李子墨名字打分:蓝星科技畅想(7)上:破解新世纪科技之谜——暗物质与暗能量(一)

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(7)上:破解新世纪科技之谜——暗物质与暗能量(一)作者:高歌2009-12-28 03:09

诺贝尔奖得主李政道教授2005年10月25日在清华大学的演讲中指出:“21世纪初科学最大的谜是暗物质和暗能量。暗物质存在于人类已知的物质之外,人们目前知道它的存在,但不知道它是什么,它的构成也和人类已知的物质不同。在宇宙中,暗物质的能量是人类已知物质的能量的5倍以上。暗能量更是奇怪,以人类已知的核反应为例,反应前后的物质有少量的质量差,这个差异转化成了巨大的能量。暗能量却可以使物质的质量全部消失,完全转化为能量。宇宙中的暗能量是已知物质能量的14倍以上。”他还指出:“20世纪科学最大的谜题是“太阳能的来源”。几乎20世纪绝大部分的科技文明,如狭义相对论、核能、激光、半导体、超级计算机等理论和应用,都是从研究这个世纪谜题中产生的。正像19世纪的人想象不出上述这些新科技一样,21世纪对暗物质和暗能量的研究,也会产生令今天的人类无法想象的新发明。
  李政道还进一步指出,从天文观察中人类能感知到的常规物质的能量只占整个宇宙能量的5%或者更小些,其它95%的能量都不是由我们现在所知物质构成的。地球、太阳和所有我们看得见的星云都是由电子、质子、中子构成的,其中有极少数的反物质:正电子、反质子……可是像我们知道的这类物质,在宇宙中仅仅占不到5%。我们宇宙中的大多数能量是暗物质和暗能量,看不见也不知道为何物。暗物质对所有我们能测量的光、电场、磁场、强作用(核的能力场)都不起任何作用。可是暗物质有引力场,通过引力场我们知道有暗物质存在,而且,暗物质的总能量比我们这类物质的总能量要大5倍或5倍以上。可是,对暗物质的其他性质,我们完全不知道!

最近几年,人们通过哈勃太空望远镜发现,我们的宇宙不仅在膨胀而且在“加速”膨胀。从它膨胀的加速度可以推算出,它是由于一种负压力也就是暗能量的存在才膨胀的,而这暗能量的总量占据全宇宙能量的73%。我们知道暗能量的存在也是因为它对现有物质世界的影响,但暗能量在目前还没有任何理论可以给出合理的解释。对这一问题的研究最终必将导致一场重大的物理和天文学革命,并最终引发人类文明的新纪元。

图1.由可见光与X光拍到的星系团NGC2300周围的高热气体合成照片
 
    因为NGC 2300的引力无法吸住么庞大的气体,科学家判断此处必
定有大量暗物质,其引力足以捕捉些气体使之不致逃脱
 
亲爱的读者,请跟我来,让我们一起捷足先登再次进入宇宙智能的圣
殿去一窥暗物质和暗能量的庐山真面目!先看看人类对暗物质、暗能
量研究的历史。2004年9月9日在我国科研机构>基础研究领域>高能物理研究所" href="http://hi.baidu.com/lj_exeter/blog/item/:void(0)">高能所召开的“暗能量研究和探
测可行性”专题研讨会上,陆埮院士将目前对于暗能量的研究比做一百
年前人们对“以太”的探索,认为很可能导致一场理论物理的革命。
1905年爱因斯坦在发表狭义相对论之后一个多世纪以来,“以太”
(aether or ether)变成了教科书中典型的伪科学例子而遭受批判,
被打成伪科学家的有阴极射线管的发明人克鲁克斯(Crookes)、化
学元素周期表的创立人门捷列耶夫(Mendeleev)、热力学第二定律
的创立人开尔文爵士(Lord kelvin)、交流电和无线电的发明人特
斯拉(N.Tesla)、美国科学家克里(J.Keely)等人。特斯拉在他的
科研生涯中,发明了一系列令我们现代人依然叹为观止而难于企及的
绝妙技术(其中大多数发明被美国联邦政府作为绝密内容封存),而
特斯拉的宇宙物质观的核心就是“以太”!克里在十九世纪进行了许多
“以太”工程研究,其中包括多种利用“以太”流动产生重力或反重力的
实验、可控的物质向“以太”的溃变实验等,克里还提前60年提出了后来
被费恩曼(Feynman)在1958年称之为夸克的质子三粒子结构。克里学
术观点的当代继承人戴维森(D.Davidson)总结出的“以太”的基本特
性如下:
 
1.“以太”是贯穿所有空间的粒子性超流介质;
2.“以太”介质具有多种形态,是构成物理宇宙的建筑砖块;
3.“以太”介质的形态之一对引力和惯性负责;
4.“以太”介质可被我们的大脑和思想操控;
5.“以太”介质的流动可由物体的几何形状控制。
“以太”学说还认为,物质是由“以太”旋涡构成的,电子和其他的亚原
子粒子均是粒子性“以太”流体旋涡构成的自维持结构。“以太”进出物
质旋涡的过程形成物质与“以太”的相互交换并决定基本粒子的极性。
特斯拉还进一步提出,时间、空间和能量是由统一不可分割的“以太”
场组成的,物质的构成是“以太”中共振过程的产物。特斯拉是人类历
史上第一个提出利用空间能量的人,他说:“我们将完全不再需要传输
能量,多少代人过去之后,我们的机器将从宇宙空间的任何位置上获
取能量而得以驱动,空间处处有能量。” 今天,人们怀着崇敬之心纪
念人类历史上这位伟大的发明家、二十一世纪科学的奠基人尼古拉.
特斯拉。

图2.戴维森使用“以太”应力仪测量1991年7月11日日食的重力低谷数据
 

图3.尼古拉.特斯拉