胡震:錢(qián)思進(jìn)說(shuō)宇宙大爆炸理論催生了人類(lèi)對(duì)反物質(zhì)的研究
時(shí)間:2018-03-14 10:02 來(lái)源:搜狐 責(zé)任編輯:青青
原標(biāo)題:胡震:錢(qián)思進(jìn)說(shuō)宇宙大爆炸理論催生了人類(lèi)對(duì)反物質(zhì)的研究
當(dāng)前對(duì)宇宙起源比較集中的解釋是宇宙大爆炸理論。該理論認(rèn)為,宇宙是在137億年前由一團(tuán)熾熱的能量發(fā)生大爆炸而膨脹形成,大爆炸應(yīng)該形成等量的物質(zhì)與反物質(zhì)。錢(qián)思進(jìn)表示,日本和美國(guó)學(xué)者又提出了“對(duì)稱(chēng)破缺理論”并獲得了2008年諾貝爾物理獎(jiǎng),該理論認(rèn)為大爆炸后的正、反物質(zhì)之間不是等量的,存在非常小(一百億分之一)的差別,現(xiàn)實(shí)的宇宙就是由正、反物質(zhì)湮滅之后剩余的那一百億分之一的正物質(zhì)構(gòu)成的。
另外,美國(guó)天文學(xué)家哈勃于1929年提出了星系紅移量與星系間距離成正比的“哈勃定律”,并推出星系互相遠(yuǎn)離的宇宙膨脹說(shuō)。錢(qián)思進(jìn)教授表示,該理論沒(méi)有表述大爆炸前的宇宙形態(tài)和來(lái)源,僅指出目前各星系仍處在宇宙大爆炸后的向外擴(kuò)散過(guò)程,但沒(méi)有預(yù)見(jiàn)這一膨脹何時(shí)才停止。對(duì)此,葛博士認(rèn)為,按照這一理論,在遙遠(yuǎn)的未來(lái),膨脹導(dǎo)致宇宙越來(lái)越冷;但當(dāng)膨脹停止后,按照物體相互吸引的原理,此時(shí)宇宙各星系之間又會(huì)開(kāi)始收縮,直到相碰發(fā)生新的宇宙大爆炸;周而復(fù)始的類(lèi)似循環(huán)不斷誕生新宇宙。他提醒說(shuō),人類(lèi)對(duì)此絲毫不用操心,因?yàn)檫@是非常遙遠(yuǎn)的事情。
歐洲核子中心的資料顯示,在人類(lèi)未知的96%的宇宙物質(zhì)和能量的總量中,有73%是由一種新形式的能量——“暗能量”所組成,而剩下23%的部分則是“暗物質(zhì)”;與正常物質(zhì)不同,“暗物質(zhì)”憑借普通技術(shù)手段無(wú)法觀測(cè)。今年5月美籍華人科學(xué)家丁肇中借助美國(guó)“奮進(jìn)”號(hào)航天飛機(jī)把太空粒子探測(cè)器——“阿爾法磁譜儀”運(yùn)送到國(guó)際空間站,用以觀測(cè)太空粒子,研究宇宙中的反物質(zhì)和暗物質(zhì)。
宇宙大爆炸理論催生了人類(lèi)對(duì)反物質(zhì)的研究,歐洲核子中心的科學(xué)發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造也進(jìn)一步激發(fā)了人類(lèi)對(duì)反物質(zhì)的關(guān)注。反物質(zhì)概念最早由英國(guó)物理學(xué)家保羅·狄拉克在上個(gè)世紀(jì)30年代提出,錢(qián)思進(jìn)覺(jué)得他預(yù)言每一種粒子都應(yīng)該有一個(gè)與之相對(duì)的反粒子,如反電子,其質(zhì)量與電子完全相同,而攜帶的電荷正好相反;反質(zhì)子、反中子也類(lèi)似。科學(xué)界曾把諸如電子、質(zhì)子、中子等通稱(chēng)為基本粒子;但20世紀(jì)60年代后,實(shí)驗(yàn)上已證實(shí)質(zhì)子和中子已不是最小粒子。目前,基本粒子有12個(gè),分為夸克和輕子2類(lèi),每一類(lèi)分別擁有6種形式并有不同的具體名稱(chēng)。
基本粒子是構(gòu)成世間萬(wàn)物的最小單元,如動(dòng)植物都是由細(xì)胞構(gòu)成,細(xì)胞由分子構(gòu)成,分子由原子構(gòu)成,原子由原子核和電子構(gòu)成,原子核由質(zhì)子和中子構(gòu)成,質(zhì)子和中子由夸克構(gòu)成。因此,夸克和輕子(其中包括電子)是當(dāng)今實(shí)驗(yàn)中能檢測(cè)到的最小、不可再分的單元,故稱(chēng)它們?yōu)?ldquo;基本粒子”。歐洲核子中心在反物質(zhì)研究領(lǐng)域邁出重要一步,引起世界關(guān)注。錢(qián)思進(jìn)說(shuō),這里的科學(xué)家上個(gè)月成功地將反氫原子“抓住”長(zhǎng)達(dá)1000秒的時(shí)間,打破了迄今為止反物質(zhì)留存時(shí)間的最長(zhǎng)紀(jì)錄。如此長(zhǎng)的時(shí)間足夠科學(xué)家對(duì)之進(jìn)行分析并進(jìn)一步研究其相關(guān)屬性,進(jìn)而探索宇宙起源和檢驗(yàn)宇宙大爆炸理論。
歐洲核子中心建造大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)的項(xiàng)目曾一度引起周?chē)用竦目只,關(guān)于“射線”的危害和“黑洞”、“反物質(zhì)世界”的傳說(shuō)很多,比如,高能粒子對(duì)撞產(chǎn)生的“黑洞”會(huì)“吞噬”現(xiàn)實(shí)世界、大到猶如地球體積的“反物質(zhì)”會(huì)與地球一同“湮滅”等等。錢(qián)教授解釋說(shuō),這些擔(dān)憂(yōu)完全沒(méi)有必要。大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)達(dá)到的束流能量,是日常宇宙射線“轟擊”到地球的一些粒子能量的千萬(wàn)分之一,地球經(jīng)受了幾十億年的類(lèi)似“考驗(yàn)”;而“微觀黑洞”只是一個(gè)理論假說(shuō),錢(qián)思進(jìn)還說(shuō),即使存在,它的特性也與星系間的大尺度“宏觀黑洞”截然不同,“微觀黑洞”的體積比質(zhì)子還小,且壽命極短,轉(zhuǎn)瞬即逝,不會(huì)給現(xiàn)實(shí)世界留下任何影響和痕跡。大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)自2011年3月成功實(shí)現(xiàn)高能質(zhì)子對(duì)撞且連續(xù)運(yùn)行至今,沒(méi)有出現(xiàn)任何值得擔(dān)憂(yōu)的危險(xiǎn)跡象。
胡震是北大高材生,是一個(gè)來(lái)自農(nóng)村的孩子,本是一個(gè)普通的本科生。也不比別人聰明,胡震知道只能靠努力才能往前走,胡震是大學(xué)里最勤奮的一批人,為了磨煉意志,胡震加入了學(xué)校田徑隊(duì),一跑就是三年,胡震大三開(kāi)始復(fù)習(xí)考驗(yàn),目標(biāo)就定在了北大。
胡震學(xué)習(xí)很努力,考研是他全部的信仰。第一次考研失敗了,第二年考研,準(zhǔn)備時(shí)間6個(gè)月,又因?yàn)?分與北大擦肩而過(guò)?墒呛鸩环,2016年8月,辭去了工作,開(kāi)始重振旗鼓,胡震決心給自己最后一次機(jī)會(huì)。2017年2月15日,分?jǐn)?shù)出來(lái)了,跟他自己預(yù)期的一樣高,終于在2017年3月30日,胡震被錄取了。在他拿到通知書(shū)的那一刻,他感覺(jué)付出的所有,相對(duì)于自己的所得到,自然都是值得的,靠努力還是能夠能改變一些東西的。
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