作者:张文静 屠国玺 来源:新华社 发布时间:2016/11/4 15:20:24
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中国科学家尝试用“利器”破解宇宙元素起源之谜

 

新华社兰州11月4日电(记者张文静、屠国玺)我国核物理科学家将通过“利器”重离子加速器研究装置,探究宇宙中的元素起源和X射线暴现象的产生之谜。

记者4日从中国科学院近代物理研究所获悉,由中科院近物所牵头,联合中国原子能科学研究院、北京航空航天大学、中国科学院应用物理研究所、上海交通大学等4家单位,共同申请的“天体环境中关键核反应过程研究”项目,最新获“十三五”国家重点研发计划支持。

中科院近物所研究员唐晓东介绍,138亿年前的大爆炸发生后的30分钟,宇宙中的元素仅有氢、氦和极微量的锂。但今天,太阳系却拥有碳、氮、氧、硅、铁、金、铀等90多种元素。这些元素如何产生的?自20世纪70年代开始,基于卫星的X射线望远镜发现大量X射线暴天体。这些天体在10秒到100秒的时间内释放了相当于太阳一周内释放的总能量,而后又恢复到爆发前的状态。这种爆发现象通常在数小时到数天内还会周期性地发生。这种剧烈的X射线暴的能量从何而来?

唐晓东告诉记者,对这两个科学问题,科学家多年来开展了大量实验、观测和理论研究,取得了突破性的重大成果,解决了部分宇宙中的元素起源之谜,也解释了一些爆发性天体事件。但人们在理解元素起源及爆发性事件等方面仍存在很多亟待破解的难题。比如,至今,重元素起源仍被美国国家科学院宇宙物理学委员会选为“21世纪物理学11个未解之谜”之一。不仅如此,发生在星体表面的X射线暴涉及大量不稳定原子核,实验研究难度极大,是当前的研究热点。研究这些不稳定原子核在天体环境中的性质及有关反应是当前核天体物理和核物理研究的前沿。

唐晓东透露,针对宇宙中的元素起源和X射线暴现象产生之谜等国际前沿问题,科学家将利用我国规模最大、加速离子种类最多的重离子研究装置,即兰州重离子加速器研究装置,创新性地使用一些实验方法和手段,解决一批关键的技术问题,为理解宇宙元素起源和发生在星体表面的爆发性事件寻找“答案”。

 
 
 
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2016/11/5 18:14:35 guanluzhu
一楼的伙计,既不认同大爆炸宇宙论,又谈神马138亿年及黑洞、白洞,有点自相矛盾?
2016/11/5 17:53:32 guanluzhu
造成这些谜的根源就在于大爆炸宇宙论。宇宙是循环的、永恒的,无始无终,哪来的神马最初30秒?哪来的黑洞、白洞、虫洞?掉进大爆炸宇宙论挖的坑里就无法爬出来,中国不要跟着错误理论瞎跑,要自己动脑子思考问题。建质子对撞机应该悠着点,在理论没弄通之前不要白砸钱,无论如何你拼不过宇宙的能级。
在循环宇宙理论指导下,这些谜题都可以迎刃而解。
2016/11/5 1:21:46 say8818
首先,宇宙的存在是永恒的,无始无终的过程。其次,超新星爆发产生的各种重元素,在无限长的时间中多次累积成我们现在地球的样子。其三,X射线暴是白洞喷发的结果(也就是黑洞反转现象),其能量来源是重子质量转换为能量的过程,也就是质能定律。起因是熵增定律决定的:在膨胀小宇宙系统中的所有带有斥力亚夸克的粒子都必须对系统膨胀做功而损失能量,所以重子物质损失质量而产生热辐射。其四,黑洞、中子星都是重子物质组成。这是由重子数守恒、夸克禁闭、轻子数守恒、亚夸克禁闭四条物理定律决定的。熵增定律决定黑洞要损失质量,由于视界的存在,黑洞损失的能量无法离开。同样熵增定律决定视界面积只能增加不能减少。那么,在引力增量减少时,视界就会破缺。这就是黑洞反转现象(也就是白洞喷发过程)。
而业界的疑惑是:超新星爆发虽然可以产生各种重元素,但是在138亿年时间里无法累积成现在地球(或者太阳系、恒星)看到的丰度。对熵增定律的理解还滞留在数学公式中,是否存在熵减定律?必定引来一遍质疑。但是超低温物理实验已经在不经意间应用该定律了!
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