登陆注册
14327800000016

第16章 天体之谜(2)

罗伯特·富特博士是一个粒子和理论物理学家。他提出,许多失踪的彗星可能是由称之为“镜像物质”的奇异物质构成的,该物质是一种新的不可见的物质。有一小部分物理学家认为,这可能是一些难以捉摸的“暗物质”。一般认为,暗物质是构成大部分宇宙的框架,但还没有人证实这一观点正确与否。但是富特博士认为,这是理论物理学家所应该做的,是将这种观点理论化。富特博士在一本介绍这种证据的新书中概括出了他的理论和其他镜像物质推崇者对镜像物质的研究。富特博士也有一些镜像物质存在的诱人证据。过去几年间,对这种理论的几乎每个天体物理和试验性的预测,实际上都是通过观察和实验进行观测的。如果“镜像物质”确实存在,那么,那里也就应该存在镜像恒星,镜像行星,甚至其他镜像生命。”这一理论得到了一小部分镜像物质推崇者的支持,包括一些世界著名的学者,例如诺贝尔物理学奖获得者谢尔顿·格拉肖。富特博士说,镜像物质的一些最令人激动的证据,就是我们的行星经常被小行星状大小的由镜像物质构成的天体所破坏,造成一些扑朔迷离的事件。如1908年发生在西伯利亚的大爆炸,类似的较小的事件不久前还在约旦和西班牙发生过。天文学家发现,大多数彗星在它们的第一次通过我们的太阳系之后便销声匿迹了。

这种情况可能是它们不是分解就是离开。它们已失去了形成自己发光头尾的易挥发气体和冰。实际上,它们成为了类似小行星的岩石块。但是,美国科学家最近做了一些模型来确定失踪的彗星的命运。他们得出确切结论,被发现的休眠的彗星或小行星的数量是太低太低,远不能与预言的数字所相符。大约低了100倍。那它们去了哪里了呢?富特博士说,有一个很好的例子说明这些失踪的彗星是用镜像物质构成的。他指出了一些迄今人莫名其妙的事件作为例子。例如,早在1908年西伯利亚的通古斯,当时的一次爆炸将大约两千一百平方公里的森林夷为平地,相当于一千枚原子弹爆炸的当量。科学家们认为是一颗小行星,但是显然他们没发现陨石坑,陨星碎片痕迹。2001年4月在约旦,在一个送葬的路上一百个证人目击了低空的一个火球,突然列成两个,然后撞入了大约一公里外的一个山丘中。当地的天文学家既未发现一颗陨星,也没发现陨石坑,只不过留下了一块烧焦的土地和枯树。

如果在约旦坠落的天体由普通物质构成,那它就不能把整个中东的大部分地区照亮。彗星如果通古斯和约旦的事件是镜像天体物质产生的结果,那么大量的镜像物质就可能隐藏在这些地点的表面下面,等待人们去发现。至于失踪的彗星,它们能简单地成为嵌入普通物质的镜像彗星。它们一旦通过太阳,其中的普通的易挥发部分进一步地消失,仅剩下一个不可见的镜像物质核。这就能解释为什么那么多的彗星很快消失的原因。富特博士并未停留观测彗星上。他和他的同事沃尔卡斯和伊格那提耶夫提出,镜像物质也可能是暗物质。暗物质是不可见的。它不能放出光,但它能通过它的引力与诸如星和星系的相互作用被检测出来。暗物质必定是一些外来的粒子,但是物理学家还必须确切弄明白它究竟是什么。物理学家和天文学家关于暗物质的特性提出了许多理论,例如给它们起名字如MACHOS,全称MASSIVE COMPACT HALE OBJECTS“大质量天体物理密实晕体”,这个最让富特博士和同事着迷。天文学家建议,在星系中的那个暗物质分布于比可见的恒星盘大十倍的一个球形的光环中。MACHOS是通过他们对远恒星光的引力作用被检测到了。

在澳大利亚堪培拉附近的斯特罗姆罗山天文台的澳大利亚和美国天文学家,已估计出MACHOS占了银河光环质量的20%。但是留下问题是:MACHOS究竟是什么?目前尚不得知。富特博士和同事沃尔卡斯和伊格那提耶夫提出,MACHOS是镜像物质恒星。天文学家估计,一般来说,MACHOS的质量肯定约在太阳的一半。唯一压缩的天体接近于白矮星,是恒星接近死亡的产物。要不是真的,白矮星应该有可检测到的大量重的元素留下。但这些还没被发现。沃尔卡斯说“镜像星是一个自然的候选者”。沃尔卡斯还在与富特博士和伊格那提耶夫合作发表了一篇论文提出,最近发现了无目的地在整个太空漂浮的类似木星的行星,实际上可能正在沿着幽冥的镜像星附近的轨道运行。“如果镜像物质存在且太阳系由大多数正常物质构成,那么我们应该期望相反的结果:星系和太阳系主要由镜像物质组成。沃尔卡斯希望天文学家有责任去更近地观测这种孤立的行星——如果这种孤立的行星不是“四处流浪”,而是沿一个轨道模式运行。富特承认,可以想象所有的这些天体的异例都有更常规的解释,那末镜像物质就不存在。但是他坚信,如果镜像物质确实存在,它将在五年以内被发现。它存在的证明就会是“了解宇宙奥秘方面的一个巨大进步”。

什么是宇宙反物质?

以哲学的判断,世界万物是相辅相成的,有正必有反,有正必有负,有生必有灭,有亮必有暗……有物质必有反物质。可是科学家在力所及的范围内就是找不到反物质。而如果找到反物质,将使人类生活大为改观,当然这还在憧憬之中。大家知道物质是由分子组成的,分子又是由原子组成的,而原子又是由原子核和电子组成,原子核由质子等粒子组成。按照物理学中的等效真空理论,宇宙中的每一种粒子都应该有一与之对应的反粒子,它带有数值相等而符号相反的电荷;宇宙中有多少由质子、中子和电子结成的物质,就必定有同样多的反质子、反中子和正电子结成的反物质,宇宙中的正反物质应该是严格对称的。

通过几十年来的观测,天体物理学家已经确认:我们的星系和星系团以至包括我们的超星系团在内的大约离地球一亿光年的空间范围内是由物质组成的而没有反物质。但量子力学认为,各种基本量(如电荷和动量)是守恒的,宇宙创生时产生了物质,必然产生了相等的反物质。例如物质世界中最简单的由于反物质所产生的光应该与物质是一样的,所以从光谱上无法确定反物质的存在,分辨物质和反物质的唯一办法是对所研究的星系物质进行物理检验,宇宙射线就是由超新星遗留物、恒星或别的天体碎屑放出的原子类物质,由反物质形成的宇宙线必定来自一亿光年之外的星系,它只占宇宙线的百万分之一。到目前为止,用各种方法所接收到的宇宙线中仅发现少量的反质子而没有发现反物质的存在。目前虽然发现和制造的反物质粒子并不多,但反物质的一种形式——正电子已经有了许多实际用途。例如正电子发射X射线层析照相术(PET),医生利用PET扫描不仅能得出病人软组织的详细图像,而且能够观察他们体内的化学过程,其中包括在进行认识活动时大脑各部分消耗“燃料”的速度。反物质的一个潜在的且十分诱人的用途是利用来制造星际航行火箭的超级燃料。将氢和反氢混合湮灭来获得能量,那么这种燃料的1%克所产生的推力就相当于120吨由液态氢和液态氧组成的传统燃料。物质和反物质这一物理体系给物理学家、化学家、天体物理学家带来一系列新的课题,同时也给人类带来新的憧憬。

宇宙尘埃是怎样形成的?

宇宙中除了大量人类可见的天体外,也有大量人类不可见、不易见的尘埃。这些尘埃每年降落到地球表面的就达23430吨,对我们的生活产生着不容忽视的影响。这些尘埃是由哪些成分组成,又是怎样形成的呢?科学家们给了我们以下的解释。宇宙尘埃指的是飘浮于宇宙间的岩石颗粒与金属颗粒。在广袤而空旷的宇宙之间,除去各种各样的恒星、大行星、彗星、小行星等等天体之外,并不是一片完全的真空。事实上,宇宙中存在着大量的宇宙尘埃,这些尘埃看似不起眼,却能对我们的生活产生不容忽视的影响。

从物质上进行分析,宇宙尘埃其实和组成地球的成分没有什么区别。但出于种种原因,这些尘埃并未能够聚合成一颗星体,而是呈微粒状悬浮于宇宙空间之中。在适当的引力作用下,这些尘埃很有可能较为密集地聚集在一起,呈云雾状,在天文望远镜的镜头中,往往显得绚烂多彩,因此人们将之形象地称之为“星云”。这些宇宙尘埃在落到地球上之前,是星际尘埃的一部分。由于它们反射太阳光线,形成了黄道光的模糊光带。在几百万年的时间内,尘埃颗粒不断向太阳旋转前进,并不断从小行星带得到补充。据有关专家测定,粒径大于60微米的宇宙尘埃,年降落量约为23430吨。宇宙尘埃的结构和地球一样具有核、幔、壳三重结构,而且每个球粒的核心半径大于幔厚与壳厚,它们之间的平均厚度百分比为53.3:46和4:0.8。其比值与地球的核、幔、壳厚度之间百分比相近。

宇宙尘埃,大致有三种类型:一种外表颜色呈黑色或褐黑色,外表光亮耀眼,极像一颗颗发亮的小钢球;第二种是暗褐色或稍带灰白色的球状、椭球状圆角状、的小颗粒,主要成分为氧、硅、镁、钙、铝等;第三种是一些无色或淡绿色的玻璃球,主要成分为二氧化硅,还含有少量的二价氧化物。当宇宙存在仅有七亿年的时候,许多星系便充满了大量宇宙尘埃,究竟这些尘埃是怎么产生的呢?近期,天文学家通过美国宇航局斯皮策太空望远镜的观测结果宣称,宇宙尘埃可能来自Ⅱ型超新星,当这些宇宙大型星体发生剧烈爆炸时会释放出许多宇宙尘埃,是它们孕育了宇宙尘埃。宇宙尘埃是星系、恒星、行星和宇宙生命体的重要组成部分,对于宇宙尘埃形成一直是天文学界的难解之谜,直至近年科学家才发现宇宙尘埃形成的两种方式:具有数十亿年生命史的类太阳星体释放出的流溢物;太空中微粒缓慢浓缩过程释放的物质。然而,这两种观点却无法解释宇宙存在仅数亿年时宇宙尘埃是如何形成的。

天文学家认为,宇宙早期尘埃可能来自超新星爆炸,但却很难获得相关确凿的证据。宇宙尘埃目前,天文学家们使用斯皮策太空望远镜、哈勃空间望远镜和位于夏威夷岛的地面双子北座望远镜进行了新一轮的观测分析,美国空间望远镜科学协会本·苏根曼博士和同事们发现:在SN2003gd超新星(一种大型Ⅱ型超新星)的残骸中存在大量的热尘埃,该超新星残骸位于距地球三千万光年的M74旋涡星云。据悉,像SN2003gd这样的星体生命很短暂,只生存数千万年。苏根曼博士的这项研究显示超新星可释放大量的宇宙尘埃,他认为早期宇宙中的尘埃很可能就来自Ⅱ型超新星爆炸。苏根曼博士说,“这项研究颇具吸引力,当科学界对宇宙尘埃来源的解释模棱两可时,它最终解释了超新星爆炸孕育了宇宙尘埃。”由于超新星很快会变灰暗,科学家需要精确灵敏度高的望远镜观测当超新星最初爆炸数个月之内的状况,科学家猜测许多超新星都会制造大量宇宙尘埃,但是过去由于技术的局限使科学家们无法提示宇宙尘埃的来源之谜。苏根曼博士说,“人们早在四十年前就猜测超新星可能制造宇宙尘埃,但相关的证实技术只是近年内才得以实现。我们使用斯皮策太空望远镜能够精确地看到热尘埃是如何形成的。”英国伦敦大学迈克尔·巴洛博士称,宇宙尘埃是构建彗星、行星和生命的基本要素,这项最新研究显示超新星可能是宇宙尘埃的主要来源,但目前天文学家对宇宙尘埃形成的研究认识仍不完善。

恒星最初的形成

恒星是由炽热气体组成,自身能发光的天体,如太阳、织女星等,古人认为他们在天空中的位置恒定,所以叫恒星。一直以来人们花费了极大的精力去研究恒星,探索它形成的时间、构成与原因,虽然不是无功而返,但也还是疑云重重。在20世纪50年代,天体物理学家们不得不付出更多的努力,来了解在我们的天空形成的那个晚上,曾经存在的那些大火球是如何舞动的。宇宙中的发光物质是来源于一颗恒星,还是一群恒星?后来的恒星形成是因为一个共同的变化规律(如分子云崩溃理论),还是在一个充满着各种各样不同的作用力及内部机制的沸腾的大深坑里进行的呢?这些问题现在还无人能够作答。

同类推荐
  • 人的行为选择与生态伦理

    人的行为选择与生态伦理

    本书共分六章,分别从人与自然、生态危机与人的道德责任、生态道德的基本原则与规范、生态道德范畴、生态道德行为评价以及生态道德行为选择等方面进行了阐述。
  • 科学未解之谜

    科学未解之谜

    科学是人类在长期的实践活动中对自然界和客观世界的认识和改造世界的理论,它是人类进化演变到一定阶段的产物。按照严格的定义,科学是运用范畴、定理、定律等思维形式反映现实世界各种现象的本质和规律的知识体系,是人类意识形态之一。科学是人类永无止境地探索、实践,阶段性地趋于接近真理的活动,是一项成果的绝大部分有利于造福人类社会的高尚事业。如今,科学广泛地被运用于各个领域当中,影响到人们生产和生活的方方面面。
  • 环保结锦(青少年科谱知识丛书)

    环保结锦(青少年科谱知识丛书)

    科学是人类进步的第一推动力,而科学知识的普及则是实现这一推动的必由之路。在新的时代,社会的进步、科技的发展、人们生活水平的不断提高,为我们青少年的科普教育提供了新的契机。抓住这个契机,大力普及科学知识,传播科学精神,提高青少年的科学素质,是我们全社会的重要课题。为此,我们特别编辑了这套“青少年科普知识”丛书,主要精选现代前沿科技的各个项目或领域,介绍其研究过程、科学原理、发展方向和应用前景等,使青少年站在当今科技的新起点寻找未来科学技术的契入点和突破口,不断追求新兴的未来科学技术。
  • 开阔眼界的地理故事

    开阔眼界的地理故事

    《开阔眼界的地理故事》丝绸之路的格局.尽管变化万端,但在塔克拉玛干南北的天山南麓的两道却变化不大,尽管如此,却至今无人能准确地说出它们的途径。现代地图无一例外标注的都是”示意图”,给人们留下了一个难解之谜。
  • 我们的冬天哪去了(别让地球抛弃我们)

    我们的冬天哪去了(别让地球抛弃我们)

    臭氧层遭到破坏,地球在发烧!海水在愤怒,冰川的消融和上涨的海水在吞噬着一个个鲜活的生命,人类的繁荣已激怒了大自然,大自然在惩戒人类,地震、海啸,鱼类的减少以及越来越多的细菌病毒和即将消失的冬天必将改变着人类,改变着人类生存的家园!如果我们人类再不加注意,那么,若干年以后,地球将成为太阳系中又一个火星! 我们只有一个地球,全球气候变暖会影响到每一个人,人类将不得不为此付出代价。地球是我们的家园,我们作为地球的主人,就应该好好保护地球,倡导文明城市,只要我们不污染地球环境,不浪费地球的能源,发展清洁能源、倡导低碳生活、发展绿色经济,就能让这个城市变得更绿色、更环保。
热门推荐
  • 三嫂子上山

    三嫂子上山

    尹守国,2006年开始小说创作,发表中短篇小说70多万字,作品多次被《新华文摘》、《小说选刊》、《北京文学中篇小说月报》等选载,中国作家协会会员,辽宁省作协签约作家。
  • 凤袭天下——沉医

    凤袭天下——沉医

    归祭篇:神秘的封印,破败的结界,因爱而守护,为情而成全,从此,天各一方。中州风起云涌,太子仓促即位,皇室内幕混乱不堪。洛州兵乱战争,五件神器初现,人与魔之间终成殇。遥远而神秘的部族,究竟如何才可以重塑结界,风袭天下?缠绵三年的故事,终于接近尾声。水幻、隐觞,便是这个故事最后的终结。一切尽在:风袭天下之归祭篇
  • 裁命师

    裁命师

    命是头颅,命是灵魂。砍掉头颅是裁命,失去灵魂也是裁命,平凡是自己乱丢命。陆小宁不想掉脑袋,也不想当个提线木偶,更不希望自己的命被乱丢在臭水沟里。有人说:“陆小宁的经历最传奇”,有人说:“陆小宁是神一般的存在”,也有人说:“他是个叛逆者”,更有甚者说他应该下地狱。在无数评价中,陆小宁最喜欢的还是这句“他不是裁命师,他只是个浪子。”命是自己的,要裁也只能自己用刀割。浪子人生,走天涯、喝大酒、睡女人、甩拳头,灵魂和身体的行走者。
  • 丞相的世族嫡妻

    丞相的世族嫡妻

    大婚之日,夫君与庶姐合谋,逼她交出家族藏宝库的秘密,咬舌自尽。再睁开眼睛,成了本朝丞相大人冲喜而娶的低贱农女嫡妻。夫君的心思难猜,家族关系不好处,后园中更是美妾无数,连公主也要来凑热闹,有丞相大人这座靠山也不错,欠她的,她一一讨还!
  • 世界经典历史故事(中册)

    世界经典历史故事(中册)

    怎样快捷地了解世界,首先我们要从了解世界历史入手。人类历史发展为世界历史,经历了一个漫长的过程,生产力是历史发展的终极动力。从地球上有了人类那时起,人类的第一个活动便是生产活动,而且从未间断过。人类文明的演进,社会的发展,只能在生产力进步的基础上实现。旧石器时代使得氏族社会形成,金石并用时代又促成氏族社会解体,人类进入文明时代。在自然经济状态下,只可能有奴隶制度和封建制度,商品经济与市场经济却孕育出近代资本主义社会。手工工场时代、蒸汽时代、电器时代和信息时代将人类社会的进展划分为不同的发展阶段。这是二、三百万年来人类文明进程所确凿的事实。《世界经典历史故事》大体上是按照这个线索来编写的。
  • 魔魂天烬

    魔魂天烬

    天下魔魂据占雷霆大陆。一个朴质男孩神秘捡起一本古书,引动法则,破开神剑——天烬。忽而,其余七大陆纷纷神器爆出。辉天消失。
  • 尤物军师

    尤物军师

    前世是特工女杀手,功高盖主,令她在一次任务中意外穿越。在皇帝身边做起了“芷公公”,可皇上也不知为什么对她也注意上了。但好死不死的,竟成了凤女。冷眼瞧着四国为了争她不择手段。可是她的心早给了一个人。也罢,且看我步步为营,笑点江山。情节虚构,请勿模仿!
  • 七夜之魅

    七夜之魅

    主人公绮丽丝,是古蜀国的公主。因为与哥哥贪玩被大风卷走,到了人类世界的富宅里,当时她还是个婴儿,所以被人类抱养并且失忆,直到十四岁。十四岁时,由于梦境中的亲人的出现,使得她不得不登上王位,成为新一代的女皇。
  • 金匮玉函要略辑义

    金匮玉函要略辑义

    本书为公版书,为不受著作权法限制的作家、艺术家及其它人士发布的作品,供广大读者阅读交流。汇聚授权电子版权。
  • 呆萌娇妻:高冷首席惹不起

    呆萌娇妻:高冷首席惹不起

    他们是青梅竹马,安沐晴爱慕珉帆,爱到最后都不敢爱,慕珉帆却只爱若浅汐,爱到眼中再也没有旁人的存在。七年,她在思念中度过,也是最后爱他的期限,与他相识十二年,苦恋他七年,她爱到累了,没有力气再追着他的脚步。七年后,他和她再次相遇,他的身边还是只有她,而她,却已失去了所有光明正大爱他的资本。在这场爱与不爱的追逐战中,安沐晴以为,她是食物链最底端的人,爱得最卑微,慕珉帆爱他的若浅汐,而她,只能跟在末尾,追赶着慕珉帆的脚步,却从不曾想,易初轩,这个外表虽桀骜,却宠她到了及至的男人,竟是就那样一声不吭地等了她七年!只是,她再也不是七年前,不谙世事的木木,她变了,那段曾经刻骨铭心的爱,她在试着遗忘···