魔兽魔暴龙:2011诺贝尔物理学奖:揭示宇宙的命运

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2011年10月04日 20:20:28
来源: 新华网

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新华网北京10月4日电 我们宇宙在“大爆炸”中诞生,但会往何处去呢?获得2011年诺贝尔物理学奖的美、澳三位天体物理学家,通过对超新星的观测而给出了答案:宇宙膨胀不断加速,而且逐渐变冷。这个发现,被瑞典皇家科学院称为“震动了宇宙学的基础”。
1929年,美国天文学家哈勃首先发现了星体间距离不断变大的现象,并提出宇宙膨胀理论。这一发现导致俄裔美国天体物理学家伽莫夫提出“大爆炸理论”,他认为,我们的宇宙诞生于约140亿年前的一次大爆炸,在大爆炸之前,宇宙是个极小体积、极高密度的点,而大爆炸之后,宇宙不断膨胀。
多年来,天体物理学界一直认为宇宙是在以一个恒定的速度膨胀,直到这三位科学家开始了对超新星的观测。
此次获奖的珀尔马特和施密特分别领导两个研究小组,用最先进的天文观测工具对准了一种“Ia型超新星”。这种超新星是由密度极高而体积很小的白矮星爆炸而成。
由于每颗“Ia型超新星”爆发时质量都一致,它们爆炸发出的能量和射线强度也一致,因此在地球上观测“Ia型超新星”亮度的变化,可以准确推算出它们和地球距离的变化,并据此计算出宇宙膨胀的速度。
两个研究小组总共观测了约50颗遥远的“Ia型超新星”,并于1998年得到了一致的结论:宇宙的膨胀速度不是恒定的,也不是越来越慢,而是不断加快。
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近一个世纪以来,人们已经知道宇宙正在膨胀,这是大约140亿年前宇宙大爆炸的结果。然而,发现宇宙膨胀正在加速,却令人震惊。如果宇宙膨胀持续加速下去,宇宙将终结于寒冰。
这种加速被认为是由暗能量驱动的,但暗能量是什么,仍然是个谜——或许是今天的物理学面临的最大谜题。目前已知暗能量构成了宇宙的大约3/4。

世界正在膨胀。宇宙的膨胀始于140亿年前的大爆炸,但在最初几十亿年里,宇宙膨胀的速度是越来越慢的。但最终,它开始加速膨胀。这种加速被认为是由暗能量驱动的,这种暗能量起初只占宇宙的一小部分。但随着物质在宇宙膨胀过程中逐渐稀释,暗能量变得越来越显著,导致宇宙膨胀由减速转为加速。2011年诺贝尔物理学奖的发现,为宇宙的加速膨胀提供了关键证据。
不管暗能量是什么,它似乎都会继续长期存在下去。它与物理学家和天文学家研究了很长时间的宇宙学谜题符合得非常完美。按照现在公认的观点,宇宙大约有3/4由暗能量构成。剩余的是物质。但普通物质,也就是构成星系、恒星、人类和花花草草的东西,只占宇宙成分的5%。其他物质被称为暗物质,至今仍在跟我们“躲猫猫”。
暗物质是我们大都未知的宇宙中另一个迄今未解的谜题。与暗能量一样,暗物质也是不可见的。对于这两样东西,我们只知道它们发挥的作用—— 一个是推,另一个是拉。名字前面那个“暗”字,是它们唯一的共同点。
因此,2011年诺贝尔物理学奖的发现,向科学界揭露了一个95%的成分仍然未知的宇宙。现在,一切又都有可能了。

这项发现暗示,宇宙有3/4是一种未知的能量,被称为暗能量。与同样未知的暗物质一样,这些“暗势力”构成了宇宙的95%。只有余下的5%是普通物质,它们构成了星系、恒星、花花草草,以及我们人类。