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解读宇宙微波背景辐射B模偏振暴涨产生原初引力波

利用一台设在南极,名为“宇宙河外偏振背景成像”(BICEP)的望远镜,美国科学家捕捉到引力波在宇宙最初图景中产生的涟漪。北京时间3月18 日凌晨零点,哈佛大学史密森天体物理学中心宣布,在宇宙微波背景辐射中观测到B模式偏振。这一发现的意义是什么?它能如何揭示宇宙诞生之谜? 宇宙暴涨理论与引力波有什么关系? 暴涨理论最早由美国物理学家阿兰·古斯(Alan Guth)提出。他认为,在大爆炸后的10-37秒时,宇宙发生了一次急剧的膨胀,宇宙从不到一个原子大小膨胀到一个足球的大小。暴涨理论能解释宇宙学家面临的诸多难题,例如为什么可观察宇宙表现出惊人的一致性。尽管暴涨理论与宇宙学观测的各项数据相符合,科学家仍缺少它存在的确凿证据。 但宇宙学家认为,暴涨过程中短暂但剧烈的膨胀会产生引力波,将时空在一个方向压缩的同时在另一方向拉伸。今天,原初引力波仍在宇宙中传播,但它们极其微弱、无法直接探测。它们会在微波背景辐射中......阅读全文

多次陪跑,天文学界“村上春树”终于拿诺奖了

   北京时间10月8日,诺贝尔物理学奖揭晓。今年的物理学奖再次开出“双黄蛋”——美国普林斯顿大学教授詹姆斯·皮布尔斯(James Peebles)的理论发现有助于我们理解大爆炸之后的宇宙演化,瑞士日内瓦大学的米歇尔·麦耶(Michel Mayor)和迪迪埃·奎洛兹(Didier Queloz)则在

标准模型或成宇宙学发展桎梏

标准模型的6个参数几乎完全符合宇宙微波背景下不同温度波动的分布。   新闻有时候隐藏在科学家没说的话里。研究人员日前发布了一张最佳的宇宙微波背景图,宇宙大爆炸在图中就如斑驳的晚霞一般。欧洲空间局(ESA)普朗克探测器收集的数据验证了宇宙学家关于宇宙成因与组成物质的标准模型的正确性。但是一些科学家原

除了《时间简史》,关于霍金你还应该知道这些!

  图 1 霍金的照片,摄于2006年5月。  3月14日,英国著名物理学家史蒂芬·威廉·霍金(Stephen William Hawking)在家中逝世,享年76岁。  提到霍金,你们往往会想起他标志性的轮椅,以及那本畅销全球的《时间简史》。然而说起他的本职工作——物理学家,除了专业人士,恐怕很多

通过引力透镜效应测量发现中微子比先前认知要重得多

  据物理学家组织网2月11日(北京时间)报道,通过分析普朗克卫星的最新观测数据和对引力透镜效应的测量,一个英国研究小组发现中微子质量比先前人们认为的要重得多。这也是使用宇宙大爆炸理论和时空曲率首次准确测量到这种基本粒子的质量。该研究有望加深人们对亚原子世界的理解,解决困扰现有宇宙模型的多个难题。相

宇宙大爆炸余辉有望揭示彗星诞生地

大爆炸的余辉 北京时间12月8日消息,据英国《新科学家》报道,一项最新研究发现,科学家通过拍摄的宇宙大爆炸发出的放射物图片,或许可以看到因为距离地球太远而无法看到的彗星聚集地。 200多年来一直围绕太阳轨道运行的彗星来自天空的各个方向。长期以来科学家一直认为,这些彗星是从围绕

美科学家称首次发现多重宇宙论“切实证据”

  全天域宇宙微波背景辐射图显示,宇宙南部的辐射量更大,且其中还存在一个无法用现有理论解释的辐射空白区。   据英国媒体5月19日报道,美国宇宙学家们表示,他们根据欧洲普朗克天文望远镜观测到的数据,找到了多重宇宙论的首个“切实证据”。如果该理论最终得到证实,那就意味着我们所生活的宇宙并非唯一。

暴涨理论或证实多重宇宙存在

暴涨产生的引力波会在宇宙微波背景的两极化中产生微弱但独特的扭转样式。   北京时间2014年3月21日消息,英国每日邮报报道,近日天文学家监测到宇宙大爆炸后1/1045秒的时间内发生的情景。在万物伊始的短暂瞬间,宇宙开始急剧膨胀——这个理论被称为宇宙暴涨理论。根据爱因斯坦的理论,当这种爆炸性事件发

70亿光年外发现巨型星系团 质量为太阳800万亿倍

      这张图像是由斯必泽红外空间望远镜和位于智利托洛洛山的泛美天文台4米口径望远镜获取的数据合成的。图中,老年星系成员被用黄色圈子圈出,而年轻成员则用蓝色圈子圈出。   最近天文学家观测到一个距离地球达70亿光年的巨型星系团。这个庞然大物的质量大约

原初黑洞几时有? 线索或在宇宙起源中

  黑洞大概是宇宙中最神秘的事物之一。它如同一个贪婪的胖子,体重巨大,吞噬任何从它附近经过的东西,包括光线。科学家认为,恒星级质量的黑洞可能形成于大质量恒星在生命终点的爆发。而小质量黑洞的碰撞并合,以及更小质量黑洞吞噬气体尘埃,会形成超大质量黑洞。  但你有没有想过,当宇宙最初还是一片虚空时,最早的

霍金揭开宇宙真实形状:难以置信的超几何体

我们的宇宙正在加速膨胀,由一种人们还完全不了解的神秘“暗能量”所驱动。  霍金的新宇宙图景是重复排列的形状,正如埃舍尔的画作“圆形极限IV”中的嵌套的蝙蝠和天使一样。虽然这些是平面图,但是它是作为双曲面空间物体的投影图像,很像地图是地球仪的平面投影一样。斯蒂芬·霍金&nbs

科学家捕获宇宙微波背景漩涡 有助揭示大爆炸后瞬间景象

  本报讯 科学家已经观测到宇宙大爆炸的辐射——所谓的宇宙微波背景(CMB)——中的漩涡模式。由于研究人员已经了解这些特殊的漩涡或者说“B-模式”起源于传统天体物理学,因此该观测结果本身并不惊人。不过,研究表明,科学家正在接近一个更大的发现:在婴儿期贯穿整个宇宙的引力波产生了B-模式。

物理学家称希格斯粒子和引力的相互作用“救”了宇宙

  宇宙大爆炸之后到底发生了什么,为何它能存在下去,我们是否需要新的物理学理论对此进行解释?欧洲物理学家的新研究或许可以给上述问题一个简单的答案:无需新理论,希格斯粒子和引力的相互作用“救”了宇宙。相关论文发表在《物理评论快报》上。  2012年被欧核中心发现的希格斯玻色子被认为能够赋予一切粒子质量

果壳里的霍金

  “在伽利略逝世300年后诞生,在牛顿310年后接任卢卡西教授,上天似乎以数字来注定了霍金的成功。”剑桥大学副校长Alec Broers爵士在祝霍老60岁生日时如是说。   关于霍老的物理学功绩,合作者George Ellis概括如下:  1)广义相对论在宇宙学的应用:爱因斯坦场方程解的数学性质,

我国科学家破解信使中微子如何在银河系中聚集

关系到人们对宇宙的认知能否推进至宇宙诞生后仅1秒的时期遗迹中微子在银河系中的运动轨迹。东北大学供图  日前,东北大学理学院教授张鑫与北京大学高能物理研究中心博士后张珏合作,在“宇宙遗迹中微子的引力结团效应”研究中取得重要进展:在N单体模拟中发展了一种重要的计算方法——重加权方法,使得只利用一次模拟即

中国最深地下实验室在四川投入使用 将研究暗物质

关于暗物质的电脑模拟图。该图演示了不可见暗物质是如何在光环中结合的。  中国首个极深地下实验室——“中国锦屏地下实验室”12月12日在四川雅砻江锦屏水电站揭牌并投入使用,锦屏地下实验室垂直岩石覆盖达2400米,是目前世界岩石覆盖最深的实验室。它的建成标志着中国已经拥有了世界一流的洁净

穿越时空:除了引力波,还有信念

   2月11日,加州理工学院、麻省理工学院以及“激光干涉引力波天文台(LIGO)”的研究人员在华盛顿举行记者会宣布他们探测到引力波的存在。图为技术人员在关闭舱门抽制真空前检查光学部件。  13亿年前,两个恒星量级黑洞撞到了一起。  大约3倍于太阳质量的物质,在不到1秒的时间内,被转化为引力波。这在

加拿大科学家新实验佐证多重宇宙论

  在“宇宙泡沫”构成的海洋里,我们宇宙不过是其中一个“泡泡”?一种理论声称,我们所处的宇宙只是众多宇宙中的一个,而加拿大科学家们进行的一系列新实验,可以进一步说明这种所谓多重宇宙论。研究人员希望,其可以成为多重宇宙测试的展示及原理证明。  多重宇宙这个术语在1960年12月份才被“发明”出来,它基

走近引力波探测器之父——从小混混到科学家

  他是一个非常谦虚的人。这就是他自身魅力的一部分。Rainer Weiss 图片来源:Ken Richardson  50年前,Rainer Weiss便设想出一种探测引力波的方法。引力波是由爱因斯坦的引力理论——广义相对论预言的时空中无限小的涟漪。去年9月,这一梦想终于成真。当时,1000名利用

霍金大事记 他对人工智能的预言时刻提醒着人类!

据英国天空新闻等多家媒体报道,世界著名物理学家史蒂芬·霍金去世,享年76岁。让我们回顾下霍金的一生:1968年应用先前彭罗斯研究奇点时所发展出来的数学技巧,霍金团队获得很多关于大爆炸的存在与物理行为的重要结果。霍金与乔治·艾利斯于1968年发现,宇宙背景辐射的存在证实宇宙的确曾经发生过大爆炸。霍金与

研究显示暗能量什么样 爱因斯坦只“蒙”对了一半

   29年前,澳大利亚和美国的研究团队通过超新星观测,分别发现了宇宙加速膨胀的现象。这带来了对于宇宙的新认识,也带给人们一个新的谜题:宇宙加速膨胀的动力来自哪里?  科学家猜测,暗能量是宇宙膨胀的幕后“推手”。但它到底什么样?有什么性质?是爱因斯坦广义相对论中描述的真空能吗?为了解开这些难题,科学

欧洲开始设计第三代引力波望远镜

  在欧盟向一项设计研究提供300万欧元的资助后,物理学家日前公布了他们的引力波望远镜研制计划,该项目为研究宇宙打开了一扇新的窗口。  研究人员希望耗资10亿欧元的爱因斯坦望远镜(ET)不但能够探测所谓的时空微脉动——在这10年里,许多探测器都希望能够实现这一目标,而且能够对形成它们的宇宙大灾难作出

《自然》盘点既不能证实也无法搁置的六项研究

  《自然》杂志梳理了物理学、天文学和宇宙学中的一些发现——研究人员屡次任其自生自灭,却发现它们总是“阴魂不散”。  当一项科学成果看上去展示出一些真正新颖的东西时,随后的实验应该或者证实它——使教科书重写,或者证明它是测量异常或试验错误。不过,一些发现似乎永远夹在两者中间。即便是努力重现这些成果,

暗物质粒子为何无法直接被捕获 或许比以前认为的更“轻”

  科学界普遍认为,暗物质占宇宙总质量的84.5%,但迄今仍未有人或探测器直接见其“真身”,暗物质也因此成为现代物理学最重要的谜团之一。现在,有英国科学家认为,暗物质粒子或许比我们所认为的要更加“苗条”,并据此提出了一种新的暗物质备选粒子,其质量非常小,无法穿透地球大气层,因此无法被地面上的探测器直

宇宙膨胀速度是多少 引力波告诉你

  哈勃常数是衡量当前宇宙膨胀速度的重要参数。武汉大学物理科学与技术学院引力波天文学研究团队提出,对透镜化的引力波及其电磁对应体的观测,能大幅提高哈勃常数的测量精度。该成果论文发表在10月27日出版的《自然·通讯》上。  1929年,美国天文学家埃德温·哈勃发现星系退行速度与它和地球的距离成正比,哈

澳大利亚科学家研制原子钟测量宇宙基本常数

  澳大利亚广播公司报道,西澳大利亚大学副教授约翰-迈克菲伦领导的研究小组正在与时间赛跑,研制精确度达到世界领先水平的原子钟。他们的原子钟将用于一项实验,测量宇宙的一个基本常数。迈克菲伦等人研制的原子钟采用稀土元素镱的原子制造。他说:“与其将它们看成钟表,我更喜欢将它们视为人类的终极精度机器。”

宇宙中的第一次化学反应:化学是这样诞生的

  这两个问题的答案是同一种物质——氦合氢离子(HeH+)。布鲁塞尔自由大学的Jerome Loreau称它是“神秘的分子”(更确切地说,是“神秘的离子”,因为它带有一个正电荷)。化学老师大概教过你,稀有气体氦不会和任何物质反应。但事实证明,至少在某些条件下,老师说的完全不对。氦合氢离子很难获得,尽

NASA为旗舰级望远镜研制出“不可得”的材料

  在詹姆斯·卡梅隆的电影《阿凡达》描绘的世界中,潘多拉星上那些悬浮的山令人印象深刻。片中,这种独特的现象源于“Unobtanium”物质——词根的组合意味着“得不到的元素”,暗示此物“只应天上有”,在地球上没有发现一种物质能够做到这一点。  而据物理学家组织网9月29日(

类星体几何距离测量研究进展 实现高空间分辨率

  自类星体发现半个多世纪以来,测量它们的宇宙学距离一直是天文学家面临的重大难题。近日,中国科学院高能物理研究所研究员王建民领导的团队发展了一种全新的几何测距方法,成功测量了类星体3C 273的宇宙学距离。相关文章“A parallax distance to 3C 273 through spec

eBOSS:人类首次用遥远类星体探测宇宙结构形成历史

  eBOSS 合作组通过观测类星体获得的宇宙膨胀(左图)以及结构形成历史重建结果(右图)。图中含误差棒的红⾊实⼼圆圈为本次发布的结果,其余测量来⾃其他星系巡天观测结果。图中曲线是利⽤Planck 卫星观测宇宙早期微波背景辐射, 并假设标准宇宙学模型得到的拟合结果。( 图⽚来源: Zhao et a

NASA计划用高空气球探测器搜寻原初引力波

  据美国国家航空航天局(NASA)官网消息,该局科学家27日表示,将在今年晚些时候发射探测气球——原初膨胀偏振探测器(PIPER),搜寻原初引力波,并证明宇宙的暴胀理论。  国家天文台张承民研究员对科技日报记者解释称:“根据暴胀理论,宇宙诞生后经历过一个剧烈膨胀的阶段——暴胀阶段,此过程可能产生引