《科技大师系列讲座XII》第十一讲——陆琰院士谈《宇宙物质知多少》

陸埮院士

  澳门科技大学2011/2012学年《科技大师系列XII讲座》第十一讲——《宇宙物质知多少》于2012年4月25日星期三下午4:30在澳门科技大学N座图书馆大楼101室举行,主讲嘉宾为中国科学院院士、著名天体物理学家陆琰先生。

  陆院士深入浅出地从宇宙物质的起源讲起。在宇宙中,氢氦两种物质几乎占99%,太阳、陨石和地球物质中的元素分布非常相似且这种相似形具有普遍性,对于恒星甚至临近星系也同样适用。太阳质量占太阳系总质量的99%,研究太阳是研究这个太阳系乃至宇宙的重要切入点。像太阳一样的恒星,中子和质子对于它们的产生具有重要作用,由质子再形成重要的氢元素,这一过程十分缓慢,被称为弱过程。然而,经过观察研究发现,氢并不是由太阳形成时的一小部分构成的,它们的由来就揭开了陆院士整个讲座的主题宇宙学中的“宇宙物质”。

  陆院士探讨弱作用的同时,还演示给同学们宇宙早期与之同时存在的强作用,并解释了宇宙学中几个关键词:宇宙、宇宙膨胀、暗物质、暗能量的发现和科学内涵。陆琰院士指出,宇宙膨胀的发现可以表示宇宙的增长,借以推断出宇宙诞生的点,137亿年前,这一宇宙学发现经过了证明,非常之精准,也论证了宇宙学的科学性。

  接着,陆院士引述在宇宙形成初期保留于原子里的中子,从而提出如何测量物质的新问题。人们生活中接触到的物质都属于正压强的物质,当降温至无穷大,气体中的分子速度将相当于光速,尽管如此,它们的压强还是介于0到1/3之间,然而它们只占有宇宙总能量的百分之二十三,剩下有百分之七十三都是由俱备负压强的暗物质构成。暗物质、普通物质与暗能量,是宇宙中的三种物质,暗物质作为一种新物质的发现,将具有划时代的意义,陆院士为大家展示了它的前景。

  陆院士鼓励年青人大胆创新,引述三位获得诺贝尔物理奖的年轻科学家从上大学开始进行观察研究,二十年后发现“宇宙加速膨胀”的。对年轻学生表示了深深的期许。

  讲座的最后,陆院士回答了同学提问,为大家总结了宇宙学的发展脉络和半世纪以来的大突破,表达了对于未来宇宙学大发展的期待。