Einstein去掉了以太.PPT

* 他自己、他老师、他人… * * 爱因斯坦的中学时代 引自： 《大科学家的真实故事》，2000，未来出版社，p.16 * 星图漫画 爱因斯坦曾在“此星（地球）”居住过。 * 似乎他又吹响了 21世纪物理学革命的号角 * 宇宙学与宇宙常数 ? 爱因斯坦宇宙—引入宇宙常数的故事 宇宙常数?－万有斥力 宇宙常数?－三起三落 宇宙年龄 减速因子－加速膨胀的发现 暗能量 精确宇宙学、和谐宇宙学 大突破的前夕 * ? 起用 废弃 1 Einstein首次引入宇宙常数以构成静态宇宙。 Hubble发现宇宙膨胀后，Einstein废弃它。 2 为解决宇宙年龄困难，Hoyle等人再次启用它。 因Hubble常数测量的改善，再一次废弃它。 3 为了解释类星体在Z＝2附近特别丰富而又启用它。 发现类星体自身的演化而又一次废弃它。 宇宙常数?的三起三落历史 * 宇宙加速膨胀的发现 * Ia型超新星 当吸积白矮星的质量达到Chandrasekha极限，白矮星的爆燃而导致的超新星爆发。 * 18个Ia型SN的平均峰值绝对星等：MB = -19.33?0.25 （Y.Wang, 2000, ApJ. 536. 531） 重要发现：加速膨胀！ * 比较－引力理论 牛顿： 广义相对论： 物态： w＝0（非相对论）；+1/3（相对论） 对于一般物质，w不可能是负的。 * 暗 能 量 通常的非相对论（粒子速度远小于光速）情形的压强近于零。 极端相对论（粒子速度接近光速）情形的压强为能量密度的三分之一。 任何情形下的通常物质的压强总在0与1/3 (以能量密度为单位)之间： 0＜P/?c2＜1/3。 不可能取负值。 暗能量究竟是什么？ 暗物质还可能由普通 粒子组成，只是不能 由已知粒子组成。 暗能量则根本不可能 由普通粒子组成。 * 一箭多雕多方面检验 宇宙膨胀 微波背景辐射 宇宙大尺度结构 等多方面检验限定。 核合成 哈勃常数 * A. Melchiorri, et al, PRD, 2003, 68, 043509 超新星 微波背景辐射各向异性 哈勃常数 大尺度结构 大爆炸核合成 与宇宙常数接近 * 微波背景辐射的各 向异性：COBE （上）；WMAP （下）全天图。 WMAP的分辨率 和灵敏度远高于 COBE。 Freedman Turner, 2003, astro-ph/0308418 * 宇宙微波背景辐 射的各向异性： 综合所有WMAP 前的数据的CMB 的角功率谱。 Freedman Turner: 2003, astro-ph/0308418 * CMB功率谱（WMAP） G. Hinshaw et al, ApJS, 148(2003), 135 红线代表最佳宇宙模型 D.N. Spergel et al, ApJS, 148(2003), 175 功率谱 * 宇宙成分分配 Ostriker Steinhardt, 2003, Science, 300, 1909 暗能量：73%；暗物质：23%； 发光物质：0.4%（恒星和发光气体0.4%；辐射0.005%）； 不可见的普通物质： 3.7%（星系际气体3.6%； 中微子0.1%；超重黑洞0.04%） * Before WMAP WMAP High precision 精确宇宙学的诞生 * 1998-2003 : 和谐宇宙模型 超新星 微波背景辐射 大尺度结构 和谐一致 可以看出，仅有可见 物质和暗物质，不可 能得到合理的结果。 * 宇宙学研究的感想 广度 深度 效率 半个世纪前后:半个世纪前尚有不少人不信；现已成为公认的、甚至已有标准模型；已投入庞大计划进一步研究“超越爱因斯坦”计划。 * ysh “超越爱因斯坦”计划 * Kelvin：19世纪物理学 物理学正是一片晴空，但也还有两朵乌云： “以太”与“黑体谱”——导致了世纪性的革命 ——相对论与量子力学。 现在也有两朵乌云（三朵？四朵？）： “暗能量”与“暗物质”——会导致什么？ 暗能量在召唤新的Einstein！将会出什么新的“招”？ “暗能量”与“以太”的比较耐人寻味！ * 杨振宁：20世纪物理学 20世纪物理学的第一个“1/4”是黄金时代，第三个“1/4”是白银时代。 人们曾普遍惋惜未能赶上20世纪的黄金时代，现在很可能正是新世纪的黄金时代 ！不要失之交臂！ * 总之，要动大手术 与以太的比较： ¤ Einst