数学模型,宇宙的第一颗恒星比我们以前想象的要小得多。通过星系演化仿真模拟,被称为星族Ⅲ（Popu-lationⅢ）的第一颗恒星比太阳大100倍。不过这样的恒星,其出生和死亡的过程都短促而激烈,而且不产生钡这样的重元素,这样的重元素能够在星族Ⅱ中发现,星族Ⅱ由星族Ⅲ的灰烬演化形成。美国康涅狄格州纽黑文耶鲁天文学与天体物理学中心（YaleCenterforAstronomyandAstrophysic）的詹森·唐林生（JasonTumlinson）指出,平均质量为太阳质量10～40倍的星族Ⅲ恒星,能够产生今天仍存在的、长寿命的第二代恒星中可观测的化学成分。     

《相对论、宇宙与时空》连载⑥——恒星演化的归宿(白矮星、中子星和黑洞)

1 赫罗图 指向天空的望远镜发现,千亿计的恒星各式各样,它们不仅光度不同,颜色也各异,真是千姿百态、绚丽多彩.这里的光度,是指恒星的绝对光度.绝对光度反映,在扣除掉恒星距离我们远近不同产生的影响之后,恒星的真实亮度,即反映了恒星在单位时间内释放出的光能.     

前沿与基础：宇宙物质和过程的研究与原子分子物理

原子、分子是物质结构的第一个微观层次，是通向下两个微观层次———原子核和粒子的大门．原子分子物理在宇宙物质和过程的研究中起到基础理论的重要作用，而宇宙物质和过程的前沿研究则向原子分子物理提供了许多新的生长点．天体中有无止境的原子分子物理问题有待于人们探讨与研究     

发现最早形成的星系

<正>大爆炸后的37万年,宇宙随着膨胀而冷却,温度降至3000 K,从以辐射为主转而进入以物质为主的时代。自由电子被质子俘获,形成中性氢原子,于是空间对黑体电磁辐射变得透明。此后的宇宙,其外形就像是一个被逐步吹大的气球,不过没有外皮,但全部物质以及残余的辐射都被限制在一个有限的范围内。再往后,直到今天宇宙138亿岁,所有后来形成的     

一个了解宇宙的新窗口——分子天体物理学介绍

 现代科学的显著特点之一是它的综合性和整体性,即各个学科之间的交互影响.分子天体物理学的建立和发展是一个很好的例子.在它的发展过程中,物理学和化学的基础研究,射电天文学和空间天文学的最新技术成就与天体物理学和天体化学密切配合,相互推动.在短短的二十多年中形成了一门生气勃勃的新学科.它为天文学提供了一个了解宇宙的新窗口,有力地推动了恒星演化的极早期阶段和晚期阶段的研究.     

中子星外壳比钢铁强硬百亿倍堪称宇宙最强硬物质

据美国《国家地理》杂志报道,科学家表示,相对大质量恒星自我毁灭后残余的核心来说,坚硬的钢铁也算不了什么．最新模拟研究显示,演化后期的恒星——中子星不仅密度极大,而且其外壳还是宇宙中已知的最强硬的物质,甚至比钢铁强硬100亿倍．     

“宇宙与生命”讲座之三——万物之数 太阳寿命

上讲中我们谈到了太阳质量、半径和密度,后两者主要是被原子参数决定的。但是太阳最重要的另一些物理参数,例如太阳温度、亮度、寿命又是由什么决定的呢？它们对宇宙中的生命起到什么作用呢？这要从生命现象的基础是生化反应说起。典型的化学反应能标应该是什么？原子能标Eatom=α^2me／2=13．6eV,约1．5×10℃,对化学反应太高了。化学物质千千万万,化学反应更是不尽其数,那么典型的化学反应能标是什么呢？以0℃液态水的气化潜热10．8kcal／mol为例,它约合0．47eV。     

只有类太阳型恒星才可能有行星吗?

 1995年,美国加州大学伯克利分校的麦克尔·梅厄和迪迪埃·奎罗兹宣布他们发现质量为木星之半的一颗行星绕飞马座51做轨道运行。这是确证除太阳外还有行星绕其他恒星运行的首例。至今,已证实了120余颗太阳系外行星和98个行星系统的存在。两位行星猎手是用视向速度方法测定这些行星的:恒星的视向速度(即远离或逼近地球的速度)是通过其光谱的多普勒频移测出的。     

“宇宙与生命”系列讲座之二——万物之数 太阳质量

我们可以把宇宙中的万事万物放入“万物图”中,但是这万事万物主要是被什么因素决定的呢？格局是被基本物理规律决定的,而相互的数量关系是被基本物理常数决定的。基本物理常数是分层次的。从比较表层的现象看,最重要的基本物理常数有5个,它们是宇宙哈勃常数H0、核子质量,mn、电磁相互作用常数α、电子质量me、     

如何测量地球半径、太阳、月亮和星星的距离

 宇宙中的天体,体积宠大,数目繁多,距离遥远。如何测量这些天体的距离和大小是古今人类非常关心的问题。实际上,科学发展到今天,人类已经掌握了许多测量天体的方法。这些方法总体来说是多学科知识的综合运用。本文运用一般数学、物理、天文的知识深入浅出地介绍天体距离测量的几种方法。希望对有兴趣的非天文专业读者有所帮助。为研究方便起见,我们先要确定天体的方位。大家都有一个直观的感觉,“天”,就是以观察者为球心的半球面。而宇宙中的星星等天体好像分布于一个以观察者为球心,以适当长度为半径的球面上,这一假想的球面就称为天球。     

宇宙节点和万物之源

 自古至今,我们生活的这个世界,有着无穷无尽的景象,从而使得人类对其产生浓厚的兴趣和无限的遐想。宇宙的运动规律到底是什么样,经过千百年探索和研究,人类对宇宙有了初步的了解和认识。从本质上讲,整个宇宙是由物质组成的,没有物质的真空不存在。整个宇宙中所有物质以运动的形式存在着。这些物质随着时间的推移,在一定宇宙条件下会不断产生和灭亡。原子经过自发裂变和感生裂变以及核聚变反应之后,从而产生新的其他原子和粒子;在一定条件下,光子将自身的能量传递给金属中的电子,使其脱离金属束缚后变为自由电子飞离金属;对于恒星来说,经过引力收缩阶段后,内部开始热核反应.     

空间时间、引力和宇宙理论正在经历变革

 2005年是世界物理年,是年11月份,南开大学物理学院“今日物理”邀请中科院理论物理研究所资深研究员郭汉英老师作了题为《空间时间、引力和宇宙理论正在经历变革--大船、水桶、升降机、橡皮膜和暗宇宙》的讲座。讲座之后,“今日物理”活动组的徐光明、苗荣欣等同学对郭老师进行了专访,几经讨论,内容已经超出原来的讲座。现与郭老师一起整理成文,供大家参考。徐光明:郭老师,您好。非常感谢您在百忙之中来到南开物理系所作的精彩讲座,谢谢您对我们“今日物理”活动的支持!您的演讲深入浅出,使同学们受益匪浅。我们想就这个话题的讨论整理成稿,发表出来,作为世界物理年纪念活动的一部分,您看可以吗?     

玫瑰眼（The Rosette Eye）——大质量恒星周围电离氢区前期形成及演化重要过渡阶段的发现

一个由中英德美多国天文学家组成的工作小组近期在距离太阳系5000光年的玫瑰巨分子云核心大质量星形成区域发现了一个处于早期演化阶段的罕见的年轻大质量恒星系统。据估算,中心星体的质量大约为20个太阳质量。观测表明,该大质量星在其形成的吸积塌缩过程中产生的强大紫外辐射正以大张角电离星风的形式从恒星的两极喷射而出,在近红外宽带和分子氢发射线窄带成像中表现为一个沙漏状的双极电离氢区。     

新星和超新星

 当你仰望夜空,是否为那静谧的星空所倾倒你是否为那发出淡淡蓝光的星星所陶醉。其实,星空并不安静,星光并不微弱。那看似微弱的星星内部大都正进行着剧烈的热核反应以维持自身的存在。我们的太阳,也跟它们一样在不断与死亡做斗争。可是你知道50亿年后,太阳燃料快耗尽时它的情形吗?现在就让我通过对一般恒星晚年的介绍来简单说一下太阳晚年的情形吧。一、新星有时在空中原来看不见星的地方,会突然出现一颗很亮的星。亮度在几天内迅速增加,在达到极大之后又逐渐减弱。几年或几十年后,星星会慢慢消失。这就是新星,也叫客星。它的得名源自于古时观测技术的落后。     

黑洞及其视界附近的物理规律

 人类对黑洞的认识过程在1796年,法国天文学家拉普拉斯在他的著作《宇宙体系论》中就预言:如果它引力足够强,光速也不足以成为逃逸速度的话,我们可能会看不见它。宇宙中最大的天体可能是完全看不见的,这种观点是建立在牛顿引力理论基础上的,当时没有任何办法能够验证他的想法。直到100年后,爱因斯坦发表了广义相对论,它在基本概念上与牛顿引力理论完全不同。在广义相对论中,空间和时间构成了一个四维时空,时空的几何性质与物质,通过爱因斯坦引力方程联系起来,物质是引力的源,也决定了时空的弯曲。广义相对论发表后不久,德国天文学家史瓦西立即对球对称的情况求出了爱因斯坦引力方程的解。