传播科学 奋进不息——纪念科普巨匠阿西莫夫诞辰90周年

2010年1月2日是世界著名科普作家、科幻小说家阿西莫夫诞辰90周年的日子。我国天文学家、知名科普作家卞毓麟先生在上海《新发现》杂志2010年第1期上发表了长篇纪念文章——“我与阿西莫夫”卞毓麟先生是我国目前所知翻译阿西莫夫科普作品最多的学者,曾与阿西莫夫有过多次书信交往.     

现代天文学历史大事记

1957年11月3日太空犬“莱卡”搭乘前苏联人造卫星“斯普特尼克”2号进入太空,成为第一只进入地球轨道的狗。 1915年11月6日伟大的物理学家爱因斯坦最后建成广义相对论。 广义相对论的引力论在本质上完全不同于牛顿的引力论,但人们根据日常的生活经验却分辨不出它们的差异。为了判别这种差异,爱因斯坦于1915年11月提出三个可供实验验证的推论。     

推荐几本天文新书

最近笔者在图书市场上见到几本新书 ,特向爱好者们推荐如下 :上海科学教育出版社 :《新疆域》(一套共两本 ) 4 3元 [美 ]艾萨克·阿西莫夫、珍妮特·阿西莫夫　著　毕立群　朱保如　何妙福　马星垣　等译　3 2开　两本共 64 4页　主要内容是关于生命、地球、空间和宇宙的新发现 ,希望能激发读者对大自然的想象 ,并进一步去探索。《超越时空》3 4元 [美 ]加来道雄著刘玉玺　曹志良译　 3 2开　 4 1 2页　这本书的副标题为“通过平行宇宙、时间卷曲和第十维度的科学之旅”。作者用很生动的方式 ,介绍了涉及宇宙学和天体物理的前沿问题。《推销…     

新书介绍

《阿西莫夫 少年宇宙丛书》 江苏科技出版社2000年10月翻译出版发行 丛书一套共11册,定价132元 著名的美国科普作家阿西莫夫是当代公认的科普大师,他的很多作品在近年都有了中译本,并受到了广大读者的欢迎。摆在我们面前的这套丛书是1996年修订版,是一套涉及天文科学的优秀青少年科普读物,可谓图文并茂,别致新颖。全套书为铜版纸彩色印制,每册书91页(各册书定价均为12元),可以零星购买,也可全套购置。 这套丛书的译者均为天文学     

弯曲的光

哈勃空间望远镜上的新的高新巡天照相机(ACS)揭示了“哈勃”以前从未涉足的星系。ACS将高超的技术和爱因斯坦的物理现象“引力透镜”结合在一起,产生了一个     

太空中绽放的铿锵玫瑰（上）

人类第一个登上月球的美国航天员阿姆斯特明曾不无骄傲地说：“月球上并没有奇迹,倒是爨们这些航天员在太空中所做的一切,才是真正的奇迹。”至今飞向太空旱已不再是梦,世界各国的“太空人”已达500多人。     

月球寻水记

月球上有水吗１７世纪,开普勒写了一本名为《月亮梦游记》的小说,这本书在开普勒逝世后三年,即１６３３年问世。名闻当代的美国科普作家阿西莫夫推举此书是第一个由专业科学家写作的科学幻想故事。开普勒认为月球上既有空气,也有水。在他的笔下,书中的主人公在睡梦中...     

广义相对论再经考验

爱因斯坦创立广义相对论已经93年了,但是由于它的某些预言（例如引力红移、引力波等）至今没有得到直接验证,科学家们仍在不断设计实验对它进行一轮又一轮“考验”。广义相对论预言,当两个大质量物体靠得很近时,会发出引力波,并使得它们自身的旋转轴产生摆动（物理学上称为“进动”）。人们已经观测到了这种摆动,只是还不足以精确测定其幅度大小。     

“时空”受到挑战

关于时空 悠悠万事于此惟大,这个“此”是什么？就是时间和空间,它是我们宇宙的基础结构。实际来说,这两者既看不到又摸不着,我们能感知的只是它们的力,即引力。爱因斯坦的广义相对论,把两者结合起来,称为时空。这是现代物理学中,最具权威的一个概念。     

太空中绽放的铿锵玫瑰（下）

人类第一个登上月球的美国航天员阿姆斯特期曾不无骄傲地说：“月球上并没有奇迹,倒是我们这些航天员在太空中所做的一切,才是真正的奇迹。”至今飞向太空旱已不再是梦,世界各国的“太空人”已达500多人。其中有10％左右则是不让须眉的女性。其中美国46人,苏联（俄）3人,加拿大2人,日本2人,中国2人,法国1人,英国1人,韩国1人。而我国的首位女航天员刘洋则在女航天员中排名第57。而现今仍在服役的有25人。     

谈谈马赫原理

从牛顿“水桶实验”说起奥地利科学家马赫（ＥｒｎｓｔＭａｃｈ１８３８—１９１６）关于惯性及惯性力起源于宇宙间物质的相互作用的观点被爱因斯坦称之为马赫原理（Ｍａｃｈｓ＇ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ）。马赫原理概括了马赫力学思想的主要方面。他是在分析了有名的牛顿“水...     

宇宙信息

首次发现完整的爱因斯坦环天文学家在近红外波段发现了第一个完整的爱因斯坦环———因地球和两个相距很远的星系成一线排列而产生的结果。在爱因斯坦提出大质量天体周围时空会发生弯曲的预言后,８０多年来,天文学家已经探测到２０个类似的但不完整的光学幻影。在每个幻...     

时空的圆舞曲引力波

2015年9月14日,美国激光干涉引力波天文台(LIGO)捕捉到了距离地球13亿光年外的一对双黑洞并合产生的引力波信号(GW150914)。经过长达数月的数据分析,LIGO团队确证了激光干涉仪在该引力波信号穿过时产生的大约是一亿亿分之一厘米尺度的振荡变化,并于2016年2月11日对外公布了这项惊人发现。这是人类首次直接探测到爱因斯坦广义相对论预言的引力波信号,并证实了双黑洞的存在。引力波探测器为探测宇宙提供了不同于电磁波(光)的全新方法,现在我们不仅能用望远镜“看”缤纷多彩的宇宙,还能用引力波探测器“听”波澜壮阔的宇宙。2017年的诺贝尔物理学奖也因此颁给了对引力波探测作出杰出贡献的三位物理学家:雷纳·韦斯(Rainer Weiss)、基普·索恩(Kip Stephen Thorne)和巴里·巴里什(Barry Clark Barish)。     

“天人合一”话宇宙

波兰天文学家哥白尼有句名言：“人类的天职在于勇于探索真理。”科学大师爱因斯坦在《自述》中这样写道：“在我们之外有一个巨大的世界,它在我们面前就像一个伟大而永恒的谜。”“宇宙在我们面前就像一个伟大而永恒的谜;但通过我们的观察与思考,它至少有一部分已为我们所了解。人们凝目瞻望并苦思冥想着这个世界,为它所诱惑着,就仿佛它能为人们带来一种解放。的确,我已经看到,有许多我所崇敬和钦佩的人物,正是在对这一事业的专心致志和孜孜不倦的追求之中,获得了心灵的自由和安宁。”     

爱因斯坦环及其星系团环境

该文研究了以星系作为透镜体产生的切向弧(即"爱因斯坦环")的强引力透镜现象,并对该领域近年来的观测和研究作了总结.对形成这些强引力透镜"环"的星系所进行的研究表明,其附近存在的质量所产生的会聚和剪切对透镜的质量分布模型非常敏感.在大视场巡天中找到的这种爱因斯坦环的数目相当多,大约是每平方度10个,其中"强引力透镜巡天"(Strong LensingLegacy Survey,SL2S)提供了大量处于星系团视场中的由椭圆星系产生的爱因斯坦环样本.系统地研究星系团外围存在的爱因斯坦环,一方面可以理解星系团环境对爱因斯坦环的影响,另一方面可以利用它们来探测星系团的物质分布,并进而对冷暗物质宇宙学提供新的探测方法.     

时空的奇异性

尽管多年来人们已经熟知爱因斯坦方程的许多精确解都是奇异的,然而,直到1965年,两个基本问题一直没有答案:(1)我们的宇宙真有一个初始奇点吗?(2)一个质量足够大的星体坍缩的最后结局一定是一个奇点吗?1965年以前,许多物理学家和天文学家把奇异性的存在归因于这些解的严格对称性。由于任何实际的物理情况都不会存在严格的对称性,因而他们认为任何真实的时空都是不会存在奇点的。然而,Penrose和Hawking在1965—1970年所证明的几个奇异性定理断言,在满足某些合理的条件的情况下(这些条件不包括任何有关对称性的要求),我们的宇宙的初始状态以及质量足够大的星体坍缩的最后结局都必然存在奇异性,从而对上述两个问题给出了肯定的答案。 本文的第一部分介绍奇异性的定义。文中详细阐述了给“时空的奇异性”下一个严格定义的主要困难所在,并介绍了从“测地不完备性”出发给“奇异性”下的定义。本文第二、三部分分别介绍奇异性定理和“宇宙监督假设”,后者是经典广义相对论中至今仍未解决的最重要问题之一。本文最后一部分阐述了给奇异时空附加一个“奇异边界”的想法及其遇到的困难。     

广义相对论错了吗？

广义相对论错了吗？瑞林爱因斯坦广义相对论的三大天文学验证之一是水星近日点的进动。根据从１８世纪中叶开始积累起来的对水星的观测数据，天文学家发现水星统日运行的轨道不是一条闭合曲线，而是一种“编织的”花瓣状曲线，即椭圆的长轴渐渐往前移动。这种移动一般用近...     

引力透镜——再领科学潮

先来思考一个问题：光总是沿着直线传播的,对吗7……现在,让我们跟随天才的阿尔伯特·爱因斯坦的脚步,来想想这个问题!根据爱因斯坦著名的广义相对论,从遥远的光源发出的光线,会在途经的大质量天体附近“弯折”。对我们生活中常见的那些大小和质量的物体来说,这种效应小得难以想象,但是在宇宙的尺度上,光的这种性质就成为我们研究遥远天体时有用工具。     

引力透镜效应

广义相对论的推论之一是光线被太阳引力场弯抽,星的像被外移一个角度2R_s/b。这里R_s是太阳的Schwarzschild半径,b是太阳中心到光线的最近距离。爱因斯坦和其他人认为:在更遥远的天体中也许可以看到相应的引力透镜效应。如果一个大质量的天体(暂称它为“引力体”)致密到可以把它看作为点质量,那么它对后面的天体(只要几乎在同     

爱因斯坦-杨振宁方程及爱因斯坦方程的宇宙学解

本文讨论均匀各向同性总星系的Robertson-Walker度规,得出了爱因斯坦-杨振宁方程关于无自旋理想流体物质的无挠内解的显式,并由此找到了在早期宇宙辐射时期,爱因斯坦方程的一些宇宙学解。