天体物理学/宇宙中的其他问题

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下落不明的质量和暗物质[编辑]

  • 暗物质是指自身不发射电磁辐射,也不与电磁波相互作用的一种物质。人类无法通过现有的任何观测工具来直接观测到它们,只能通过引力产生的效应得知其中有大量暗物质存在。

宇宙中的暗能量和宇宙的加速膨胀[编辑]

  • 2002年11月,英国曼彻斯特大学天文学家韦尔金森教授领导的研究小组宣布,他们已得到了宇宙中大部分能量是以神秘“暗能量”形式存在的新证据。这种新证据是通过对宇宙中遥远类星体进行长达10年的观测而得出的。他们的研究显示,2/3的宇宙可能由神秘的暗能量组成。

宇宙线及其起源[编辑]

化学元素的产生[编辑]

  • 如果高能宇宙线真是来自银河系以外的话,那么大自然的统一性就得到了很好的证明,因为这些来自天外之天的高能粒子与地球上的各种元素的核并没有什么两样。从氢到铀以至更重的元素,究竟是从哪里来的呢?这是天体物理学家必须回答的一个问题。

宇宙中的常数[编辑]

  • 自然界的一切事物都处于永恒的变化之中,当然这种变化也有相对静止和稳定的一面。常数所表示的正是自然界中长期比较稳定的一些关系,如万有引力常数、普朗克常数、电子的电荷、真空中的光速、精细结构常数等。既然稳定是相对的,所以提出常数可能出现微小的变化。
  • 常数的变化同宇宙学有很大的关系。一方面,因为常数的变化十分微小,只有在大尺度的时空上才会显示出这种变化的后果。更重要的是,常数如果有变化的话,其根源恐怕就在于宇宙的演化。有很多学者认为随着时间的推移G在变小。由于G变小的速度非常缓慢,每年约百亿分之一,所以要测量因此引起的宏观效应相当困难。因此G是否变化的问题至今仍是一个悬案,只能期待进一步的实验和观测。
  • 电子与质子的引力相互作用仅为电磁相互作用的1/10^37。设想这个比例稍微改变一下,那么恒星的寿命就会大大不同,因为恒星的稳定基本上就是引力同热压力与辐射压力的平衡。

引力波[编辑]

人类面临的挑战[编辑]