世纪之交谈天文学的过去、现状和未来

在人类发展的漫长历史过程中 ,永远依存着自然环境。人不能脱离自然 ,自然哺育着人类发展。人的思维也是首先来自自然 ,在人类思维的发展过程中 ,存在着一个永恒的科学主题 ,这便是宇宙。战国时期 ,尸佼给宇宙下过一个定义“四方上下曰宇 ,古往今来曰宙”。表明宇宙在空间上包罗万象 ,在时间上永无止境。回顾人类的自然科学发展史 ,的确会发现 ,宇宙的影响无时不在。换句话说 ,天文学在各种自然科学的发展过程中 ,始终起着先导性的作用。　　一、天文学开拓了人类对自然界的认识人类认识自然首先得益于天文学。为了农业 ,就必须建立节气。而…     

漫谈粒子和宇宙

从微观世界到无垠的宇宙,存在着各种各样的物质,物质究竟是由什么组成的呢？作者将以漫淡形式的系列文章介绍人类从微小的粒子到大宇宙的认识历程,从阴阳五行到古老的四元素说。     

地基光学天文望远镜新进展

天文学是人类认识宇宙的一门自然科学,其内容是观测研究各种天体和天体系统的位置、运动、分布、结构、物理状态、化学组成及起源演化规律等。中国古代人们就对天文和宇宙有了一定的认识,从古人对字宣的定义“四方上下曰宇,往古来今曰宙”,可以看出字宙包含了所有的空间、时间、物质和能量。而现代天文学的主要分支包括天体测量学、天体力学、天体物理学、天文学史。     

托勒密及地心宇宙体系（上）

自然知识的传承与创新 在前面几篇文章中,笔者介绍了古希腊哲人对于自然和天空的想法,例如泰勒斯认为“万物都是水做的”;阿那克西曼德认为世界万物产生于一种没有固定性质和形状的物质,他称为“无限定”（也称为“无限者”）,他说“无限者”是不生不灭、无穷无尽、无有边际的,从这种无限的、没有规定的东西中,分离出热与冷,干与湿的对立物,形成运动,产生天体万物。毕达哥拉斯及其学派认为万物就是数,宇宙就是数的和谐。到了柏拉图则把人眼看到的经验世界和人的理智才能达到的超感世界区别开来。     

捕捉宇宙线的中国身影

夜空中除了繁星,还隐藏着一个巨大的秘密。无数神秘的粒子正以接近光的速度在广袠的宇宙中飞驰,无时不在,无处不在。这些神秘的粒子就是宇宙线。自发现它们之曰起,科学家对宇宙线的研究一直推动着天体物理和空间物理的发展,丰富着人类对宇宙中天体演化现象的了解和认识。宇宙线给人们带来了太阳系以外的物质样本,携带着其产生地"源"天体及其经过的空间环境,乃至天体演化及宇宙早期的奧秘,是人类探索宇宙的重要途径。     

现代宇宙学的诞生

1,用广义相对论对宇宙所作的考查 爱因斯坦的相对论拓展了人类认识宇宙的视野,开始用物质的时空观来重新审视整个宇宙。物质的存在引起了时空的弯曲,也就是物质的分布决定？时空结构的非欧几甲德几何特性,而这种时空的弯曲等效于引力．所以对广义相对论引力场方程的求解,爱因斯坦建立了二十世纪第一个现代宇宙模型。     

浅谈“有生于无”

当我们考虑宇宙是如何开始的时候,自然想知道宇宙开始以前是什么样子。明显的答案是“无”或虚无（真空）。２３００多年前,古希腊的哲学家、科学家亚里士多德对存在“真空”持反对态度,他说过,“自然厌恶真空”;但与他同时代的我国思想家老子却认为“天下万物生于有...     

暗物质——我们究竟知道些什么？

神秘而不可见的物质维系着宇宙,使我们生存的世界免于分崩离析,但它们到底是什么？ 宇宙并不遵循“所见即所得”的原则。事实上,我们所看到的物质——恒星、气体和尘埃——仅仅占据了宇宙物质质量的10％左右。这些可见的普通物质由质子、中子和电子组成。科学家们把它们称为“重子物质”,因为质子和中子在亚原子粒子中被称为“重子”。宇宙物质的其余90％则是“暗物质”,它们包围着宇宙中的每一个星系。     

古代哲学家论宇宙的本原

古希腊第一个科学的哲学学派米利都学派诞生了三位杰出的哲学家,前两位是上期本栏文章中说到的泰勒斯和阿那克西曼德,三杰中的最后一位是阿那克西美尼(Anaxienes,约公元前588～524),他认为宇宙的本原是一种充满整个宇宙的无限的气。万物都是由于气的凝聚程度不同而造成的:火是稀薄化了的气,当气开始凝聚时先变成水,再凝聚为土,最后就成为石头。这种理论的优点是,依据凝聚程度的定量分析来表述物质存在的不同状态。他认为大地飘浮在气中,稀薄纯净的气升到天上形成了星星,而聚集浓密的部分则形成了圆盘的大地。生命的呼吸之气,结合了灵魂与肉体,同样宇宙也是在     

宇宙在大尺度上是均匀的吗?

宇宙中的物质在大尺度上是均匀分布的,还是保持着分形分布的特点,成为近年来观测宇宙学中争论的一个热点。Ｐｉｅｔｒｏｎｅｒｏ等人认为直到目前观测到的最大尺度（≈１０００ｈ＾－１Ｍｐｃ）星系的分布仍保持Ｄ≈２的分形结构,而大多数坚持标准模型的宇宙学家都认为宇宙在大尺度上是均匀分布的。宇宙物质在大尺度上是否均匀分布,将由下一代的红移巡天的结果来判断。     

第62届联合国会员大会关于2009国际天文年的决议文本（62／200）

第62届联合国会员大会回顾了在2006年12月20日确定的61／185号有关国际年的决议,意识到天文学是最古老的基础科学之一。天文学伴随着人类文明的成长,并不断影响着人类文明史的发展,它能够推动其他学科的发展,并应用到广泛的领域中,认识到天文观测对自然科学、哲学、文化及对宇宙的基本认识等方面产生着深刻的影响,注意到虽然公众对天文学有一定的兴趣,但是公众在获取该学科的信息和知识的途径上,总是有一定的困难,意识到每个社会的文化遗产中都有关于天空、行星、星星等的神话传说及相关的传统,     

世界从来不是一觉醒来就变了

今天我们对宇宙的认识已经和古人的认识存在着巨大差异了。现代学者将16世纪到17世纪欧洲发生的一系列对自然界认识的变化称为科学革命。当时在天文学、地理学、生物学等不同领域中纷纷涌现出了与传统知识迥异的新发现,这些新的认知奠定了现代科学的基础。在这场科学革命中,宇宙的概念从古希腊时期建构的封闭天球世界走向了一个没有水晶天球,没有神推动的无限宇宙。     

是什么推动宇宙加速膨胀

对若干遥远星系中Ⅰa型超新星的观测,以及威尔金森微波各向异性探测器（WMAP）提供的信息和星系斯隆数字巡天（SDSS）的结果都表明宇宙确实在加速膨胀。宇宙加速膨胀说明宇宙中存在着一种排斥力,这种力在星系尺度内并不重要,但在星系之间的环境下,它的作用就十分明显,大多数天文学家认为这种排斥力源于宇宙内存在着的暗能量。但暗能量究竟是什么？一种建议认为暗能量就是爱因斯坦在用广义相对论说明宇宙时,为使宇宙模型维持静止状态而引进的以宇宙学常数（cosmological constant）λ为标志的暗能量,λ与普遍存在于真空空间内的反引力有关,其主要特征是能量密度在宇宙长河的所有时期保持不变,是一个恒量;另一种建议是斯坦哈特（P.Steinhardt）等人提出的充斥在空间中的精质（quintessence）,这种形式的暗能量不是恒定不变的,因时间和空间而异,一些理论工作者建议修改引力学说来说明宇宙加速膨胀现象。美国费米实验室的宇宙学家科尔布（Rocky Kolb）则认为星系在空间分布的不均匀是导致宇宙加速膨胀的诱因。     

暗能量走开

众所周知：1998年,以珀尔马特（Saul Perlmutter）和施米特（Brian Schmidt）为首的两个小组对几十亿光年之遥的IA型超新星观测的结果发现这些超新星的亮度平均说来比理论预期值要暗20％或30％,从而认为宇宙在加速膨胀。对此,一些天文学家认为这是由于宇宙中存在着产生斥力的暗能量。但暗能量是什么？一种建议认为,暗能量就是爱因斯坦在用广义相对论说明宇宙时,     

天文书刊资料邮购信息

宇宙的起源与归宿-听霍金讲万物之理 《宇宙的起源与归宿-听霍金讲万物之理》是斯蒂芬·霍金在英国剑轿大学所作的七场讲学,包含了他毕生钻研宇宙学的精华,精辟扼要。即使略具基本科学知识者,读了这七讲,对宇宙创世的奇妙壮丽,也能一窥梗概。     

暗物质：宇宙的秘密

在我们的宇宙中,恒星和行星是随处可见的,除此之外还有大量自由漂浮着的气体云,也涂画在时空巨大的幕布上——我们所能看到的这一切,天文学家称它们为“可见物质”。但你是否知道,这些可见的物质,其实只占了宇宙中全部物质的很少一部分（17％）呢？宇宙中另外那约83％的物质都是我们看不见的,没有人知道它们究竟是些什么。在过去的80多年里,天文学家一直试图对宇宙中这些被称为“暗物质”的成分进行直接的观测,但到目前为止还没有一次获得过成功。     

暗物质研究与探测

暗物质是一种神秘莫测的不可见物质,它几乎占据了宇宙1／4的物质和能量,但是除了引力作用之外,它们和“常规”物质不发生任何相互作用。科学家们之所以提出宇宙中存在暗物质,并不是因为他们“看见”了暗物质,而是通过看不见的暗物质对可见物质施加的引力影响间接地获得关于它们的信息。     

漫谈粒子和宇宙（七）：太阳等离子体漫谈

等离子体天体物理学是研究宇宙间最广泛存在的物质状态规律的科学。太阳最外层大气日冕的温度约达到一二百万度,高温下的太阳物质呈现高温等离子体状态;地球电离层是处于温度相对较低的等离子体状态。人造地球卫星以及太阳系深空探测表明,行星际空间并非真空,而是存在着来自日冕的连续微粒辐射——太阳风,它是因日冕膨胀而形成的连续向外发出的、伸向遥远的太阳系空间的等离子体流。等离子体物理过程在许多日地物理现象中,诸如太阳耀斑、黑子、日冕物质抛射、日珥、太阳风等研究中起重要作用,探索日地空间物理过程的规律是认识与之有关的空间现象的关键。     

一部了解人类科学思想史的好书——《宇宙简史》

《宇宙简史》主编文池 执行主编 陈君线装书局2003年1月出版 32开484页 定价29.8元 邮购价34元 自古以来,人类一直在探索宇宙的奥秘。在科学家的心目中,宇宙是茫茫太空中存在的各种天体以及弥漫物质的总称,宇宙是物质的,是不依赖于人的意识而客观存在,并且处在不断地运动和演化中。现代人利用先进的天文望远镜使得宇宙的可观测范围日益扩大,     

太阳和太阳系等离子体研究专辑:序言

宇宙中超过99.9%的可见物质处于等离子体状态,等离子天体物理是天体物理的重要分支,为理解天体系统的形成、演化及爆发现象提供着重要的理论基础.专辑通过14篇文章系统介绍了中国科学院紫金山天文台等离子天体物理团队在太阳和太阳系等离子体方面的研究成果,希望能帮助读者全面了解太阳与日球等离子体物理研究的重要进展及存在的问题.