第一章看看宇宙在做什么
“看”,是我们了解宇宙最直接的方法。
后来人类发现,借助机器可以“看见”平时“看不见”的光。这些光能给人们带来更多宇宙的信息,甚至用这些“看不见”的光还能去寻找根本不发光的东西,比如暗物质。
2016 年,人们发现了引力波的存在。有人认为引力波可以为我们提供更多“看不见”的信息。人类的视野越来越宽了。
本章就来讲讲最近几年人类用来观测宇宙的机器,以及都用它们来“看”什么。
1看不见、摸不着的暗物质,也可以被找到吗
在天文学界和物理学界,有一个被科学家称为“世纪之谜”的问题待解,这便是暗物质。有人说暗物质看不到,但科学家们却想了各种办法要“看”到它。2015年12月17日,中国科学院的暗物质粒子探测卫星“悟空号”发射升空,为的就是 “看”到暗物质。
几个世纪以来,物理学一直是自然科学的领军者。物理学界特别喜欢用“物理学天空上的乌云”来表示物理学界未能解决的重大难题。
十九世纪的“物理学的天空”上曾经飘过两朵“乌云”。
迈克耳孙-莫雷干涉实验黑体辐射实验
最后被以爱因斯坦为代表的一众科学家搞定了。
至于是怎么搞定的,不是我们今天要讲的。
没想到,好景不长,20世纪末的“物理学的天空”上又出现了新的“乌云”,让全世界的物理学家眉头紧锁。这片“乌云”就是暗物质。
暗物质到底是什么?
20世纪,科学家发现宇宙在不断地膨胀,而且还发现了一个叫宇宙微波背景辐射的东西。
通过宇宙微波背景辐射,科学家推断出了宇宙的年龄、能量密度和膨胀速度。
科学家发现,如果没有一类新粒子的引力效应比已知粒子的引力效应大,那么宇宙就进化不成现在的样子。
科学家就把这种还没被发现的粒子叫作暗物质。
暗物质、暗能量暗物质既不发射光子、不吸收或散射光子,又不参与电磁作用。人们只能通过引力产生的效应感受它的存在。
据推算,宇宙中存在着大量暗物质,约占25%。另有约70%为暗能量。
所以说,宇宙是“暗”在统治。
目录
序一 / i
序二 / iii
前言 / v
第一章 看看宇宙在做什么
1 看不见、摸不着的暗物质,也可以被找到吗 /2
2 或许,你正在见证“物理课本”的改写 /15
3 天上的广场舞,比你想象的更热烈 /29
4 喂!是谁发出的引力波?/41
5 仰望星空的同时,别忘了俯瞰大地 /49
第二章 模拟宇宙会做的事
1 每天都有数以万亿计的“它”以光速穿过我们的身体 /62
2 这是一个不太悲伤的故事 /71
3 两个带电粒子相遇时碰撞出的不只是火花 /85
4 来,创造一个“固体宇宙” /96
第三章探寻宇宙做事的原则
1 为了安全,一言不合就换新密码 /110
2 量子密钥的秘密 /123
3 吃出来的肉迟早是要还的 /134
后记 条漫是这样完成的——编辑部的日常 / 144