陆�院士做客“90名家讲坛”探索浩瀚宇宙

2020-01-17 11:04:38 148

哈工大报讯(关成志/文 兰锐/图)8月28日下午,我国著名天体物理学家、中国科学院院士陆�做客“90名家讲坛”,作了题为“探索宇宙”的科学报告,为听讲座的师生揭秘浩瀚宇宙的本质和发展。本次讲座吸引了我校众多天文爱好者,虽然还没有正式开学,但会场已经座无虚席。
      “宇宙一直承载着人们的许多梦想。但是到底宇宙是什么样的,我们又该如何研究宇宙呢?”陆�介绍了宇宙的本质,“上千亿颗太阳这样的恒星构成了银河系,上千亿个银河系这样的星系构成了宇宙。对于宇宙,要以观测为基础,从宏观角度进行研究。如果以星系为尺度,宇宙具有各向同性和均匀性。”
      他还阐释了宇宙膨胀的发现和大爆炸宇宙学的建立等重大成就。宇宙膨胀导致了红移现象。红移现象是指某个星系上测量的光线波长和我们在实验室中测得的结果不一致。由此可以推测,我们现在看到的光是宇宙中一些星球在一亿年以前发出的。这是宇宙学中一个重要的发现。宇宙膨胀还允许超光速的存在。而20世纪40年代提出的大爆炸宇宙学可以计算出不同时期的宇宙的温度、能量、物理过程等。
      “自从1967年后,已经有15位天体物理学家获得了诺贝尔奖,其中两位研究的是宇宙学领域。诺贝尔奖是一面旗帜,一直奖励给最早的、原创性的工作。由此可见天体物理学领域的研究是十分活跃的。”陆�介绍了天体物理学领域诺贝尔奖获奖情况。
      据陆�说,目前宇宙学的一个研究热点是探索暗物质和暗能量。在宇宙中测量质量时,力学方法测得的结果会比光学方法大很多,说明宇宙中存在有引力却不发光的物质,即暗物质。试验上已经证明宇宙中存在大量的暗物质,天文学家已经研究清楚了暗物质的性质:寿命长、质量大、作用弱,但是还没有找到暗物质粒子。另外一个有趣的问题是研究宇宙膨胀时是在减速还是在加速。因为万有引力定律说明物质之间存在引力,所以只允许宇宙的减速膨胀,这也是过去学术界认可的一个结论。但是最新的试验结果证明,宇宙是在加速膨胀,这却引出了暗能量这种更不被人们所熟知的物质。暗能量这种物质具有负压强,所以在宇宙膨胀时,才能满足能量守恒定律。这项研究与牛顿万有引力定律不符,可能会动摇物理学的基础,而不仅仅影响天文学,所以这个领域可能会孕育多项诺贝尔奖。研究发现宇宙中存在3种物质:普通物质,含量仅占4%;暗物质,含量占23%;暗能量,含量占73%。在研究宇宙时,将这3种物质都考虑进去,即精确宇宙学,可以解决以前的天文学中存在的很多矛盾。
      陆�说,国际上正在进行“超越爱因斯坦”计划,兴建大型的卫星、望远镜等项目,力争在宇宙学研究、探索和开发上取得突破。我国也很重视天体物理领域的研究,建设了一批国际领先的项目。
      讲座结束后,台下的师生们非常踊跃地提出了多个问题,陆�详细地给出了解释。

讲坛现场


理学院物理系主任孙秀冬主持会议


陆�院士应邀作报告