从“嫦娥”到“HXMT”——写在HXMT发射之前

离HXMT发射的日子越来越近。心里有许多期待,又有说不出的忐忑。     

中国空间站高能宇宙辐射探测设施HERD

<正>过去的一个世纪人类对自然的认识发生了深刻的变化,相对论和量子力学建立起来并成为描述物质运动的最基本的物理规律。随着技术手段的飞速进步,人类对组成物质的基本粒子的研究以及对宏观宇宙的观测都取得了重大的进展,发现在最小的微观尺度和目前人类观测到的最大尺度上相对论和量子力学都仍然成立,     

从沙堆到宇宙

以微观 宏观 巨观 微观为顺序, 以生活中常见的沙堆为主线从量子力学中 常见的一维可解势出发研 究粒子在均匀的引力场中的情况, 并从此得到启发回到经典物理范畴内, 用 N e w t o n力学和统计物理的方法研究宏 观的沙堆问题, 最终由沙堆问题类比、 延伸到整个宇宙的S t a n d a r dMo d e l理论和 H i g g sB o s o n理论, 从沙堆到宇宙 的分析表明,物理学绝对不是一块一块“ 量子化”的体系; 而是存在高度内在联系、 浑然一体的理论体系, 俨然呈现 出物理学整体的和谐之美     

从粒子到宇宙

 从超新星１９８７Ａ谈起１９８７年２月２３日,在地球上探测到远离它１７万光年的大麦哲伦星云发生的一次能量为１０２７倍的氢弹爆炸能量的超新星爆发,这次爆发后来被称为１９８７Ａ．这是自１６０４年开普勒探测到的这类爆发以来人类第一次可由肉眼观察到的超新星爆发．由于核燃料的耗尽,在自身强大引力的作用下,星体在几秒钟的时间内坍缩,并释放出成百倍于我们太阳在它现存的时间内发出的全部能量．在加拿大天文学家在智利的山上注意到超新星１９８７Ａ之前,就传来了中微子在美国和日本的两个巨大的地下粒子探测器被记录的消息．这些探测器均由几千吨非常纯净的水组成,并配以光电倍增管和电子学．     

探索极端宇宙——增强型X射线时变与偏振空间天文台

<正>对浩瀚宇宙的探索我们从未止步,从1962开始,有一批X射线望远镜被发射进入太空,比如说1999年7月发射的钱德拉(Chandra)和1999年12月发射的XMM-牛顿(XMM-Newton)卫星,但是中国一直没有自己的X射线天文望远镜,只能用国外的二手数据,科研就像在捡漏。直到2017年的夏天"慧眼"卫星发射升空,中国人第一次望向了那片属于自己的未知宇宙,     

从Schwarzschild黑洞到极端Kerr-Newman黑洞

考虑Schwarzschild和Kerr-Newman黑洞的度规场和电磁场张量,研究了落入黑洞的物理粒子.得出结论:任何物理粒子落入Schwarzschild或Kerr-Newman黑洞的演化过程要满足δA≥0和δκ≤0两个条件,得出了不能通过有限次操作使Kerr-Newman黑洞的温度降低到绝对零度,从而变成极端Kerr-Newman黑洞,刚好与第三定律相符.还讨论了Kerr-Newman黑洞趋于极端情况时,其面积的变化趋势,提出了黑洞负热容的影响以及熵的重整化问题. 关键词：     

从流浪地球到宇宙迷航——2019年诺贝尔物理学奖解读

2019年诺贝尔物理学奖同时授予了系外行星和宇宙学领域,诺奖委员会给出的理由是“为我们理解宇宙的演化和地球在宇宙中的位置做出的贡献”。这两个领域在近二三十年内展现出了蓬勃的生机,系外行星和外星生命的研究到了本世纪伴随先进技术的发展有了爆发式的发现;进入新世纪后,宇宙学领域已经获得4次诺贝尔奖,分别是宇宙背景探测者卫星、宇宙加速膨胀的发现、引力波的探测,以及此次诺贝尔物理学奖,它们使当代宇宙学获得了广阔的发展前景。文章就本次诺奖热点话题展开,对系外行星和宇宙学两大领域做概括性的科普解读。具体介绍马约尔和奎洛兹在系外行星领域的发现,系外行星的探测手段和发展前景,以及宇宙学领域的发展简史,皮布尔斯在该领域的贡献,和目前宇宙学领域的一大研究热潮,即原初引力波的探测。作者借此文抛砖引玉,期待更多年轻学者能加入到天文学和宇宙学的研究中,在新时代的浪潮下推动该领域获得更重大的突破。     

宇宙探索纵横谈

无论是在中国还是在外国,人类的好奇心是探索大自然的一种永恒的动力。从宇宙学的角度来看,人类正确认识宇宙及地球在宇宙中的地位经历了漫长的过程。天文学是从仰望星空开始的,自有文字记载以来,人类对天象的观察至少已有五千年以上的历史。天文学是一门既古老又年轻的科学,也是一门最有活力的科学,其发展对于历代哲学和科学技术的进步不断提出挑战,亦曾对人类社会的进步产生过巨大影响。     

推荐一本好的科普书——《从夸克到宇宙》

最近我有幸阅读了新出版的科学普及读物《从夸克到宇宙：永无止境的科学探索》,为它的文字和内容所吸引,我爱不释手地读完了它,特此推荐这本书给广大读者。作者谢一冈等人都是曾经或正在努力为高能物理做出贡献的科学家,他们还将许多自已经历的小故事融入书中,非常引人入胜。     

推荐一本好的科普书——《从夸克到宇宙》

 最近我有幸阅读了新出版的科学普及读物《从夸克到宇宙：永无止境的科学探索》，为它的文字和内容所吸引，我爱不释手地读完了它，特此推荐这本书给广大读者。作者谢一冈等人都是曾经或正在努力为高能物理做出贡献的科学家，他们还将许多自已经历的小故事融入书中，非常引人入胜。     

HXMT/HE望远镜的设计和建造

实证化是现代科学研究方法的重要内容,从天文学的发展历史看,人类对宇宙认识的每一次大飞跃,都是反映旧有的宇宙观的宇宙模型与新的观测结果产生矛盾,或者无法解释新的观测事实,从而被推翻或者修正的过程。天文望远镜是观测天体的重要手段,是推动天文科学发展的最重要的实证手段,可以毫不夸大地说,没有望远镜的诞生和发展,就没有现代天文学。从伽利略1609年发明第一台天文望远镜至今,光学望远镜和射电望远镜一直是天文观测最重要的工具,随着望远镜在各方面性能的改进和提高,人类在天文观测的广度和深度两方面都取得了巨大进步。     

宇宙航行--"从低速到高速"之四

出于对自然界知识(包括我们周围宇宙的历史和现状)的渴求以及生产生活的需要(如获取资源和通讯)，人类正在把它的活动扩大到太空．1957年10月苏联把第一颗地球卫星送上了轨道，一个月后美国发射了另一颗，1961年苏联把载人宇宙飞船送上了天，第二年美国也完成了同样的任务．1959年9月苏联第一个把一颗探测器送到月球上．1969年7月美国第一个把人送上了月球并使之安全地返回．我国的第一颗地球卫星于1970年4月发射成功；1984年4月又发射了我国第一颗通讯卫星．2003年10月将杨利伟送入围绕地球的轨道上遨游了3圈．从1977年，美国等国又开始了对于太阳系其他行星的探测．     

从静止宇宙向膨胀宇宙的发展

当夜幕降临的时候,漫天灿烂的星斗,浩瀚无际的天空,为人们提供了巨大的想象空间(图1).可这巨大的空间是无限的还是有限的呢？宇宙是一直在演化着的,还是总是保持这个样子呢？关于这些问题,从古至今的人们一直就在研究着、争论着,构成了一部不断发展着的天文学和宇宙学的发展史.     

HXMT卫星X射线标定装置和标定实验

HXMT卫星的建设是一个系统工程,既包括有效载荷的三个不同能量范围的X射线望远镜（见本专题HXMT各望远镜的介绍）,又有为支撑其运行以及为实现其科学目标而建立的HXMT地面科学应用系统（见本专题“HXMT卫星的观测规划与数据处理”的介绍）,以及为测试HXMT各个载荷性能指标和能量标定的标定装置。     

探索加速膨胀的宇宙

暗能量巡天项目对近2亿星系的观测将帮助我们确定宇宙的加速膨胀是否起源于宇宙学常数的驱动,还是起源于一种新的具有动力学性质的能量的驱动,又或是由超出广义相对论之外的物理所造成。     

探索加速膨胀的宇宙

<正>暗能量巡天项目对近2亿星系的观测将帮助我们确定宇宙的加速膨胀是否起源于宇宙学常数的驱动,还是起源于一种新的具有动力学性质的能量的驱动,又或是由超出广义相对论之外的物理所造成。1998年,两个研究遥远超新星的研究组分别宣布了宇宙膨胀在加快的观测证据,这震惊了物理学界。这一非凡的发现随后得到了其他观测的确认,因此在2011年被授予诺贝尔物理学奖。在这一发现后的15年间,天文学家已经采用不同的方法更加准确地测量了今天称为标准协和宇宙学模型中的与宇宙加速度相关的参数及其他的参数。     

探索宇宙的起源——2006年诺贝尔物理学奖简介

John C．Mather和George F．Smoor因为发现宇宙微波背景辐射的黑体形式和各向异性而分享2006年度诺贝尔物理学奖．论文中从COBE卫星而来的详尽的观测报告推动了现代宇宙学的发展，使其成为一门精确科学．     

从央斯基到彭齐亚斯和威尔逊──纪念宇宙背景微波辐射发现26周年

美国贝尔实验室的无线电工程师央斯基在研究短波通讯系统的噪声问题时，发现了来自银心的射电辐射，开创了利用射电波研究天体的新方法．３０余年之后，贝尔实验室的彭齐亚斯和威尔逊又发现了宇宙背景微波辐射，为大爆炸学说提供了有力的支持．本文旨在介绍贝尔实验室在射电天文学的部分成就，并说明工业实验室的“无利”研究的重要性．