宇宙法則(三).ppt

特稿 – 科學世界 發現宇宙加速膨脹, 也許必須對物理定律作出根本的修改 ? 在1998年發現宇宙膨脹正在加速的美國勞倫斯伯克利國家實驗室的索爾?珀耳馬特教授以其研究成果榮獲2011年度諾貝爾物理學奬。這項發現所揭示的無法用現有物理學定律解釋的奇怪事實震驚了全世界的物理學家。珀耳馬特教授在接受Newton編輯採訪時介紹了他研究宇宙膨脹的緣由、各個研究小組之間的激烈競爭, 以及使用昴星團望遠鏡所進行的必威体育精装版研究等問題。 預定3年的研究計劃, 10年才完成 Newton: 祝賀您獲得諾貝爾物理學奬。您在1998年得到宇宙膨脹正在加速這個違反“常識”的結論時, 當時是一種怎樣的心情? ? 珀耳馬特: 我們需要將95%的時間用於核對和修正數據。通過修正,數據的可靠性越來越高, 可是, 不知為什麼, 我反而懷疑數據的指向也許有錯誤。到1997年夏天, 我們看到了結果。那以後, 又花了3個月的時間再次對數據進行了全面核對和修正。 最後, 我們確信數據沒有錯誤, 才相信那的確是我們找到的結果。這是一個難以置信的結果, 它與以前人們關於宇宙的看法截然不同。 Newton: 聽說您早在1987年就開始了這項研究計劃。你們最初進行的是什麼工作? ? 珀耳馬特: 我們當初是為了有哪些信誉好的足球投注网站那些距離比較近的超新星, 並着手研製了能夠自動進行觀測的小型機器人望遠鏡。在1986?1987年, 我們根據在研究中產生的新的想法, 又着手為有哪些信誉好的足球投注网站更遠的超新星做準備, 並開始為這項新的研究計劃設計和研製新設備。當初以為完成這項計劃只需要3年時間。可是, 3年過去了, 我們雖然知道進行這項計劃應該做些什麼, 却沒有做好必要的技術上的準備, 為此又花了兩年時間。 Newton: 最先發現超新星是在什麼時候? ? 珀耳馬特: 那是在1992年。在1994年, 我們已經掌握了一次可以發現多顆超新星的技術。到1997年結束時, 我們總共發現了42顆超新星。 Newton: 通過分析這42顆超新星, 結果得到了宇宙膨脹正在加速的結論? ? 珀耳瑪特: 是這樣。這是一個令人震驚的結果, 是否對外公怖, 我們曾經十分猶疑。在1998年1月召開的一次會議上, 我們決定發表。 原來以為3年能夠完成的計劃, 結果花了10年時間。 利用超新星測量宇宙的膨脹速度 Newton: 利用超新星測量宇宙的膨脹速度, 這種想法來自哪裏? ? 珀耳馬特: 在20世紀30年代, 沃爾特?巴德和弗里茲?茲維基發表過一篇論文, 就已經預見到了有這種可能。他們指出, 如果能夠觀測到像超新星那樣明亮的天體, 大概就有可能測得遙遠宇宙的距離。他們還知道, 測定天體的距離, 必須利用兩個亮度相同的天體。他們原以為, 無論什麼超新星, 亮度都應該大致相同。然而在經過細致的分析以後才發現, 用不同的超新星測得的距離差別其實很大。 Newton: 如此說來, 他們的想法行不通? ? 珀耳馬特: 他們的這種想法其實是非常寶貴的。研究者都知道, 這是一種非常重要的測定距離的方法, 只是一時還不知道應該如何應用這種方法而已。 Newton: 那麼是在什麼時候取得突破的? ? 珀耳馬特: 在20世紀60年代, 開始發表了一批將超新星進行分類, 區分為I型和II型的論文。後來, 在1985年又有論文將I型超新星進一步細分, 分出沒有氫譜綫的I型和同時也沒有氦譜綫的la型。到80年代末, 俄克拉荷馬大學的戴維?布蘭奇和他领導的小組又發現, 凡是la型的超新星, 在它們最亮時, 都具有差不多相同的絶對星等。 夜空中出現的超新星簡直就像在高空爆炸開來的美麗煙火。它們發出的光的强度各不相同, 僅憑我們看見的亮度是無法判斷它們各自的距離的。但是, 凡la型超新星都發出强度相同的光,因此, 我們可以根據觀測到的它們的亮度來推測它們的距離。la型超新星是最適合用來測量遙遠距離的一種天體, 是自然界送給我們的驚喜“禮品”。 Newton: 您是怎樣參加到超新星這項研究工作中來的? ? 珀耳馬特: 我參加了我的導師理查德?米勒組織的幾個研究項目。我最感興趣的是使用機器人望遠鏡有哪些信誉好的足球投注网站超新星、測定宇宙膨率和“哈勃常數”的計劃。我一面參加小組的研究, 一面用自己開發的軟件來實現自動觀測, 發現了20顆超新星。在這個過程中, 我學會了多項有關技術, 並獲得了關於超新星的許多知識, 知道了II型和 I型超新星的區別。我關心關於la型超新星的新的研究結果的論文, 並出席超新星學會舉辦的所有會議。 為了學習宇宙的根本原理進入伯克利分校 ? Newton: 您原來是合佛大學的學生, 後來又到加利福尼亞大學伯克利分校的研究院深造, 最後才進入勞斯伯克利國家實驗室參加“超新星宇宙計劃”的研究。您能夠介紹一下這段經歷嗎? ? 珀斯馬特: 在哈佛大學, 我不僅想學習物理學, 還