天體物理學/宇宙中的其他問題

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下落不明的質量和暗物質[編輯]

  • 暗物質是指自身不發無線電磁輻射,也不與電磁波相互作用的一種物質。人類無法通過現有的任何觀測工具來直接觀測到它們,只能通過引力產生的效應得知其中有大量暗物質存在。

宇宙中的暗能量和宇宙的加速膨脹[編輯]

  • 2002年11月,英國曼徹斯特大學天文學家韋爾金森教授領導的研究小組宣佈,他們已得到了宇宙中大部分能量是以神秘「暗能量」形式存在的新證據。這種新證據是通過對宇宙中遙遠類星體進行長達10年的觀測而得出的。他們的研究顯示,2/3的宇宙可能由神秘的暗能量組成。

宇宙線及其起源[編輯]

化學元素的產生[編輯]

  • 如果高能宇宙線真是來自銀河系以外的話,那麼大自然的統一性就得到了很好的證明,因為這些來自天外之天的高能粒子與地球上的各種元素的核並沒有什麼兩樣。從氫到鈾以至更重的元素,究竟是從哪裏來的呢?這是天體物理學家必須回答的一個問題。

宇宙中的常數[編輯]

  • 自然界的一切事物都處於永恆的變化之中,當然這種變化也有相對靜止和穩定的一面。常數所表示的正是自然界中長期比較穩定的一些關係,如萬有引力常數、普朗克常數、電子的電荷、真空中的光速、精細結構常數等。既然穩定是相對的,所以提出常數可能出現微小的變化。
  • 常數的變化同宇宙學有很大的關係。一方面,因為常數的變化十分微小,只有在大尺度的時空上才會顯示出這種變化的後果。更重要的是,常數如果有變化的話,其根源恐怕就在於宇宙的演化。有很多學者認為隨着時間的推移G在變小。由於G變小的速度非常緩慢,每年約百億分之一,所以要測量因此引起的宏觀效應相當困難。因此G是否變化的問題至今仍是一個懸案,只能期待進一步的實驗和觀測。
  • 電子與質子的引力相互作用僅為電磁相互作用的1/10^37。設想這個比例稍微改變一下,那麼恆星的壽命就會大大不同,因為恆星的穩定基本上就是引力同熱壓力與輻射壓力的平衡。

引力波[編輯]

人類面臨的挑戰[編輯]