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以光之名:97公里远的“心灵感应”
kejidaobao 2012-6-7 15:36
文/杨书卷 光是地球与生俱来的希望使者,也带有诸多不可思议的特性,例如,令人难以置信的超时空“量子纠缠”的首次实验验证,就是在一对纠缠态的光子间进行的。而更令人激动的是,这种光子间“心灵感应”距离的世界纪录——97公里,现在是由中国科学家创造并保持的。 利用“量子纠缠”,可以实现颇具科幻色彩的“超时空穿越”:让实验对象在一个地方神秘“消失”,不需要任何载体的携带,又在另一个地方瞬间神秘“出现”。早在2009年,来自中国科学技术大学的物理学家潘建伟小组就在这一被称为“量子态隐形传输”的通信方式中,在自由空间中把光子“瞬间移动”到了16公里之外,打破了当时的纪录;现在,同样是这个研究小组再次打破纪录,把光子“传输”到97公里外的地方。 光子的“瞬间移动”,其实就是利用处于纠缠态的一对光子,不论距离多远(即使是处于银河系的两端),只要干扰其中一个,另一个马上作出反应的特征,瞬间“传递”实验粒子的“量子态”信息。2004年,奥地利Zeilinger小组利用“光纤信道”分发纠缠态的光子,成功地将量子态隐形传输距离提高到600米,但由于光纤信道中的损耗和环境的干扰,分发纠缠态的光子会遭遇不可抗拒的“瓶颈”,即光子之间的“纠缠”会因传播距离的增大而不断退化,其纠缠数量也会随之越来越少,这使得量子态隐形传输的距离一直难以大幅度提高。 而中国科学家将目光转向了更具优势的“自由空间”。因为在自由空间,尤其是穿透大气层进入外层空间后,环境对光子的干扰效应便会极小,但同时,分发纠缠光子的技术难度也会随之增大。2005年,富有创造激情的潘建伟小组克服重重障碍,终于获得世界级的突破:创造出13公里的自由空间双向量子纠缠分发世界纪录,同时验证了在外层空间与地球之间分发纠缠光子的可行性。 从此之后,中国科学家便“一发不可收拾”,一次又一次地打破自己保持的世界“记录”,并首次成功实现对五光子、六光子乃至八光子纠缠的操纵,牢牢占据了“量子态隐形传输”技术的世界至高点,为未来卫星中继的全球化量子通信网络最终实现奠定了重要基础,也使量子光学“跃迁”到新的境界(5月11日美国Popular Science网站)。 在特定的时刻,人们还对光有“反其道而行之”的渴求,如“隐身衣”的发明,就是科学家们一直孜孜以求的目标。近日,英国伦敦大学的研究人员就获得了引人注目的突破:一种叫“纳米渔网”的新材料,很可能让实用的“隐身衣”在近期问世。 我们之所以能看见物体,是因为物体阻挡了光波通过,但如果物体表面有一种材料,能引着光波“绕着走”,物体就会“看不见”了,也就实现了视觉“隐身”,但与此同时,要达到有效的“隐身”结果,还要求避免光波发生损耗。 但这的确是个让人头疼的难题,因为光波即使通过一小段极薄的材料也会发生分解而消失得无影无踪。现在,研究人员借助一种由银和氢基倍半硅氧烷制成的多层材料,用离子束打出许多微小的孔洞,制造出一种被他们称作“纳米渔网”的结构,则会同时克服“弯曲”与“损耗”的难题。现在,“纳米渔网”已经可以对可见光中的红光完全“隐身”,相信它对光的“全波隐身”也不会太遥远了。 曾经,科学家一直认为光线的传播都是有规律的,很难令其发生改变。直到2000年,美国科学家Smith领导的小组研制出一种网格状材料,称它可以改变光的传播路线并获得科学界的承认后,这一突破自然法则的发明才为隐身衣的研制奠定了基础,从此之后,只存在于科幻小说中的“隐身衣”终于同现实“接轨”且开始急速发展。而且,“隐身”可不仅仅是科学家因为好奇才研究的“魔术工具”,它在军事、电子器件生产乃至生物工程中都蕴含着巨大的潜在价值(4月30日美国Popular Science网站)。 有时候,科学家的聪明才智也会让“光”在某些看似不相关的领域中发出不可思议的力量。美国卡罗拉多大学的机械工程教授Martin Den最近就开发出一种用特定波长的光来“折叠”物体的技术,有望带来一种全新的三维结构制造技术,而且,由于照射光线可以非常细小,这种“光折纸术”还有望在微观和纳米领域大展身手,比如“折叠”分子改变其形状,就能改变分子属性! 这是一项“说起来似乎很容易”的技术。首先在要折叠的材料中加入特殊的光敏剂,然后用光照射它要“折”的区域,光敏剂分解后,会使材料的分子链断裂重组,而材料自身为了缓解该区域张力,就会重新分布张力导致形变,材料则沿着照射线精准地“折叠”起来。 看似简单的技术其实蕴含着很高的“含金量”,因为目前折叠材料的其他方法都要从外部施加操作压力,而“光折纸术”只靠光和机械张力让材料“自行折叠”,可大大简化工艺过程。“理论上讲,该技术能以任意方向,按任意顺序制造出由各种弯曲和折叠构成的复杂结构。”Den说,“我们可以通过三维编程和计算机模拟操纵来设计大量结构,这有可能带来一场设计技术的革命。”(5月12日《科技日报》) 光是人类生活的依据,即使是研究物质世界的科学界,“光”也被奉若神祗,有一种令人敬畏的力量。而对光本质的每一次深层探求,都会给物理学界带来兴奋的新鲜空气,如对光的波粒二象性的认知,就直接导致了量子理论的诞生。也许,当人类思索“光”的意义时,就是打开了一扇创新的灵感之窗。■
个人分类: 科技风云|4477 次阅读|0 个评论
[转载]银河系中心发现巨大喷流 或与超级黑洞活跃有关
crossludo 2012-5-31 20:01
从银河系中心同时向相反的方向喷射出来的两束巨大的喷流,只有超大质量黑洞吞噬掉一万倍太阳质量的物质才能产生驱动如此巨大喷流所需的能量。 费米望远镜在2010年探测到的神秘伽马射线泡状物,这些个泡状物从银河系的中心也向外延伸27000光年左右。   【搜狐科学消息】据国外媒体报道,天文学家发现了 从银河系中心同时向相反的方向喷射出来的两束巨大的喷流 ,只有超大质量黑洞吞噬掉一万倍太阳质量的物质才能产生驱动如此巨大喷流所需的能量。据估计,该喷流是100万前产生的。   在美国宇航局的“费米太空望远镜”(Fermi Telescope)探测到该爆发的蛛丝马迹之后,来自哈佛-史密森天体物理中心的天体物理学家苏萌(Meng Su)说:“这个模糊的喷流或已存在了100万年,我们今天看到的只是一个幻像。 这两个巨大的喷流有助于解释围绕在我们银河系中心神秘的泡状结构。这也加深了我们对银河系在相对较近的过去有一个活跃的星系核心(AGN)的认识。   这两束喷流是被美国宇航局的费米太空望远镜发现的。 它们从星系的中心分别向两个相反的方向延伸27000光年。这是第一次发现伽马射线喷流,也是仅有的足够近的能被费米望远镜解析的喷流、   如果想让星系核心再次爆发,那么需要巨量的物质注入。据估计,一个质量是太阳质量一万倍的巨大分子云能够满足这样的要求。一次性把这一万倍质量的物质投入黑洞当中就能达到这样的效果。 黑洞是粗犷的吃客,其中一部分物质将被涌出来驱动这两个喷流。   这组新发现的喷流或与费米望远镜在2010年探测到的神秘伽马射线泡状物有关。这些个泡状物从银河系的中心也向外延伸27000光年左右。然而,泡状物是垂直于银河平面的,而伽马射线喷流却倾斜了15度。这或许反映了围绕大质量黑洞的吸积盘是倾斜的。    两种结构形成的机理是不同的。喷流形成于当等离子体从银河系中心喷出并沿着螺旋形的磁场向外运动,这样以来能使它高度聚焦。伽马射线泡是当炽热的物质从黑洞的吸积盘向外吹出而形成的。结果,它们比喷流散布的更加宽广。    喷流和泡状物都是由逆康普顿散射所驱动的(inverse Compton scattering)。 在这个过程中,电子以亚光速运动并与低能的光子相撞(例如无线电光子和红外光子)。通过碰撞,光子增加了能量而跃入电磁波谱中伽马射线部分。   该发现提出了一个开放性的问题,银河系最后一次活跃是在什么时候?其最小的年龄可以通喷流27000光年的长度除以喷射速度得到。然而,或许它存在的时间比这要长。这些喷流或许随着大质量黑洞吞噬物质的多少而不停地闪烁。(编译:双螺旋)
个人分类: 战略对话|1661 次阅读|0 个评论
[转载]Nature: 干细胞 治疗糖尿病和肥胖症 小脑皮层
genevalley 2012-1-27 01:33
封面故事: Hadza布须曼人的合作关系 http://www.natureasia.com/ch/nature/updates/index.php?i=86932issue=7382 LeuT的X-射线晶体结构已被确定 http://www.natureasia.com/ch/nature/updates/index.php?i=86917issue=7382 银河系中的双星体系普遍存在 http://www.natureasia.com/ch/nature/updates/index.php?i=86919issue=7382 多体系统中最大信息传播速度的实验检测 http://www.natureasia.com/ch/nature/updates/index.php?i=86923issue=7382 高能原子X-射线激光器 http://www.natureasia.com/ch/nature/updates/index.php?i=86926issue=7382 小脑皮层中同步活动的作用 http://www.natureasia.com/ch/nature/updates/index.php?i=86935issue=7382 用MIMS验证“不朽链假设” http://www.natureasia.com/ch/nature/updates/index.php?i=86944issue=7382 内耳中毛细胞表面的肌动蛋白周转慢 http://www.natureasia.com/ch/nature/updates/index.php?i=86947issue=7382 造血干细胞的小环境 http://www.natureasia.com/ch/nature/updates/index.php?i=86961issue=7382 Irisin可能有助于治疗糖尿病和肥胖症 http://www.natureasia.com/ch/nature/updates/index.php?i=86963issue=7382 造血干细胞的小环境( 存在于一个血管周围的小环境 ) 造血小环境是维持和调控造血干细胞的一个小环境。Sean Morrison及其同事利用一种系统性的条件遗传学方法,识别出了干细胞因子(造血干细胞的维持所必需的一种主要小环境细胞因子)的细胞来源。他们发 现,干细胞因子是由内皮细胞和“表达瘦蛋白受体的血管周围基质细胞”表达的,而不是由以前所描述的小环境细胞(如造骨细胞)表达的。这些发现表明,造血干 细胞存在于一个血管周围的小环境中,在该小环境中,多种细胞类型表达能够促进其维持的因子。() Irisin可能有助于治疗糖尿病和肥胖症( Irisin在进行锻炼的人类和小鼠体内水平升高 ) 锻炼是治疗肥胖症和II-型糖尿病的一个有效方法。过去所进行的研究工作表明,转录共活化因子PGC1- α调控锻炼在骨骼肌中的很多效应,而这项研究则表明,PGC1- α在肌肉中的表达刺激小鼠膜蛋白FNDC5的表达。FNDC5在循环系统中是作为一种以前没有被识别出的荷尔蒙分泌的,这种荷尔蒙被称为Irisin,是 按希腊神话中的信使女神Iris来命名的。Irisin在进行锻炼的人类和小鼠体内水平升高,在原发白脂肪细胞中是一个生热程序的一种非常强大的活化因 子,使这种细胞类型变成棕色,同时还会使UCP1的表达增加和呼吸作用增强。这些数据表明,Irisin可能是代谢疾病的一种新的治疗药物。
个人分类: 文摘|2201 次阅读|0 个评论
系统控制中的不对称
daodezhenjing 2011-10-24 12:35
  系统控制中的不对称就是“一”和“多”,“一”个“多”本质上一样,在力量上相比“一”是无法与“多”相比的,可为什么“一”能控制“多”呢?   要认识到这一点,其关键就在于要了解物质的本性,否则这绝对是一个不可解决的难题。在常识里,人们一直相当然地认为只有生物才有生命,只有人才有意识,其它非生物都是死的。其实不然,自然界是统一的,这不仅表现在组成物质上的统一,而且还表现运动原理上的统一。如果人有生命,那么万物都有生命。正是有了这种本性,“一”控制“多”才有可能。这是因为“一”就是靠“多”之间的竞争来实现控制的,如果这些基本要素是死的,就谈不上竞争,更谈不上非生物系统的秩序。   与生物系统相似,非生物系统也是秩序井然的,如原子,原子集合,地球系,太阳系,银河系以及社会中的各种系统。它们的秩序存在并不是偶然的,而是来源于“一”和“多”之间的不对称。具体地说就是,中心要素通过诸多要素之间的竞争,顺应我者就支持它在系统中不断产生并发展,违背我者就抑制它使之在系统中不断衰退并灭亡,这样,中心要素就可以用很小的力量来实现控制。特别是通过这种竞争,使系统中出现了一种普遍联系方式,这就是通过要素的周期产生与灭亡传递能量,要素也是微小的秩序结构,当它从有序向无序转化时会释放能量,而这些释放的能量也会促使连续在系统空间中的某一层次物质重新组织,形成新的要素,接着又是这个要素的灭亡,新要素的产生,如此往复,一种特殊的信息传递方式就出现了,让人更为惊讶的是,这种能量传递体现了中心要素的意志,所到之处,就如同中心要素的到来,正是有了这种普遍联系方式的存在,才使物质系统有时变得特别巨大。当然,每一类系统都是不可能无限大的,因为这种能量传递速度是有限的,如光速,生物体内的质子转移,这使得中心要素对周边要素的控制都有一定的极限,超过这个极限,就不受这个系统管了。   现在很多人想知道,为什么系统秩序能够形成?其实它根源于物质在运动上的不对称。在系统产生以后,由于控制上的不对称,系统表现得相当稳定,这才使得它可以不断成长与发展,当然这个过程也是系统质量的增加,能量的蓄积。但它所依赖的生存环境是有限的,当它的发展超过了这个极限,系统就会在巨大的环境压力下走向衰退和灭亡,当然这个过程是系统质量的减少,能量的耗散。大家可以观察自然界的每一个系统,你都会发现这个运动过程是不对称的,这集中表现在系统的成长阶段比较缓慢,而它的衰亡阶段相对来说快得多。显然,正是这种不对称,使它释放的能量能够引起周围连续物质的重新组织。   或许有人会说,人类怎么造不出这样完美的系统。大家要知道,任何一类系统的产生都需要一种特殊的普遍联系方式,比如生物为什么产生,就是因为连续的水中有一种特殊的普遍联系方式,非生物集合为什么能够出现,就是因为电磁波就是一种普遍联系方式,人类为什么出现,就是语言符号这种普遍联系方式,国家为什么出现,就是因为货币这种普遍联系方式。总之,一种普遍联系方式对应着一类系统,也对应着一种力学现象。现在人们制造的物质系统,如机器人,它们都只是一些机械的组合,没有一个系统应有的普遍联系方式,当然就缺乏生机和活力了!   
个人分类: 系统科学|134 次阅读|0 个评论
系统规律才是这个世界最普遍的规律。
daodezhenjing 2011-10-22 09:33
自然万物都是成系统的,从宏观的来说,我们所依赖生存的地球、地球的母体--太阳系、太阳系的母体--银河系,银河系的母体--有九大象银河系一样星团组成的有限宇宙,至于这个有限宇宙周围还有多少类似这样的宠大系统,我们并不知道,但有一点是自明的,宇宙是无边无际的,我们所能观察到的有限宇宙只是无限宇宙的一部分。从微观来说,组成我们身体的原子、分子、以及空间中多样的量子,它们的存在都不是天赋的,而是在变化中存在的一些物质系统。从我们人类这个中间层次来看,自然的每一个生物、人,以及由生物组成的团体,如家庭、企业、国家,它们也都是成系统的。 不少人可能会说,空间成系统吗?那是当然,如原子是由一个密度极大会原子核和一个巨大的空间组成的,它们是一个整体,再如,我们头顶的空间也是地球的一部分,我们不可能把它们机械地分开,可以毫不夸张地说,我们看起来空无一物的空间其实都充满着物质,它们都在围绕关某一个中心规律地运动着。更为重要的是,它们并不是完全无序的,而是充满着大量暂态的有序结构,因为空间中能量的流动就是依赖连续物质的有序和无序周期变换进行传递的,虽然这种有序短命得狠,但它们的存在规律和万物的存在规律并没有什么两样。无非就是从无序到有序,再从有序到无序。从无序到有序是物质系统的产生,从有序到无序是物质系统的灭亡,自然的规律都可以归纳为系统的发展规律。 现代科学中有一个热力学第二定律,它规定物质系统在封闭环境中只能单调地走向无序。规律本身是没有错的,它也是物质本性的一种体现,所有物质本质上是一样的,他们都是在紧张的相互压迫中存在的,走向紧张程度的平均化是物的本性所造就的。不过我们还应该注意到,虽然对于整体来说这个物质系统是封闭的,但对于局部的物质来说它则不是封闭的,它同样可以产生秩序,不信的人可以仔细地观察每一个走向热平衡的物质系统,其中的物质并没有静止,而是仍然充满着不对称运动,正是有了这种不对称运动,局部的物质才不断形成了大量暂态的有序结构,虽然它并不稳定迅速地走向离散,但这说明无序并不是单调的,这个空间中的能量也没有消失,它只不过以更微观的形式--连续物质的有序和无序周期变换这种方式保存下来。 总结万物存在的规律,我们可以用两句话来描述: 第一,每一个系统都是在不断反抗外在世界变化中存在的。   解释:从对称性原理可以知道,反抗周围物质的压迫是每一个事物存在的基础,只要它存在,就一定是在紧张地运动中存在的,它的本性就是不断反抗、扩张,扩大自己的势力范围,非生物系统的目的性就是由此表现出来的。   第二:每一个系统的存在都必须不断寻求与外在世界在变化上的统一。   解释:对每一个系统来说,世界都可以分为两部分,一部分是内在,一部分是外在,两者首先是对立的,没有对立就是没有系统的存在,然而,相对于外在世界,内在的力量是微不足道的,它要想存在,就必须不断寻求与外在世界变化的统一。对立是存在的前提,统一是存在的基础。 不少人可能会惊讶,这不就是对立统一规律吗?不错,对立统一规律存在于自然的每一个系统之中。不过需要指出的是,对立统一的双方是不对等的,一个个体怎么能够和它所依赖生存的母体对等呢?外在世界的力量是宏大的,不可抗拒的,顺应它系统就会不断产生并发展壮大,违背它系统就只有走向衰退和灭亡。因此,对立的双方有从属关系,就象阴阳学说--阳主阴从一样,它真正要说明的是整体决定局部这样一个规律。
个人分类: 系统科学|153 次阅读|0 个评论
银河系呈镜面对称,几近完美
热度 3 sheep021 2011-5-25 19:17
银河系呈镜面对称,几近完美
银河系具罕见对称美 2011年05月23日 15:21:42  来源: 新华国际   【美国连线杂志网站5月21日报道】题:银河系呈镜面对称(记者罗恩·考恩)   一项新研究提出,银河系几近完美。   天文学家提出这一论断的基础是,他们发现银河系一条螺旋臂向外延伸至银河系边缘。这一发现表明,银河系具有罕见的对称之美———其中一半事实上是另一半的镜像。   位于马萨诸塞州剑桥的哈佛-史密森天体物理学中心的托马·达姆和帕特里克·撒迪厄斯说,他们发现的这一结构很可能是盾牌—南十字臂从银河系内部向外延伸的部分。这一发现表明,盾牌—南十字臂完全缠绕着银河系,因而这一螺旋臂与银河系的另一主要螺旋臂英仙臂呈对称状。   这些研究人员在即将出版的一期《天体物理学杂志通讯》上指出,这两个螺旋臂似乎是从呈棒状的银河系中心区域的相对两端向外延伸的,而且都缠绕着银河系。   达姆在研究有关以21厘米无线电波长进行辐射的原子氢云的大量数据时发现了上述新结构存在的证据。这一新发现的结构距离银河系中心大约4.9万光年,这一螺旋臂的众多巨型分子云之一含有相当于5万颗太阳含量的分子氢。   这一结构此前遭到忽视是因为,它倾斜于银道面之外。达姆说,大部分有关螺旋臂的研究关注的是银道面。   威斯康星大学白水分校的罗伯特·本杰明指出:“这是一项重大的新发现。发现这一结构中存在分子气体有力地证明了这是一个螺旋臂。” 这些图俺喜欢。 古人说中医的理论至少在银河系内是成立的,诚非虚言。
个人分类: 聆听自然|195 次阅读|3 个评论
中国科学网大学UCS首次新闻发布会直播
热度 3 冯用军 2011-4-15 19:15
中国科学网大学UCS首次新闻发布会直播
预告: UCS中国科学网大学总校新闻发布会,全宇宙直播将于宇宙时间1 9 时 41 分 41 秒正式开始, U-1 台将全程直播,敬请关注 41:41 全宇宙居民、各位新闻记者: 上午好! 非常感谢大家收看 U- 台(其他语言版请收看U-国际台),这里是中国科学网大学 UCS 北京中心。今天的新闻发布会由我, UCS 新闻发言人冯用军主持。本次新闻发布会经 UCS 董事会讨论、高等研究院通过、教务办公告,所以,今天我们非常荣幸地请到了 UCS 董事会主席莫旭友博士,莫博士是宇宙集团董事长,宇宙首富,宇宙集团在银河系证券交易所上市,市值占银河系证券交易所的 50% ,另一位嘉宾是 UCS 高等研究院院长、教务长余人杰先生,大家欢迎。也欢迎各位网友在线提问,主持人将随机抽取有关问题请莫董事长和余先生回答。 42:00 先公布 UCS 的一些调查情况。第一,通过全宇宙的民意调查,83.33 % 的选民赞成设立中国科学网大学。第二,中国科学网大学、中科院、科学网是“三码事”,既有联系,更有区别。经过 UCS 懂事会推荐、全宇宙投票表决,中科院李小文院士以30 % 的得票率脱颖而出,荣任 UCS 首任荣誉校长,我们很高兴李院士以学者的坦诚、国人的担当,接受了这一历史重托和使命。下面,请莫董事长为李校长颁发聘书(此处省略3000字、图片300张、视频30秒)。 42:44第三,通过民意调查,62.50%的选民赞成UCS实现免费教育。第四,民意调查显示,88.89%的被调查者支持UCS自颁学位,包括学士、硕士、博士学位,含副学士、副硕士和副博士学位,以及自主设立博士后流动站。 43:46 主持人:下面,请各位记者提问。 主持人:请中间穿红衣服的那位女士, ladies first 。 谢谢主持人:我是 UCTV 的记者,能否相信介绍一下UCS全宇宙遴选校长的情况? 44:48 莫旭友:这个问题我来回答一下。UCS董事会负责面向全宇宙遴选校长,通过自荐、专家推荐、组织推荐、网友推荐、猎头公司推荐等5重形式,总计有15位候选人进入大名单,他们分别是李小文先生、饶毅先生、曾庆平先生、施一公先生、朱清时先生、展涛先生、方舟子先生、肖传国先生、顾海良先生、陈安先生、嵇少丞先生、周涛先生、王晓明先生、王鸿飞先生、张亮生先生,张先生属于自荐。本着“人民大学人民办、网民大学网民办”的方针,我们对这15位候选人进行了全宇宙公开民意调查,结果如下: 【广告之后更精彩,请不要走开,锁定UCTV-1台】 47:00 李小文先生得票率30%、饶毅先生和王鸿飞先生得票率同为15%、曾庆平先生和朱清时先生得票率同为10%、施一公先生和陈安先生得票率同为5%,另有推荐其他的,如张亮生先生得票率为5%,还有一个神马人得了5%。其他各位先生得票率为0%。 48:00 我在这里透露一下,得票率超过10%的先生,将是我校未来执行校长(EP)的当然候选人。 主持人:请左边穿蓝色衣服的记者、对,就是你,络腮胡。 记者问:我是塔s社的记者,想了解一下贵校收取学费的详细情况。 49:00 余人杰:这个问题我说一下,经过我们前期的广泛的、周密的调查和听取目标学生及其家长的意见。其中:62.50%的被调查者认为应该免费、各为12.50%的被调查者分别认为应该象征性收取1元学费、200元每学分的学费、300元每学分的学费。大家都知道,知识既是有价的,也是无价的。为了体现知识的价值和教育工作者的价值,我们决定,对于家庭年收入在1万以下的家庭的子女免收学费,对于家庭年收入在1万-5万的家庭的子女象征性收取1元学费/年,对于家庭在5万-15万的家庭的子女收取10元/学年的学费,对于家庭在15万-50万的家庭的子女收取100元/学年的学费,对于家庭在50-100万的子女收取200元/学分的学费、对于家庭在100万以上的收取300元/学分的学费。特别说明的是,对于来自垄断行业、暴利行业、污染行业和有质量前科企业的高层的子女加收200%的惩罚性教育附加费。 主持人:请最后一排中间位置的女士。 52:00 我是美l社的记者,能不能简要介绍一下贵校的办学理念等情况。 53:12 余人杰:中国科学网大学UCS,作为宇宙知名大学,校训是:有教无类,诲人不倦;办学理念是:知识无国界,全球共享;校歌是:咱们网民有力量;校风是:学海无涯,相容共生;学风是:知行合一,止於至善。学校口号是:不是所有的大学都叫中国科学网大学。我们的愿景是:三步走3个9年建成宇宙一流大学:到2019年,建成亚太一流大学、到2029年,建成银河系一流大学、到2039年,建成宇宙一流大学。欢迎有志、有为、有识、有恒的优秀学子报考我校,牵手UCS,这里将是你腾飞的地方。当然,腾飞的不一定是雄鹰,还有鸟人;骑白马的不一定是王子,还可能是唐僧(有人笑)。 55:00 主持人:现在发布中国科学网大学总校UCS校徽。请我们的董事长、荣誉校长、教务长上前揭幕。 56:00 (此处视频屏蔽60秒) 58:00 主持人:我校校徽的“出炉”,完全是公平公正公开的竞标,没有任何暗箱操纵、猫腻或者核辐射。我校校徽是面向全宇宙征集优秀稿件,自发布征集校徽公告以来,先后有中国、美国、英国、法国、意大利、日本、火星、水星、金星、银河系和宇宙等,特别是难能可贵的是还有来自利比亚的投稿,总计20110401件作品。我们组织了中立的校徽专家遴选委员会,经过41轮严格的专家评选、布告公示、短信竞猜、在线投票、现场PK等,最终,“非诚勿扰3”的作品入选,获得本次校徽征集大赛“最上镜低碳奖”、“Z本山”的作品获得“最无厘头搞笑奖”、“干,露露”的作品获得“最无耻策划奖”。 下面,请莫博士为获奖者颁发证书及奖金,----(此处无信号30秒) 60:00 主持人:下面请各位记者继续提问。 60:30 记者;我是“露透射”记者,请问贵校在未来10年内有何中长期规划? 60:50 余人杰:这位英国美女记者的提问很中国特色,跟你的人一样(有人笑)。我校的计划是,到2013年,通过挖墙脚的方式聘任朱清时先生为执行副校长,将南方科技大学收购为中国科学网大学总校南方分校,UCS-SS。到2015年,将设立中国科学网大学总校纽约分校,UCS-NS。到2018年,将设立中国科学网大学总校煎牛学院,UCS-COS。到2019年,通过银河系证劵交易所挂牌上市,计划融资20190401亿宇宙元,次年将登陆火星设立中国科学网大学总校火星分校,UCS-MS,专门招收外星生物如阿凡达等。 63:00 记者:我是心花蛇的记者,请问莫董事长,你怎么看科学网大学欲搞自治和公投? 63:50 莫旭友:我们坚持和平统一的原则不动摇,同时不承诺放弃使用法律的权力,包括“笑死反射弧”锤子等武力维护我校的利益。我们多次重申,科学网大学是我总校自古以来固有的组成部分,如果谁让它分裂出去,我们总校的领导人就是李鸿章。同时,我们也多次声明:我们欢迎一切爱好和平、爱好中国科学网大学的群体和个体通过合法的形式表达他们的诉求,包括设立分支机构或下属机构,但我们一直强调,稳定压倒一切、发展是第一要务,在发展的同时,我们绝不容许一部分人、一部分组织打着中国科学网大学的旗号到处招摇撞骗。我们特别警惕社会上、网络上一部分 “不法分子”以我校名义擅自设立下属或分支机构,对外发布招聘人员或招生启示,从事牟利性活动、诱导性宣传或颠覆性中伤。也欢迎各位媒体朋友监督、特别欢迎各位电视机前的人们举报他们,对于举报属实的,我们将学习方周滋的善行——给每一位“笑死反射弧”治疗成功者发放10万元——给每一位举报核实者发放10万宇宙元。 66:58 主持人:由于晚修时间已到,经征询莫旭友董事长和余人杰教务长的意见,再给大家提2个问题。坐中间、蒙面的记者。 67:20 记者:谢谢主持人关心第三世界的兄弟,我来自卡塔尔半岛电视台,Al Jazeera,请问贵校如何招生?主要招哪些方面的学生?是否会在阿富汗设立分校? 68:40 余人杰:谢谢半岛电视台的记者,请代为向本拉灯 睡觉 先生问好。我校拥有独立自主招生权限,也拥有独立颁授学位的权限。2011年首批招收的学生,推荐或回复本文的网友将获得优先录取豁免权。而未来的计划是,根据我校培养一流拔尖灌水人才的总目标,将优先录取科学网网友。当然,对于看帖不回帖、路过的网友,本校将记录入黑名单。 70:00 预计到2020年,随着信息化辐射到银河系,我校可能相继开设火星班、金星班等特色班级和人马座、仙女座项目等。 71:01 对于你提到的是否到阿富汗等地设立分校的问题,目前,基于人道主义的考量和有教无类的校训,我们将冒死前往基地组织的大本营开设分校,跟他们共产,带领他们进入和谐社会,将他们改造为对人类社会有贡献的人。 73:00 主持人:最后一个问题,我们让给最无良的法x社,大家说好不好? 74:00 法X社记者:我首先要抗议一下,沙客气跟我没有任何关系,我是爱好和平的。 贵校制定了宏伟的战略目标,请问师资如何解决? 76:00 余人杰:为了显示我校的特色和独特优势,正如大家之前所看到的一样,我校将面向全宇宙招聘最优秀的师资,在第一学年,将聘请造假院士、吹牛院士、赶集院士、剪彩院士、鉴定院士等为新生开设灌水基础通识课程,第二学年将聘请涡轮机长江学者、汉芯长江学者、笑死反射弧发明人、一锤子买卖打假斗士等为学生开设人生通识课程,第三学年将聘请3000美元博士、浙大张编辑、暨大邱主任、北大王教授等人为学生开设社会通识课程,第四学年我们将把学生送到火星实习,希望通过他们将火星灌成水星。 80:41 主持人:今天的新闻发布会到此结束,各位电脑前的朋友们晚安。 附网友提问: weipl1991 问:贵校的课程设置和培养模式是什么? 答:考生您好。我校本着“养天地正气,法古今完人”的大学精神,以“得天下英才而教育之”的办学理念,培育“朴实热诚坚毅,专业通识宏观”的全人。我校第一二学年实行通识教育,不分学院专业、第三四学年根据学生性向测验和住院导师指导选择专业倾向课程,毕业考核根据学科核定学分要求授予相应学位,如所修学分符合多个学科的基本要求,则可授予多个学士学位。本校还设有孔子基础班(哲学)、老子基础班(逻辑学)、韩非子基础班(法学)、郭守敬基础班(天文学)、刘徽基础班(数学)、张衡基础班(工程物理)、曹雪芹基础班(文学)等拔尖创新人才试验项目,可实现本硕博连读;本校采用自主招生大类培养模式,自授学士、硕士、博士学位,设有博士后流动站,与宇宙一流大学合作办学,优秀学生可保送进入宇宙一流大学如阿波罗大学、南天门大学等学习和深造,学分互认、互换,毕业取得全宇宙认可的双文凭,可在宇宙间双向自主就业或创业。 补记: 中国科学网大学总校于宇宙日举行首次新闻发布会后,地球上先后报道我校的新闻机构有(名单不分先后顺序): AAP /American Associated Press /美洲报联社 /美国 AAP /Australian Associated Press /澳大利亚联合新闻社 /澳大利亚 ATP /Agence Telegraphique Pars /波斯通讯社 /伊朗 AFP /Agence Francaise de Presse /法新社 /法国 LATIN /Agencia Informativa Latino Americana /拉丁社 /阿根廷 AGERPRES /Agentia Romina de Press /罗通社 /罗马尼亚 AIM /Agencia Information Mozambique /印度东北通讯社 /印度 ANSA /Agenzia Nazionale Stampa Associata /安莎通讯社 /意大利 ATR /Antara News Agency /安塔拉通讯社 /印度尼西亚 AP /Associated Press /美联社 /美国 APP /Associated Press of Pakistan /巴联社 /巴基斯坦 BNY /Belga News Agency /比利时通讯社 /比利时 BERNAMA /Berita National Malaysia /马来西亚国家通讯社 /马来西亚 CTK /Ceskoslovenska Tiskova Kancelar /捷克通讯社 /捷克 CP /Canada Press /加拿大通讯社 /加拿大 /DPA Deutsche Presse Agentur /德新社 /德国 /IIS Indian Information Service /印新处 /印度 IRNA /Islamic Republic News Agency /伊斯兰共和新闻社 /伊朗 JNA /Jiji News Agency /时事通讯社 /日本 KCNA /Korean Central News Agency /朝中社 /朝鲜 KNS /Kyodo News Service/Kyodo Tsysgubsga /共同社 /日本 MEN /Middle East News Agency /中东通讯社 /埃及 NZPA /New Zealand Press Association /新西兰报联社 /新西兰 PAPA /Pan African Press Association /泛非新闻社 /尼日利亚 PAP /Polska Agencja Prasowa /波兰通讯社 /波兰 PETRA /Jordan News Agency /约旦通讯社 /约旦 PTI /Press Trust of India /印报托 /印度 Reuter /Reuter's News Agency /路透社 /英国 SANA /Syrian Arab News Agency /叙利亚阿拉伯通讯社 /叙利亚 TASS /Telegraph Agency of the Soviet Union /塔斯社 /俄罗斯 UPI /United Press International /合众国际社 /美国 USIS /US Information Service /美新处 /美国 VNA /Vietnam News Agency /越南通讯社 /越南
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[转载]银河系近邻星系核心发现超大质量黑洞 2011年03月31日
yshimp 2011-4-9 07:45
http://tech.sina.com.cn/d/2011-03-31/08275353432.shtml http://www.sina.com.cn 2011年03月31日08:27 新浪科技 !-- div class="moduleParagraph" -- 似曾相识:旋涡星系NGC 253的核心可能同样存在一个超大质量黑洞,类似银河系中的“人马座A” 深入核心:天文学家们现在认为宇宙中绝大部分星系的核心都存在着超大质量黑洞   新浪科技讯 北京时间3月31日消息,据英国《每日邮报》报道,天文学家发现一个银河系附近的近邻星系核心部位同样存在一个超大质量黑洞。在银河系的核心,存在一个被称作人马座A(Sagittarius A*)的射电源,这里被认为是一个质量巨大的黑洞。而这次的发现,可以说就是发现了人马座A的姊妹。   天文学家们使用位于智利的欧洲南方天文台甚大望远镜(VLT)和美国宇航局的哈勃空间望远镜对旋涡星系NGC 253进行了研究。NGC 253又称为“玉夫座大星系”或“银币星系”,位于南天的玉夫座,距离地球约1200万光年。它是玉夫座星系团的成员,这是距离银河系最近的星系团之一。   安德里亚·吉兹(Andrea Ghez)是加州大学洛杉矶分校的物理学和天文学教授,研究领域主要是恒星和行星。她告诉记者,她们发现此处存在一个已经形成数十亿年的黑洞。这有可能是许多大质量恒星在生命终结时塌缩形成的,并且在此之后出现了相互融合,并最终形成这样的单个超大质量黑洞。   天文学家们长久以来一直怀疑在我们所在银河系的中央部位存在一种神秘的巨大力量。这个力量的源头距离我们太阳系大约2.6万光年。直到近几年,天文学家们才基本了解这种神秘的力量来自何处。   吉兹教授的研究重点在于恒星和行星的早期演化,以及星系内物质的本质及其分布规律。借助更先进的观测设备和手段,她的小组得以观察到这个星系核心部位的精细图像,并发现此处的恒星正以极快的速度运行。这样的高速运动只能以中央部位存在黑洞进行解释。   但这和大质量恒星生命终了时产生的恒星级黑洞有着本质的不同。这种位于星系核心部位的黑洞拥有数十万倍太阳质量,因此被称为“超大质量”黑洞。   “黑洞”是由于物质塌缩形成的密度极高的形态,其引力将强大到任何物质不能逃脱,包括光线。正是由于这种特性,黑洞无法被直接观测到,但它的引力作用会对周遭的星系和其他物质产生影响,从而为科学家们提供线索。   我们的银河系中央存在一个质量达到300万倍太阳质量的黑洞,位于人马座方向,它隐藏在夏季的南方夜空中。这个黑洞被称为“人马座A”。   但黑洞内部究竟是怎样的情景,至今依旧是物理学中最大的谜团之一。黑洞存在的理论依据最早源自阿尔伯特·爱因斯坦提出的“广义相对论”。根据这一理论,进入黑洞的物质将被压缩至中央的一点上,这个点具有无限大的密度,称为“奇点”。   但是,伦敦大学学院(UCL)的克里斯蒂安·博马(Christian Bhmer)教授提出了一种新的理论,称为“量子圈”(quantum loop)。根据这一理论,物质被吞入黑洞内部之后将进入另一个完全不同的宇宙空间,或陷入一个类似虫洞的连接通道,通向另一个黑洞。   自从1995年以来,吉兹教授借助位于夏威夷莫纳克亚山的凯克-1望远镜进行观测。这是全世界目前最大的地基光学和红外望远镜设备。科学家小组在此对旋涡星系NGC 253中心的200多颗恒星的运行情况进行了考察。她们发现其中20颗非常靠近黑洞的恒星的运行速度高达每小时300万英里(483万公里),这是恒星常规运行速度的10倍。   她的工作,加上其他科学家们所做的研究工作一起,帮助人们得到这样一个结论,那就是:宇宙中的数千亿个星系中,全部(或至少绝大部分)的核心部位都包含有一个超大质量黑洞。   除此之外,科学家们还注意到这种黑洞的质量和性质与其所在宿主星系的大小和性质紧密相关。   黑洞既是毁灭者又是创造者。它吞噬一切靠近它的物质,但在此过程中又会发出超高能粒子束和剧烈的辐射。这种超大质量黑洞的研究进展正将天文学家和天体物理学家们的兴趣重新带回黑洞领域。   1915年,爱因斯坦的工作奠定了黑洞研究的理论基础。但是在那之后对于黑洞机制的研究却几乎停滞不前,原因就在于几乎没有任何办法可以对这种奇异的天体进行直接观测。直到现在,有关黑洞的研究依然被重重谜团阻挠。如这种超大质量黑洞究竟是如何逐渐形成的?很多研究已经给出了一些答案,但是要取得学界的一致意见,仍然尚需时日。(晨风)
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宇宙:令人惊讶的数字
seawan 2011-4-1 18:26
在本网新闻: 美研究称银河系适居行星数量低于预计 中,有这些数字: 银河系的类日恒星数量大约在 1000亿 颗左右,其中只有2%左右拥有类地行星。也就是说,银河系的类地行星数量在 20亿 颗上下。宇宙中与银河系类似的 星系有500亿个 左右,如果每一个都拥有20亿颗类地行星,就太令人不可思议了。 有时候,个人,乃至国家,乃至地球的“烦恼”,就显得微不足道了。。。 我们有时候在几十平方厘米的培养基上,观察菌落的生长、死亡、以及不同菌种之间的“争斗”等。 现在,地球上,除了利比亚外,还有日本地震、全球金融危机的持续影响、温室效应、2012、转基因等等各种各样的重大事件。 或许,远方有几只眼,和几句悄悄的murmur,在看,在说: em~。。。这个样本最近的表现很有意思。。。
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银河系角动量估算
shujie100 2011-3-30 12:07
银河系角动量估算
 银河系角动量估算   我们所在的银河系是一个由2,000多亿颗恒星、数千个星团和星云组成的盘状恒星系统,它的直径约为100,000多光年(相当于946080000亿公里),中心的厚度约为6,000多光年。银河在银河平面绕银河中心迅速转动,其系统的转动是里面快,外面慢的差动旋转(Differential rotation)。太阳位于一条叫做猎户臂的旋臂上,距离银河系中心约3.3万光年,太阳的公转速度是每秒钟二百五十公里(2.5×10∧5米/秒),这虽然很快,但绕银河中央一周仍须二亿五千万年。其示意图如图一所示。   可以看出,银河系是有巨大角动量的。现在对银河系的角动量加以估算。假设太阳是在银河系中绕银河中心作园周运动,由于太阳在银河系中处于约半径三分之一处,而银河系中恒星又是中心多而外面稀,并假设银河系是全体作统一园周动运的,且太阳的角动量为各恒星在银河系中角动量的平均值。这种假设作为银河系角动量估计至少在数量级上是差不多的,但应当说是一种偏小值。   角动量L与角速度ω、质量m、运动半径R的关系为:        L=Iω    I=mR∧2       ω=v/R   其中I为质量分布,v为线速度。这样  L=mωR∧2=mvR   太阳距银河系中心为3.3光年即R≈3×10∧19米,太阳的质量为1.989×10∧30 千克,太阳公转的线速度为每秒钟二百五十公里(2.5×10∧5米/秒)故:   L≈3×1016×2.5×10∧5×1.989×10∧30≈1.5×10∧52千克米∧2/秒。 而银河系约有2×10∧11个恒星,故银河系总的角动量约为3×10∧63千克米∧2/秒。这是一个多么大的数字啊。这其中还没包括银河系中星云转动的角动量值,及每个恒星都有自转,其又有角动量,而每个恒又可能有自己的星系(如太阳系),这又有转动的角动量。总之银河系的角动量是非常巨大的,即其比前面的估计值还要大很多。这么大的角动量是如何来的呢?这是从一点爆炸所不可能产生的。因为爆炸只能是从中心向外的直线辐射,不会有旋转的。   作为宇宙,又有多少个类似银河系这样的星系,且星系又都是螺旋式结构的,这样宇宙总计所具有的角动量更是惊人的大。这更是点爆炸所难以形成的。
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汶川8级智利9级日本9级地震关联及预测
热度 3 冯用军 2011-3-11 23:04
2010年3月台湾高雄6.7级就已经预示了,环太平洋带将在2011年发生大地震,这种大地震威胁将持续到2020年。 2008年5月四川汶川大地震、2010年海地7.3级地震、2010年2月智利8.8级(1960年5月,智利发生8.2级地震)、2011年2月智利6.8级、2011年3月云南盈江5.8级、2011年3月日本8.9级地震,是有内在的逻辑联系的。 从2000年来,由于宇宙的两条螺旋带因虫洞能量流动和熵积累导致银河系所在螺旋带的能量过多流动到云河系所在螺旋带,黑洞和暗能量在宇宙失衡使得太阳系影响到地球南北两极及地热能量的异动。 海地地震、日本地震都导致了巨大的高达10-30来米海啸,《2012》提前预演。 李四光先生预测的河北(唐山7.8级)、云南(通海7.8级)、四川(汶川8级)都发生了大地震,福建(台海)、江苏(南京,地陷和天空云圈,有说日本鬼子当年残忍屠杀南京难民,如今终于报应了,天空的2个圆圈表示被屠杀的中国人民可以瞑目了)、广西(柳州)等地震带也比较要引起注意,尤其是最近发生地陷、天坑、云圈、鱼纹云等的一些省区,要保持高度注意。 另外,如果日本福岛核电站发生像前苏联切尔诺贝利核电站重水堆的爆炸,1号机的超能量的氢爆可能引发福岛核电站发生连锁轻水堆爆炸,从而导致地底能量与地面能量结合,引发更大的地震。 日本自卫队因这次地震战力损失估计超过20%,一个先进战斗机基地被淹没,大量先进的f-2飞机永久受损,太平洋海域内的部分多国核潜艇亦可能受到极大波及,不可否认部分核潜艇受损已经永存海底,如果环太平洋有核国家的部分核设施出现问题乃至爆炸或者核弹误发射,可能出现《2012》的景象,地球南北移位,非洲再次成为新新人类的诞生地。 智利地震与日本地震相互影响,相互波及,一方发生地震,引发海啸必然波及另一方,所以,智利地震引起日本海啸、日本地震引起美国海啸,环太平洋地震带,地球内部因人口过多由地球表面传感到地球内部的熵能量累积过多,所以,还需要再释放,这种释放除了日本余震外,还会在别的地方爆发,预计到2020年,环太平洋国家和地区还会至少发生1次8级左右的大地震和100余次5级左右的中型地震,过1000次3级左右的微震。 中国应尽快建立全国的地震监测网(土法监测地震等),注意听取民间的声音,尤其是民间地震科学家的声音。
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比“年”长的时间单位
chilo36 2010-11-16 16:07
时间的基本单位是秒。Second,Sec. or S. 百度:在1967年召开的第13届国际度量衡大会对秒的定义是:铯133原子基态的两个超精细能阶间跃迁对应辐射的9,192,631,770个周期的持续时间。这个定义提到的铯原子必须在绝对零度时是静止的,而且在地面上的环境是零磁场。在这样的情况下被定义的秒,与天文学上的历书时所定义的秒是等效的。 比秒更大的时间单位有分钟,小时,日,周,月,季,年。这么多单位,都具有周期这一特点。所以现代人藉此发明了圆形的钟表,而在古代中国,创造了《周易》。 古人云:天圆地方。实际上地球也是圆的。不仅地球,月亮、太阳、乃至宇宙及其轨迹均是圆的。 有了圆,有了周期,就有了规律。潮起潮落,春去春回,很多周期规律的事情便可很好解释。 然而,人生也短,60而花甲,70而古来稀。比年更长的单位便少有人用,少有人研究。古人用天干地支计时,12年,60年可谓创举。然年月日时秒等均有天文物理科学之依据,12年、60年则有牵强凑合之嫌。 日,地球自转一周之时间周期;周,月亮公转1/4周之时间周期; 月,月亮公转一周之时间周期; 年,地球公转一周之时间周期;季,地球公转1/4周之时间周期; A,太阳自转一周之时间周期; B,太阳公转一周之时间周期;C,太阳公转1/4周之时间周期。 再百度,太阳饶银河系中心公转一周之时间周期约2.5亿年。 网文 生物圈受太阳运动影响 每6200万年轮回一次 两年前,来自加利福尼亚大学伯克力分校的专家们在海洋化石中发现了多种生物活动的遗迹。分析显示,地球上生物的繁盛与衰落居然遵从着一个相对固定的周期,其长度大约为6200万年。 除此之外,科学家们还找到了至少两次生物大灭绝的痕迹--分别发生在大约2.5亿和4.5亿年之前,恰好处于上述周期的波峰位置。 (省略) 很显然,这2个数字即是前面假的数C和数B。与上述例子相近的是,每年人口自然死亡率有2次季节高峰周期,也就是地球饶太阳椭圆轨道的2个关键点:近日点和远日点。 同样,太阳饶银河的近点和远点也就是那2个生物大灭绝点,未来的大灭绝点也是在同样的地方,这就是周期。或曰轮回。 生物的生长存活与光密切相关,而太阳、月亮和地球的运动周期对光、热的变化有着直接的影响,研究长时间单位,有助于理解生物灾害发生周期的规律。 为了便于记忆和理解上述A、B、C三个单位,我姑且把它们命名为 A,环ring,太阳自转一周之时间周期,约25-27天,接近月; B,回turn,太阳公转一周之时间周期,约2.5亿年,准确时间待天文学家确定; C,轮round,太阳公转1/4周之时间周期,约6200万年,准确时间待天文学家确定。
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银河系暗物质晕对我们的影响
chenzhao 2010-7-29 13:32
银河系的暗物质晕是必须被严肃对待的问题,初步考察后,对我们可能产生以下几方面的影响.本文提及的是非重子类型的暗物质。 ①、影响太阳系绕银心的公转轨道,间接影响物种灭绝周期。鉴于银河系的暗物质大尺度结构和太阳系附近的暗物质密度梯度未知。依照现有的天体力学方法计算出来的太阳系轨道会有一定的偏差。因此太阳系对银盘平面的穿越周期受暗物质分布的影响。曾有科学家计算出大约35Ma的物种绝灭高峰周期,起初认为是太阳的褐矮伴星Nemesis的作用,后来多数认为是太阳对银盘平面的周期性穿越所导致的。 ②、影响包括地球在内的太阳系行星系统的稳定性。暗物质彼此之间的作用性质未知。如果这些性质使得暗物质可以成团分布,那么正如寻常物质由于引力吸积作用产生天体一样,不能排除产生暗物质天体的可能性。这些暗天体绕太阳的公转轨道无法通过常规天文观测方法查明,而大质量暗天体的引力作用足以扰乱太阳系行星的轨道,甚至产生连锁效应。 ③、影响天文测量精度,特别是红移测量精度和测角精度。如前所述,如果暗物质成团分布,那么除了引力透镜效应外,很难察觉暗物质的引力对光线的影响。而我们通过谱线的红移/蓝移求速度时,由于光线路径上的暗物质分布未知,因而引力红移的改正项难以确定,因此不知道谱线移动中多普勒效应贡献是多少,径向速度也难以确定精确的值。至于测角精度,如果暗物质分布不均匀,那么光线受引力作用偏折,测角势必受到影响。 ④、影响行星际航天器的轨道,航天器Rosseta和Pionner 10 都发生过轨道异常情况,由于航天器全程被测控,航天器太阳系内各天体的摄动,包括光压,行星介质阻尼都充分考虑了,可是航天器导航系统记录的数据与理论计算结果对照出现了超过误差范围的偏差。是否有可能归于目前无法考虑的暗物质的引力影响,值得探讨。 综上所述,暗物质研究,特别是对暗物质本质的研究,以及查明我们生存的太阳系乃至银河附近的暗物质分布,不单纯是一个理论问题,也是具有重要现实意义的问题。应该引起相关领域各位学者的充分重视。
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『读文献』(五)重构银河系动力学
qianlivan 2010-3-19 10:55
从中性氢的亮温度分布根据旋转曲线(Clements 1985)反演得出的密度分布实际只是中性氢的密度分布(Nakanishi和Sofue 2003),要自洽地得到银河系所有物质的分布以及动力学性质,还需要做进一步处理。 银河系总的物质分布和动力学应该同时满足泊松方程和玻尔兹曼方程(Kalberla 2003), \begin{equation} \nabla^2 \Phi=4\pi G\rho, \end{equation} \begin{equation} \leftv_z^2\right_i\frac{\partial \rho_i(R,z)}{\partial z}=-\frac{\partial \Phi(R,z)}{\partial z} \rho_i(R,z)-\frac{1}{R}\frac{\partial }{\partial R}. \end{equation} 如果假设动力学是简单的并只考虑垂向的速度弥散,那么后一个方程简化为 \begin{equation} \sigma_i^2\frac{\partial \rho_i(R,z)}{\partial z}=-\frac{\partial \Phi(R,z)}{\partial z}\rho_i(R,z), \end{equation} 其中$\sigma\equiv \sigma_z=(\leftv_z^2\right)^{1/2}$是垂向的速度弥散。在柱坐标系中,泊松方程可以写为 \begin{equation} \frac{\partial^2\Phi(R,z)}{\partial z^2}=4\pi G\rho(R,z)+\frac{1}{R}\frac{\partial }{\partial R}, \end{equation} \begin{equation} K_R(R,z)=-\partial\Phi(R,z)/\partial R, K_z(R,z)=-\partial\Phi(R,z)/\partial z. \end{equation} 形式解可以写为 \begin{equation} K_z(R,z)=-4\pi G\left\{\int^z_0\rho(R,z')dz'+\int^z_0 dz'\right\}. \end{equation} 不过,注意到耦合的泊松方程和玻尔兹曼方程的解不唯一,而中性氢观测有助于给出一些限制。实际处理是先使用银河系的物质分布模型作为初始条件计算引力势,由引力势又可以计算密度分布,如此迭代就可以得到同时满足泊松方程和玻尔兹曼方程的自洽的银河系物质分布。 而中性氢可以作为动力学的示踪物为银河系的物质分布和动力学提供一个限制(Kalberla et al. 2007)。 \begin{thebibliography}{} \bibitem{clemens1985} Clemens D. P. 1985 ApJ, 295, 422 \bibitem{kalberla2003} Kalberla P. M. 2003 ApJ, 588, 805 \bibitem{kalberla2007} Kalberla P. M., Dedes L., Kerp J., Haud U. 2007 A\A, 469, 511 \bibitem{nakanishi2003} Nakanishi H. \ Sofue Y., 2003 PASJ, 55, 191 \end{thebibliography} PDF
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『读文献』(四)重构银河系物质分布
qianlivan 2010-3-18 15:19
银河系是离我们最近的星系,因为我们就在其中。而正因为如此,了解银河系的结构和动力学有特殊的困难。我们无法像观测M31那样从外部获得银河系的整体图像,我们对银河系结构和动力学的了解都来源于依据恒星分布以及对中性氢21cm发射的分布进行的重构。 对于恒星,其距离可以通过三角视差和周光关系等方法测定,然后可以获得恒星的三维分布。而对于中性氢,其三维分布的获得需要借助中性氢的运动规律,通常使用银河系的旋转曲线。 假设银河系中气体做圆周运动,可以将观测到的径向速度转换为距离(Nakanishi和Sofue 2003)。使用了Clemens(1985)的旋转曲线 \begin{equation} V(R)=\sum^7_{i=0}A_i R^i, \end{equation} 其中系数如表\ref{coefficient}所示。 \begin{table} \caption{旋转曲线中的系数。}\label{coefficient} \begin{center} \begin{tabular}{cccc} \hline\hline $R 0.09$ $R_0$ $0.09$ $R_0 R 0.45$ $R_0$ $0.45$ $R_0 R R_0$\\ \hline $A_0$ 0. 325.0912 $-2342.65649$ \\ $A_1$ 3261.30 $-264.0309$ 2663.95435 \\ $A_2$ $-17847.8$ 261.7602 $-1156.07764$ \\ $A_3$ 52752.5 $-132.822906$ 269.354645 \\ $A_4$ $-87027.2$ 31.9537735 $-36.2039909$ \\ $A_5$ 74344. $-2.857958$ 2.8025787 \\ $A_6$ $-25510.$ 0. $-0.1158279$ \\ $A_7$ 0. 0. 0.001977 \\ % $R 0.09 R_0$ 0. 3261.30 -17847.8 52752.5 -87027.2 % 74344 -25510. 0.\\ % $0.09R_0 R 0.45R_0$ 325.0912 -264.0309 261.7602 % -132.822906 31.9537735 -2.857958 0. 0.\\ % $0.45 R_0 R R_0$ -2342.65649 2663.95435 -1156.07764 % 269.354645 -36.2039909 2.8025787 -0.1158279 0.001977\\ \hline \end{tabular} \end{center} \end{table} 由于不同的几何关系,外银河系(与银心距离大于太阳与银心距离的部分),内银河系,靠近切点的位置需要分别考虑。假设在银盘上方的气体和银盘赤道面共转,并且转动是圆周运动。转动规律可以描述为 \begin{equation} V_r(l,b)=\left \sin l\cos b \end{equation} 其中$R_0$和$V_0$分别是太阳离银心的距离和旋转速度。由这个表达式可以从观测得出的径向视线速度$V_r(l,b)$得到气体距离银心的距离$R$。计算气体和太阳系的距离$r$,我们使用下面的方程 \begin{equation} R^2=r^2+R_0^2-2rR_0\cos l \end{equation} 对于外银河系,$r$可以唯一确定为$r=R_0\cos l+(R^2-R_0^2\sin^2 l)^{1/2}$,而对于内银河系,解不是唯一的,$r=R_0\cos l\pm(R^2-R_0^2\sin^2 l)^{1/2}$。为了计算$r$处径向尺度为$\Delta r$的一个小区域内中性氢的体密度,先计算这个区域对柱密度的贡献。假设这个区域对应的视向速度的范围在$V_{r_1}$到$V_{r_1}+\Delta V_r$之间,那么这个区域对柱密度的贡献可以表示为 \begin{equation} N_{\rm HI} =1.82\times 10^{18}\int^{V_{r_1}+\Delta V_r}_{V_{r_1}} T_b dV_r. \end{equation} $\Delta r$可以由旋转曲线计算,而体密度可以表示为 \begin{equation} n_{\rm HI} =\frac{N_{\rm HI}}{\Delta r}=1.82\times 10^{18} T_b \frac{\Delta V_r}{\Delta r} \end{equation} 对应外银河系,这样的步骤就可以唯一地从亮温度分别得到中性氢的体密度的三维分布。 在切点附近$r=R_0\cos l$,视向速度就等于旋转速度,即达到同一半径上的最大值,$\Delta V_r/\Delta r$趋向于0,所以计算采用下面的公式 \begin{equation} n_{\rm HI}(r_{\rm t})= {1.82 \times 10^{18} \int^{\infty}_{V_{\rm t}-\sigma}T_{\rm b} dV_{\rm r} \over {r_2(V_{\rm t}-\sigma)- r_1(V_{\rm t}-\sigma)}}, \mbox{ ($0^\circ l 90^\circ$)}, \end{equation} \begin{equation} n_{\rm HI}(r_{\rm t})= {1.82 \times 10^{18} \int_{-\infty}^{V_{\rm t}+\sigma}T_{\rm b} dV_{\rm r} \over {r_2(V_{\rm t}+\sigma)- r_1(V_{\rm t}+\sigma)}}, \mbox{ ($270^\circ l 360^\circ$)}, \end{equation} 其中计算柱密度的时候对速度的积分是在一个$\vert V_t\vert-sigma\le \vert V_r\vert\le \infty$的范围内进行的, $\sigma$是速度弥散。$r_1(V_{\rm t}\pm \sigma)$和$r_2(V_{\rm t}\pm \sigma)$分别表示对应速度$V_{\rm t}\pm \sigma$的近点和远点距太阳的距离。 在内银河系,一条视向上有两个视向速度相同的点,存在距离简并的问题。解决这个问题需要用到中性氢厚度的 模型(Spitzer 1942),假设银盘中的恒星和气体是等温的,通过求解泊松方程可以得到 \begin{equation}\label{spi_eq} n_{\rm HI} (\xi)= n_{{\rm HI}_0} {\rm sech}^2(\xi) \end{equation} 其中$\xi$是 \begin{equation} \xi = \log{(1 + \sqrt{2})}{z - z_0 \over z_{1/2}}, \end{equation} 于是两点对柱密度的贡献为 \begin{equation} N_{\rm HI}(b) = n_{\rm HI_{0_1}} {\rm sech}^2(\xi_1)\times {\Delta r_1 \over \cos{b}} + n_{\rm HI_{0_2}} {\rm sech}^2(\xi_2) \times {\Delta r_2 \over \cos{b}}, \end{equation} 其中 \begin{equation} \xi_1 = \log{(1+\sqrt{2})}{r_1 \tan{b} - z_{0_1}\over z_{1/2}}, \end{equation} \begin{equation} \xi_2 = \log{(1+\sqrt{2})}{r_2 \tan{b} - z_{0_2}\over z_{1/2}}. \end{equation} 其中的参数由对观测的拟合确定(注意到参数值只和于银心的距离$R$有关,观测的数据足以拟合这四个参数)。 用上述步骤就可以把亮温度分布$T_{\rm b}(l, b, V_{\rm r})$转换为密度分布$n_{\rm HI}(l, b, r)$。这样就重构了银河系的物质分布。但是这个过程需要预先知道旋转曲线,我们现在所知的旋转曲线不一定是准确的。实际观测到的亮温度分布中包含了物质分布以及动力学(旋转曲线的信息),所以原则上可以在重构物质分布的同时也修正我们对旋转曲线的认识。 Kalberla (2003),Kalberla et al. (2007)基于巡天数据迭代求解了耦合的泊松方程和玻尔兹曼方程同时得到银河系的物质分布和旋转曲线,结果对之前的旋转曲线有一些修正。但是还是有一些遗留问题,例如,最严重的问题就是共转假设,即同一半径出不同高度的气体的角速度相同。这是一个待解决的问题。 \begin{thebibliography}{} \bibitem{clemens1985} Clemens D. P. 1985 ApJ, 295, 422 \bibitem{kalberla2003} Kalberla P. M. 2003 ApJ, 588, 805 \bibitem{kalberla2007} Kalberla P. M., Dedes L., Kerp J., Haud U. 2007 A\A, 469, 511 \bibitem{nakanishi2003} Nakanishi H. \ Sofue Y., 2003 PASJ, 55, 191 \end{thebibliography} PDF
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你见过银河系吗?
wliming 2010-3-15 00:16
我每年讲热力学课都要介绍一下宇宙概况。讲到银河系的时候,我每年都问学生,你见过银河系吗? 多少年来几乎没有一个学生说见过,这事令我惊讶不已。我们身处银河系,我们夜晚看到的的所有星星,几乎都是银河系的星星,为什么没人见过银河系呢? 我们知道,银河系是个圆饼形。太阳系位于银河系接近边沿的位置。我们在漆黑的夜晚看到天空上一条明亮的星星带,俗称银河,就是沿着圆饼的平面方向看到的银河系。当我们沿着垂直于圆饼的方向看天空,只看到稀稀拉拉的星星,因为圆饼很薄,看到的星星密度就很低。 我分析学生不知道银河有如下原因: 1. 现在大部分地区夜空太亮,或者污染严重,很难看到密布的星星; 2. 科普严重缺乏; 3. 大中小学严重摧残学生对大自然的情感。 我小的时候,夏天的夜晚在屋外乘凉,躺在竹席上遥望星空,一条密密麻麻的星带给我留下了深刻的印象。那时没人告诉我银河系的知识,但是,这条银河还是深深地刻进了我的脑海。
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研究显示银河系存在盘形暗物质
quaternary1 2008-9-24 08:55
盘形暗物质合成图 一个国际研究小组近日取得一项突破性发现,据瑞士苏黎世大学与英国中兰开夏大学天文学家运用超级计算机的模拟推演,银河系中存在一个盘形暗物质,其将引导物理学家首度直接探测鉴别暗物质的特性。相关报道见于近日《科学》杂志网站。 暗物质研究是宇宙学中最具挑战性的课题。尽管其代表了宇宙中90%以上的物质含量,仍一直给人以虚幻之感。但这并不是因为暗物质的不确定性,而是缘于人类对它的不了解。 实际上,宇宙结构源自宇宙极早期物质分布的微小涨落,然而普通物质当时还没有从辐射中脱耦出来。而不与辐射耦合的暗物质,其微小的涨落在此时就放大了许多倍。在普通物质脱耦之后,已经成团的暗物质又开始吸引普通物质,进而形成了现在的宇宙结构,包括星系、恒星、甚至其中的人类。 因此在天文学和物理学家眼中,对暗物质的认识每前进一小步,都意味着对宇宙未知领域探索迈出一大步。可惜自65年前这一概念产生之日起,暗物质就无法直接观测得到,只能依靠其干扰星体发出的光波或引力被感受到。科学家曾对暗物质的特性提出了多种假设,但直到目前还没有得到充分的证明。 在银河系的范围来讲,所有的暗物质似乎都存在于暗物质晕当中。暗物质晕内的密度本应是宇宙平均密度的几百倍,但新发现的盘形暗物质却只占暗物质晕密度的一半,这是其之前一直被忽略的原因。然而主导此次研究的科学家指出,不管这密度有多稀薄,只要它还能存在,就可引导人类在地球上探测暗物质。因为以基于地球的角度来看,暗物质晕的速度实在惊人,但盘形暗物质就要慢的多,对于现有的探测技术来说实在是一个福音。 有关暗物质探索的报告近年来不胜枚举,现已知道的两种暗物质:中微子和黑洞,其对暗物质总量的贡献实在是非常微小,暗物质中的绝大部分需要仰仗直接探测以得出结论。而在大多数天文学家的信念里,不了解暗物质的性质,就永远不能说已了解宇宙,那么宇宙有多远,这个探索的过程就将持续多远。(来源:科技日报 张梦然)
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欧洲科学家证明银河系运动呈周期性变化
quaternary1 2008-9-23 22:41
造父变星(Cepheid variable star)是一类高光度周期性脉动变星,其亮度可以随时间呈周期性的变化 据欧洲南方天文台报道,对于银河系运动一直以来是科学界争论的话题之一。很多科学家认为银河系的运动特别是行星的运动非常复杂而且没有规律。天体运动和星系、行星的结构成分有很大的关系,甚至有科学家提出气体运动是银河系运动的一个动力。近日,欧洲科学家通过对造父变星(Cepheid variable star)的观察,以有力的证据证明,银河系的运动其实很简单,并不是那样复杂。 据科学家介绍,通过欧洲南方天文台的观测,造父变星(Cepheid variable star)正以2 km/s的速度向太阳的方向运动。 对于造父变星的这一运动现象,一开始不同的科学家持有不同意见。有人认为与太阳的运动有关,有人认为与造父变星上的气体元素有关,但是这些意见都没有确凿的数据作为基础。关于这一问题,欧洲科学家尼古拉斯和拉迪欧等天体物理学家用精密仪器HARPS在离智利阿塔卡玛沙漠的山上对8个造父星球做了仔细的观察和深入的研究。观察结果表明,造父变星的运转速度与造父变星上大气的化学元素有关,这些化学元素与大气产生化学反应,使得造父变星的运转速度发生变化,从而影响到其运动。但是数据清楚的表明,造父变星的运动并没有受到其他因素的干扰,其运动模式非常简单,而且运动的轨迹也是周期性有规律的,一切都很简单。因此,科学家表示,这些数据有力的证明了银河系运动并没有我们想象的那么复杂。科学家称,太阳与银河系中心相距为27000多光年,处在人马臂与猎户臂之间,紧靠猎户臂的内侧。银河系作为一个整体,具有自转运动。不过,太阳及其附近恒星参与银河系自转的速度约为220km/s,大约每2.5亿年转一圈。据透露,这一研究结果将在天文或天体物理杂志刊登出来。 造父变星(Cepheid variable star)是一类高光度周期性脉动变星,其亮度可以随时间呈周期性的变化。就目前观测到的情况来看,这种变化很有规律,周期为5天8小时47分28秒。这称作光变周期。人们熟悉的北极星也是一颗造父变星。在测量不知距离的星团、星系时,只要能观测到其中的造父变星,利用周光关系就可以将星团、星系的距离确定出来。因此,造父变星被人们誉为量天尺。 科学家通过量天尺证明,银河系运动其实很简单,并不是以前认为的那样复杂。
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