宇宙加速膨胀的发现.PPT

中国南极天文台新摄 如何测量距离？ 三角法 利用相距最大距离的两个观测点 造父变星周光关系 周光关系可用来测量距离: 造父变星被誉为量天尺! 距离测量阶梯 怎样测量物质? 暗物质存在的首个证据 早在1937年，F. Zwicky指出，大星系团中的星系速度太大，以致无法将它们通过引力束缚住，除非它们的质量超过按星系团星系总质量估算值的100倍以上。这是显示大量暗物质存在的首次发现。 力学方法 用力学方法测出的质量往往比用光度方法测出的质量大得多，有量级之差。 测量范围越大，差别越大 存在暗物质（可大1个量级）: 有引力，却不发光 暗物质的性质 暗物质不发光，却有引力。 宇宙中暗物质比可见物质多得多。 暗物质粒子的主要性质： 1）长寿命； 2）主要是冷的（质量大）； 3）作用弱。 主要暗物质粒子不可能是普通物质粒子。 “过尽千帆皆不是（温庭筠 ）”！ 可能候选者：Neutralino、K-K粒子、Axion等。 宇宙膨胀的发现 Hubble’s Law 宇宙膨胀的发现 大爆炸宇宙学的提出 宇宙膨胀： 加速还是减速 彷徨与徘徊几十年 宇宙膨胀究竟减速还是加速？万有引力只允许减速。 减速因子观测分歧很大，矛盾百出！ 宇宙物质组成： 哈勃年龄（1/H0） 真实年龄大于哈勃年龄（这一情形在宇宙常数不为0时可能出现） WMAP measures the composition of the universe. The top chart shows a pie chart of the relative constituents today. A similar chart (bottom) shows the composition at 380,000 years old (13.7 billion years ago) when the light WMAP observes emanated. The composition varies as the universe expands: the dark matter and atoms become less dense as the universe expands, like an ordinary gas, but the photon and neutrino particles also lose energy as the universe expands, so their energy density decreases faster than the matter. They formed a larger fraction of the universe 13.7 billion years ago. It appears that the dark energy density does not decrease at all, so it now dominates the universe even though it was a tiny contributor 13.7 billion years ago. 宇宙加速膨胀的发现 US$500,000美元 Gruber奖委 Gruber奖 Perlmutter， Schmidt and their teams 2007 宇宙微波背景辐射的黑体谱和非各向同性 US$1,000,000美元 Nobel奖 委员会 Nobel 物理奖 Mather Smoot 2006 宇宙微波背景辐射 US$250,000美元 Gruber奖委IAU大会 Gruber奖 Mather等COBE卫星组 2006 宇宙加速膨胀的发现 US$1,000,000美元 邵逸夫奖 委员会 邵逸夫奖 Perlmutter Riess Schmidt 2006 宇宙学与大尺度结构 邵逸夫奖 委员会 邵逸夫奖 P J E Peebles 2004 提出并改进宇宙暴胀理论——US$250,000美元 Gruber奖委 Gruber奖 Guth, Linde 2004 受奖原因 颁奖机构 奖项名称 获奖人 年份 Before WMAP WMAP High precision 精确宇宙学的诞生 ysh “超越爱因斯坦”计划 * LAMOST 4.3/6.3m FAST——Five Hundred Meter Aperture Spherical Telescope FAST 贵州平塘 HXMT——Hard X-ray Modulation T