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“我的钱呢?”王员外站在原地大声喊道,但自己有多少钱自己也不清楚,毕竟财不外漏,自己的财产还是不能轻易告诉别人。所以在这玄关之内的密封效果还是很不错的,尽管自己撕心裂肺,但外面人丝毫听不见里面的动静。看着空荡荡的一切,王员外一脸惨白,但他还是让忍住内心的愤怒,缓缓走出,对着周围的人说道“你们这些人如果不在三天内将我丢失的钱找回来,我就杀了你们”听到员外如此狰狞的表情,众人纷纷一愣,随后连忙点头,但丢失了到底多少钱,这是士兵都不知道的事情,但他们也不敢问,直接低着头然后慢慢退下。看到众人离去,王员外一直在想自己的钱财为何会被别人盯上,而且自己的钱财只有自己知道在哪里,其他人也不知道,难道是内部人干的?可这时候突然想到了一个人,那就是刚刚来不久的王大拿,难道他知道内幕?想到这里,王员外急速赶回了房间。房间中王大拿也是在焦急的等待对方的归来,毕竟今晚的事情十分重大,如果对方家中真的丢了东西,那自己这条信息很可能让自己在本地更加如鱼得水,心想事成。这时候,门外王员外正慌慌张张的从外面跑了进来,一进门便把外面的们给关了上来。虽然一脸紧张的问道“兄弟,你刚刚所说我家是不是少了东西,你怎么知道?”看到对方的表情,王大拿心中也是一喜虽然不知道对方的到底少了多少钱,但看到对方的表情就知道,肯定不少。心中也是暗自窃喜,这种事情不正是自己立功之时吗。于是便说道“敢问是不是丢钱了?”王员外此时也不敢在隐瞒于是连连点头。看到这里,王大拿表情异常精彩起来,于是说道“大人现在是不是还不知道小偷是谁?”王员外连连点头,毕竟那些钱可不是俸禄,都是一些见不得光的钱,王大拿也不是官场之人,所以说一下也是可以,只不过稍微一笔带过即可。“没错,我正想知道呢,你有消息?”“没错,我这么晚赶过来就是为了这件事情”王大拿说道。看到对方一脸认真,而且丝毫不像吹牛的样子,员外也是有些感动,于是说道“你说我家把守如此森严而且还有高手坐镇,怎么可能在这个眼皮子底下出现被盗的事情那是不是内部人干的?”王大拿轻轻摇了摇头,这个时候他其实也要摆出一个高人一等的样子,这样对方才会渐渐的重视起自己来,毕竟之前也说过王大拿确实是一个有能力的人,要不然也会在这兵荒
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为复杂决定于你谈话的对象。当射电天文学家在星际空间找到6到8个原子的分子时,他们把它叫做复杂分子,因为没有人会想到在险恶的宇宙空间可以找到这种东西。但是生化学家可能会把这种分子称为很简单的分子。 什么叫元素? 在整个宇宙,只有92种自然产生的元素。唯一的决定这种特定的元素是这种元素而不是其它的元素的是在原子核里的质子数量。例如,在宇宙中每个原子核里有一个质子的原子是氢,每个核里有两个质子的原子是氦而不会是其他。碳原子有6个质子,氧原子有8个质子等等。一直到核里有92个质子的铀。原子核里有相同质子和电子数的元素具有相似的化学性质,为了简便,科学家们按照质子数目把元素进行了分组,这就是元素周期表。世界上每个化学实验室里或课堂上通常会有这么一张。这是世界的蓝本,因为就92个基本的元素构成了我们的世界。ArmandDeutsch许多年前写过精彩的科学小说。一组未来的考古学家在开凿古火星人的文明遗迹,发现了一所大学。他们正为无法破解火星语言而感到困惑的时候来到一个化学实验室,在实验室的墙上发现了元素周期表---一个马上被他们识别的东西。因为它代表了通用的,超越文化甚至是种族的东西。所以,元素周期表成了破解火星语言的敲门砖。核中具有少量质子的元素有时被称为轻元素或简单元素;有大量原子的就叫重元素或复杂元素。 物质有多少种状态? 物质典型存在于三种态。我们知道三态分别是:固态,液态和气态。在特定的时间特定的地点物质处于什么态取决于物质的化学本质,环境的温度和压强。在地球上,我们找一个事物为例,我们能看到它的三个态。它由两个氢原子和一个氧原子组成:。在一般情况下,当温度低于华氏32度时我们称之为冰,当温度在华氏32度到度之间时我们称之为水,高于华氏度时,我们称之为水蒸气。(在非常高的温度下,氢和氧原子之间的键被打破,它的本质就不再是水蒸气,就是氢气和氧气的混合气体 反物质 反物质是物质的镜像。物质由原子组成,原子又由质子、中子和电子组成。质子带正电,电子带...通常物质中没有发现过反物质,即使在实验条件下,反质子也一瞬即逝。 当你照镜子时,看一看在镜子中的那个你,如果那个镜子里的家伙真的存在,并出现在你的面前,会怎么样呢? 科学家们已经考虑过这个问题,他们把镜子中的那个你叫做“反你”。他们甚至想象很远的地方有一个和我们现在的世界很象的世界,或者说是我们的世界在镜子里的像。它将是一个由反恒星、反房子、反食物等所有的反物质构成的反世界。但是反物质是什么,这一切又可能是真实的吗? 对于“反物质是什么”这个问题,并没有恶作剧的意味。反物质正如你所想象的样子——是一般物质的对立面,而一般物质就是构成宇宙的主要部分。直到最近,宇宙中反物质的存在还被认为是理论上的。在年,英国物理学家PaulA.M.Dirac修改了爱因斯坦著名的质能方程(E=mc2)。Dirac说爱因斯坦在质能方程中并没有考虑“m”——质量——除了正的属性外还有负属性。Dirac的方程(E=+或者-mc2)允许宇宙中存在反粒子。而且科学家们也已经证明了几种反粒子的存在。这些反粒子,顾名思义,是一般物质的镜像。每种反粒子和与它相应的粒子有相同的质量,但是电荷相反。以下是20世纪发现的一些反粒子。 正电子——带有一个负电荷而不是带有一个正电荷的电子。由CarlAnderson在年发现,正电子是反物质存在的第一个证据。反核子——带有一个负电荷而不是通常带有一个正电荷的核子。由研究者们在年的伯克利质子加速器上产生了一个反质子。 反原子——正电子和反质子组合在一起,由CERN的科学家制造出第一个反质子(CERN是欧洲核子研究中心的简称)。共制造了九个反氢原子,每一个的生命只有40纳秒。到年CERN的研究者把反氢原子的产量增加到了每小时个。当反物质和物质相遇的时候,这些等价但是相反的粒子碰撞产生爆炸,放射出纯的射线,这些射线以光速穿过爆炸点。这些产生爆炸的粒子被完全消灭,只留下其它亚原子粒子。物质和反物质相遇所产生的爆炸把两种粒子的质量转换成能量。科学家们相信这种方法产生的能量比任何其它推进方法产生的能量强的多。所以,为什么我们不能建一个物质——反物质反应机呢?建造反物质推进机的困难之处在于宇宙中反物质的缺乏。如果宇宙中存在相等数量的物质和反物质,我们将可能看到围绕我们的这些反应。既然我们的周围并不存在反物质,我们也不会看到物质和反物质碰撞所产生的光。 在大爆炸产生时粒子数超过反粒子数是可能的。如上所述,粒子和反粒子的碰撞把两者都破坏掉了。并且因为开始的时候有更多的粒子存在,所以现在的粒子是所有留下来的那些。今天在我们的宇宙中可能已经没有留下任何天然的反粒子。但是,在年科学家们发现在银河系中心附近有一个可能的反物质源。如果那个地方真的存在,也意味着存在天然的反物质,所以我们将不再需要制造反物质。 但是目前,我们将不得不创造我们自己的反物质。幸运的是,通过使用高能粒子对撞机(也叫做离子加速器)这种技术制造反物质是可行的。离子加速器,象CERN,是沿很强的环绕的超磁场排列的一些巨大的隧道,超磁场可以使原子以接近光速的速度推进。当原子通过加速器出来时,它轰击目标,创造出粒子。这些粒子中的一些就是用磁场分离的反粒子。这些高能离子加速器每年只能产生几个毫微克的反核子。一毫微克是一克的十亿分之一。所有一年之内在CERN产生的反核子只够一个瓦的电灯泡亮3秒钟。如果要用反核子进行星际旅行将需要消耗几吨才能实现。 暗物质 什么是暗物质?暗物质(包括暗能量)被认为是宇宙研究中最具挑战性的课题,它代表了宇宙中90%以上的物质含量,而我们可以看到的物质只占宇宙总物质量的10%不到(约5%左右)。暗物质无法直接观测得到,但它却能干扰星体发出的光波或引力,其存在能被明显地感受到。科学家曾对暗物质的特性提出了多种假设,但直到目前还没有得到充分的证明。 几十年前,暗物质(darkmatter)刚被提出来时仅仅是理论的产物,但是现在我们知道暗物质已经成为了宇宙的重要组成部分。暗物质的总质量是普通物质的6.3倍,在宇宙能量密度中占了1/4,同时更重要的是,暗物质主导了宇宙结构的形成。暗物质的本质现在还是个谜,但是如果假设它是一种弱相互作用亚原子粒子的话,那么由此形成的宇宙大尺度结构与观测相一致。不过,最近对星系以及亚星系结构的分析显示,这一假设和观测结果之间存在着差异,这同时为多种可能的暗物质理论提供了用武之地。通过对小尺度结构密度、分布、演化以及其环境的研究可以区分这些潜在的暗物质模型,为暗物质本性的研究带来新的曙光。 大约65年前,第一次发现了暗物质存在的证据。当时,弗里兹·扎维奇发现,大型星系团中的星系具有极高的运动速度,除非星系团的质量是根据其中恒星数量计算所得到的值的倍以上,否则星系团根本无法束缚住这些星系。之后几十年的观测分析证实了这一点。尽管对暗物质的性质仍然一无所知,但是到了80年代,占宇宙能量密度大约20%的暗物质以被广为接受了。 在引入宇宙膨胀理论之后,许多宇宙学家相信我们的宇宙是平直的,而且宇宙总能量密度必定是等于临界值的(这一临界值用于区分宇宙是封闭的还是开放的)。与此同时,宇宙学家们也倾向于一个简单的宇宙,其中能量密度都以物质的形式出现,包括4%的普通物质和96%的暗物质。但事实上,观测从来就没有与此相符合过。虽然在总物质密度的估计上存在着比较大的误差,但是这一误差还没有大到使物质的总量达到临界值,而且这一观测和理论模型之间的不一致也随着时间变得越来越尖锐。 当意识到没有足够的物质能来解释宇宙的结构及其特性时,暗能量出现了。暗能量和暗物质的唯一共同点是它们既不发光也不吸收光。从微观上讲,它们的组成是完全不同的。更重要的是,像普通的物质一样,暗物质是引力自吸引的,而且与普通物质成团并形成星系。而暗能量是引力自相斥的,并且在宇宙中几乎均匀的分布。所以,在统计星系的能量时会遗漏暗能量。因此,暗能量可以解释观测到的物质密度和由暴涨理论预言的临界密度之间70-80%的差异。之后,两个独立的天文学家小组通过对超新星的观测发现,宇宙正在加速膨胀。由此,暗能量占主导的宇宙模型成为了一个和谐的宇宙模型。最近威尔金森宇宙微波背景辐射各向异性探测器(WilkinsonMicrowaveAnisotropeProbe,WMAP)的观测也独立的证实了暗能量的存在,并且使它成为了标准模型的一部分。 暗能量同时也改变了我们对暗物质在宇宙中所起作用的认识。按照爱因斯坦的广义相对论,在一个仅含有物质的宇宙中,物质密度决定了宇宙的几何,以及宇宙的过去和未来。加上暗能量的话,情况就完全不同了。首先,总能量密度(物质能量密度与暗能量密度之和)决定着宇宙的几何特性。其次,宇宙已经从物质占主导的时期过渡到了暗能量占主导的时期。大约在“大爆炸”之后的几十亿年中暗物质占了总能量密度的主导地位,但是这已成为了过去。现在我们宇宙的未来将由暗能量的特性所决定,它目前正时宇宙加速膨胀,而且除非暗能量会随时间衰减或者改变状态,否则这种加速膨胀态势将持续下去。 不过,我们忽略了极为重要的一点,那就是正是暗物质促成了宇宙结构的形成,如果没有暗物质就不会形成星系、恒星和行星,也就更谈不上今天的人类了。宇宙尽管在极大的尺度上表现出均匀和各向同性,但是在小一些的尺度上则存在着恒星、星系、星系团、巨洞以及星系长城。而在大尺度上能过促使物质运动的力就只有引力了。但是均匀分布的物质不会产生引力,因此今天所有的宇宙结构必然源自于宇宙极早期物质分布的微小涨落,而这些涨落会在宇宙微波背景辐射(CMB)中留下痕迹。然而普通物质不可能通过其自身的涨落形成实质上的结构而又不在宇宙微波背景辐射中留下痕迹,因为那时普通物质还没有从辐射中脱耦出来。 另一方面,不与辐射耦合的暗物质,其微小的涨落在普通物质脱耦之前就放大了许多倍。在普通物质脱耦之后,已经成团的暗物质就开始吸引普通物质,进而形成了我们现在观测到的结构。因此这需要一个初始的涨落,但是它的振幅非常非常的小。这里需要的物质就是冷暗物质,由于它是无热运动的非相对论性粒子因此得名。 在开始阐述这一模型的有效性之前,必须先交待一下其中最后一件重要的事情。对于先前提到的小扰动(涨落),为了预言其在不同波长上的引力效应,小扰动谱必须具有特殊的形态。为此,最初的密度涨落应该是标度无关的。也就是说,如果我们把能量分布分解成一系列不同波长的正弦波之和,那么所有正弦波的振幅都应该是相同的。暴涨理论的成功之处就在于它提供了很好的动力学出发机制来形成这样一个标度无关的小扰动谱(其谱指数n=1)。WMAP的观测结果证实了这一预言,其观测到的结果为n=0.99±0.04。 但是如果我们不了解暗物质的性质,就不能说我们已经了解了宇宙。现在已经知道了两种暗物质--中微子和黑洞。但是它们对暗物质总量的贡献是非常微小的,暗物质中的绝大部分现在还不清楚。这里我们将讨论暗物质可能的候选者,由其导致的结构形成,以及我们如何综合粒子探测器和天文观测来揭示暗物质的性质。 最被看好的暗物质候选者 长久以来,最被看好的暗物质仅仅是假说中的基本暗性粒子,它具有寿命长、温度低、无碰撞的特殊特性。寿命长意味着它的寿命必须与现今宇宙年龄相当,甚至更长。温度低意味着在脱耦时它们是非相对论性粒子,只有这样它们才能在引力作用下迅速成团。无碰撞指的是暗物质粒子(与暗物质和普通物质)的相互作用截面在暗物质晕中小的可以忽略不计。这些粒子仅仅依靠引力来束缚住对方,并且在暗物质晕中以一个较宽的轨道偏心律谱无阻碍的作轨道运动。 低温无碰撞暗物质(CCDM)被看好有几方面的原因。第一,CCDM的结构形成数值模拟结果与观测相一致。第二,作为一个特殊的亚类,弱相互作用大质量粒子(WIMP)可以很好的解释其在宇宙中的丰度。如果粒子间相互作用很弱,那么在宇宙最初的万亿分之一秒它们是处于热平衡的。之后,由于湮灭它们开始脱离平衡。根据其相互作用截面估计,这些物质的能量密度大约占了宇宙总能量密度的20-30%。这与观测相符。CCDM被看好的第三个原因是,在一些理论模型中预言了一些非常有吸引力的候选粒子。 其中一个候选者就是中性子(neutralino),一种超对称模型中提出的粒子。超对称理论是超引力和超弦理论的基础,它要求每一个已知的费米子都要有一个伴随的玻色子(尚未观测到),同时每一个玻色子也要有一个伴随的费米子。如果超对称依然保持到今天,伴随粒子将都具有相同质量。但是由于在宇宙的早期超对称出现了自发的破缺,于是今天伴随粒子的质量也出现了变化。而且,大部分超对称伴随粒子是不稳定的,在超对称出现破缺之后不久就发生了衰变。但是,有一种最轻的伴随粒子(质量在GeV的数量级)由于其自身的对称性避免了衰变的发生。在最简单模型中,这些粒子是呈电中性且弱相互作用的--是WIMP的理想候选者。如果暗物质是由中性子组成的,那么当地球穿过太阳附近的暗物质时,地下的探测器就能探测到这些粒子。另外有一点必须注意,这一探测并不能说明暗物质主要就是由WIMP构成的。现在的实验还无法确定WIMP究竟是占了暗物质的大部分还是仅仅只占一小部分。 另一个候选者是轴子(axion),一种非常轻的中性粒子(其质量在1μeV的数量级上),它在大统一理论中起了重要的作用。轴子间通过极微小的力相互作用,由此它无法处于热平衡状态,因此不能很好的解释它在宇宙中的丰度。在宇宙中,轴子处于低温玻色子凝聚状态,现在已经建造了轴子探测器,探测工作也正在进行。 暗物质和暗能量是世纪谜题 21世纪初科学最大的谜是暗物质和暗能量。它们的存在,向全世界年轻的科学家提出了挑战。暗物质存在于人类已知的物质之外,人们目前知道它的存在,但不知道它是什么,它的构成也和人类已知的物质不同。在宇宙中,暗物质的能量是人类已知物质的能量的5倍以上。 暗能量更是奇怪,以人类已知的核反应为例,反应前后的物质有少量的质量差,这个差异转化成了巨大的能量。暗能量却可以使物质的质量全部消失,完全转化为能量。宇宙中的暗能量是已知物质能量的14倍以上。 宇宙之外可能有很多宇宙 围绕暗物质和暗能量,李政道阐述了他最近发表文章探讨的观点。他提出“天外有天”,指出“因为暗能量,我们的宇宙之外可能有很多的宇宙”,“我们的宇宙在加速地膨胀”且“核能也许可以和宇宙中的暗能量相变相连”。 暗物质是谁最先发现的呢? 年,爱因斯坦根据他的相对论得出推论:宇宙的形状取决于宇宙质量的多少。他认为,宇宙是有限封闭的。如果是这样,宇宙中物质的平均密度必须达到每立方厘米5×10的负30次方克。但是,迄今可观测到的宇宙的密度,却比这个值小倍。也就是说,宇宙中的大多数物质“失踪”了,科学家将这种“失踪”的物质叫“暗物质”。 一些星体演化到一定阶段,温度降得很低,已经不能再输出任何可以观测的电磁信号,不可能被直接观测到,这样的星体就会表现为暗物质。这类暗物质可以称为重子物质的暗物质。 还有另一类暗物质,它的构成成分是一些带中性的有静止质量的稳定粒子。这类粒子组成的星体或星际物质,不会放出或吸收电磁信号。这类暗物质可以称为非重子物质的暗物质。 Abell星系团(上半图)和MS.3-星系团(下半图),距离我们约有20亿光年远。上图右半方的影像,是哈勃太空望远镜所拍摄的假色照片,而相对应的左半方影像,是由钱卓拉X射线观测站所拍摄的X射线影像。虽然哈勃望远镜的影像中,可以看到数量众多的星系,但在X射线影像里,这些星系的踪影却无处可寻,只见到一团温度有数百万度,而且会辐射出X射线的炽热星系团云气。除了表面上的差异外,这些观测其实还含有更重大的谜团呢。因为右方影像中星系的总质量加上左方云气的质量,它们所产生的重力,并不足以让这团炽热云气乖乖地留在星系团之内。事实上再怎么细算,这些质量只有“必要质量”的百分之十三而已!在右方哈伯望远镜的深场影像里,重力透镜效应影像也指出造成这些幻像所需要的质量,大于哈勃望远镜和钱卓拉观测站所直接看到的。天文学家认为,星系团内大部分的物质,是连这些灵敏的太空望远镜也看不到的“暗物质”。 年初,瑞士天文学家兹威基发表了一个惊人结果:在星系团中,看得见的星系只占总质量的1/以下,而99%以上的质量是看不见的。不过,兹威基的结果许多人并不相信。直到年才出现第一个令人信服的证据,这就是测量物体围绕星系转动的速度。我们知道,根据人造卫星运行的速度和高度,就可以测出地球的总质量。根据地球绕太阳运行的速度和地球与太阳的距离,就可以测出太阳的总质量。同理,根据物体(星体或气团)围绕星系运行的速度和该物体距星系中心的距离,就可以估算出星系范围内的总质量。这样计算的结果发现,星系的总质量远大于星系中可见星体的质量总和。结论似乎只能是:星系里必有看不见的暗物质。那么,暗物质有多少呢?根据推算,暗物质占宇宙物质总量的20—30%才合适。 天文学的观测表明,宇宙中有大量的暗物质,特别是存在大量的非重子物质的暗物质。据天文学观测估计,宇宙的总质量中,重子物质约占2%,也就是说,宇宙中可观测到的各种星际物质、星体、恒星、星团、星云、类星体、星系等的总和只占宇宙总质量的2%,98%的物质还没有被直接观测到。在宇宙中非重子物质的暗物质当中,冷暗物质约占70%,热暗物质约占30%。 标准模型给出的62种粒子中,能够稳定地独立存在的粒子只有12种,它们是电子、正电子、质子、反质子、光子、3种中微子、3种反中微子和引力子。这12种稳定粒子中,电子、正电子、质子、反质子是带电的,不能是暗物质粒子,光子和引力子的静止质量是零,也不能是暗物质粒子。因此,在标准模型给出的62种粒子中,有可能是暗物质粒子的只有3种中微子和3种反中微子。 20世纪80年代初期,美国天文学家艾伦森发现,距我们30万光年的天龙座矮星系中,许多碳星(巨大的红星)周围存在着稳定的暗物质,即这些暗物质受到严格的束缚。高能热粒子和能量适中的暖粒子是难以束缚住的,它们会到处乱窜,只有运行很慢的“冷粒子”才能束缚住。物理学家认为那是“轴子”,它是一种非常稳定的冷“微子,质量只有电子质量的数百万分之一。这就是暗物质的轴子模型。 轴子模型是否成立,最终得由实验裁决。最近,还有人提出,暗物质可能是一种称做“宇宙弦”的弦状物质,它产生于大爆炸后的一秒期间内,直径为1万亿亿亿分之一厘米,质量密度大得惊人,每寸长约1亿亿吨。这种理论是否成立,同样有待科学家进一步研究。 为探索暗物质的秘密,世界各国的粒子物理学家正在这个领域努力工作,相信揭开暗物质神秘面纱的那一天不会太遥远了。 在引入宇宙暴涨理论之后,许多宇宙学家相信我们的宇宙是平直的,而且宇宙总能量密度必定是等于临界值的(这一临界值用于区分宇宙是封闭的还是开放的)。与此同时,宇宙学家们也倾向于一个简单的宇宙,其中能量密度都以物质的形式出现,包括4%的普通物质和96%的暗物质。但事实上,观测从来就没有与此相符合过。虽然在总物质密度的估计上存在着比较大的误差,但是这一误差还没有大到使物质的总量达到临界值,而且这一观测和理论模型之间的不一致也随着时间变得越来越尖锐。 当意识到没有足够的物质能来解释宇宙的结构及其特性时,暗能量出现了。暗能量和暗物质的唯一共同点是它们既不发光也不吸收光。从微观上讲,它们的组成是完全不同的。更重要的是,像普通的物质一样,暗物质是引力自吸引的,而且与普通物质成团并形成星系。而暗能量是引力自相斥的,并且在宇宙中几乎均匀的分布。所以,在统计星系的能量时会遗漏暗能量。因此,暗能量可以解释观测到的物质密度和由暴涨理论预言的临界密度之间70-80%的差异。之后,两个独立的天文学家小组通过对超新星的观测发现,宇宙正在加速膨胀。由此,暗能量占主导的宇宙模型成为了一个和谐的宇宙模型。最近威尔金森宇宙微波背景辐射各向异性探测器(WilkinsonMicrowaveAnisotropeProbe,WMAP)的观测也独立的证实了暗能量的存在,并且使它成为了标准模型的一部分。 暗能量同时也改变了我们对暗物质在宇宙中所起作用的认识。按照爱因斯坦的广义相对论,在一个仅含有物质的宇宙中,物质密度决定了宇宙的几何,以及宇宙的过去和未来。加上暗能量的话,情况就完全不同了。首先,总能量密度(物质能量密度与暗能量密度之和)决定着宇宙的几何特性。其次,宇宙已经从物质占主导的时期过渡到了暗能量占主导的时期。大约在“大爆炸”之后的几十亿年中暗物质占了总能量密度的主导地位,但是这已成为了过去。现在我们宇宙的未来将由暗能量的特性所决定,它目前正时宇宙加速膨胀,而且除非暗能量会随时间衰减或者改变状态,否则这种加速膨胀态势将持续下去。 暗物质的踪迹 暗物质是相对可见物质来说的。所谓可见物质,除发射可见光的物质外,还包括辐射红外线等其他电磁波的物质。虽然宇宙中的可见物质大部分不能用肉眼直接看到,但探测它们发出的各种电磁波就可以知道它们的存在。暗物质不辐射电磁波,但有质量。 科学家为什么会提出“暗物质”这个概念?宇宙中有没有暗物质? 在物理学中,把状态变化的“转折点”成为“临界点”,比如水变成冰,温度临界值(或者说“临界点”)为0℃。宇宙学的研究认为,宇宙中物质的平均密度,与决定宇宙是膨胀还是收缩的临界值,相差不会超过百万分之一。可是,宇宙中发可见光的恒星和星系的物质总量不到临界值的1%,加上辐射其他电磁波的天体,如行星、白矮星和黑洞等,最多也只有临界值的10%。 现已知道,宇宙的大结构呈泡沫状,星系聚集成“星系长城”,即泡沫的连接纤维,而纤维之间是巨大的“宇宙空洞”,即大泡泡,直径达1~3亿光年。如果没有一种看不见的暗物质的附加引力“帮忙”,这么大的空洞是不能维持的,就像屋顶和桥梁的跨度过大不能支持一样。 我们的宇宙尽管在膨胀,但高速运动中的个星系并不散开,如果仅有可见物质,它们的引力是不足以把各星系维持在一起的。 我们知道,太阳系的质量,99.86%集中在太阳系的中心即太阳上,因此,离太阳近的行星受到太阳的引力,比离太阳远的行星大,因此,离太阳近的行星绕太阳运行的速度,比离太阳远的行星快,以便产生更大的离心加速度(离心力)来平衡较大的太阳引力。但在星系中心,虽然也集中了更多的恒星,还有质量巨大的黑洞,可是,离星系中心近的恒星的运动速度,并不比离得远的恒星的运动速度快。这说明星系的质量并不集中在星系中心,在星系的外围区域一定有大量暗物质存在。 天体的亮度反应天体的质量。所以天文学家常常用星系的亮度来推算星系的质量,也可通过引力来推算星系的质量。可是,从引力推算出的银河系的质量,是从亮度推算的银河系质量的十倍以上,在外围区域甚至达五千倍。因而,在那里必然有大量暗物质存在。 那么,暗物质是些什么物质呢? 宇宙学研究发现,在宇宙大爆炸初期产生的各种基本粒子中,有一种叫做中微子的粒子不参与形成物质的核反应,也不与任何物质作用,它们一直散布在太空中,是暗物质的主要“嫌疑人”。 但中微子在年被提出来以后,一直被认为质量为零。这样,即使太空是中微子的海洋,也不会形成质量和引力。曾有人设想存在一种“类中微子”,它的性质与中微子类似,但有质量。可是一直没有发现“类中微子”的存在。 极小的中微子运动速度极高,可自由穿透任何物质,甚至整个地球,很难被捕找到。但中微子与物质原子和亚原子粒子碰撞时,会使他们撕裂而发出闪光。探测到这种效应就是探到了中微子。但为了避免地面上的各种因素的干扰,必须把探测装置(如带测量仪器并装有数千吨水的水箱)放在很深(如0米)的地下。 年,一名苏联科学家在试验中发现中微子可能有质量。近几年,日、美科学家进一步证实中微子有质量。如果这个结论能得到最后确认,则中微子就是人们寻找的暗物质。 寻找暗物质有着重大的科学意义。如中微子确有质量,则宇宙中的物质密度将超过临界值,宇宙将终有一天转而收缩。关于宇宙是继续膨胀还是转而收缩的长久争论将尘埃落定。。
最近有网友看到病愈后的首相约翰逊开始晨跑了,看来其身体状况正在进一步恢复。只不过,现在的约翰逊已不复当初的容光焕发,一场重病虽然没有害他丢了命,但对其健康确实造成了极大伤害。首相面色惨白似鬼据报道,约翰逊当日晨跑时,上身穿着一件白色短袖T恤,下身是一条黑色短裤,看起来简单利落。不过,他的面色确实不好,称一句“苍白如鬼”一点都不夸张,不少看到他的市民都表示十分惊讶,完全没想到病愈后的首相竟然是这副模样,满脸沧桑灰败,与病前判若两人。甚至有网友称,他看起来就像一个“僵尸”。一
全球顶尖的病毒学家彼得·皮奥特(PeterPiot)被任命为欧盟委员会主席的特别顾问,专门负责处理与新冠肺炎相关的事宜。
▲全球顶尖的病毒学家彼得·皮奥特消息一出,不少人的目光立马聚焦在他身上。要知道,今年4月,他才刚刚被确诊为新冠肺炎,虽然目前已经治愈,但留下的后遗症也不少。他说:新冠病毒将改变我的一生。他怎么都没想到,自己会患上新冠肺炎。作为一直和病毒疾病打交道的人,从事这一行来,他一直坚持运动,作息规律。没想到,新冠肺炎在英国爆发没多久后,皮奥特就开始出现高烧、咳嗽的症状。他猜想自己被感染了。4月份病情严重后,医院检查,他的肺部呈磨玻璃样,新冠病毒检测也呈阳性。他确诊了。▲彼得·皮奥特虽然常年奔赴在医疗第一线,接触到了不少疾病和病毒,但他怎么也没想到,新冠肺炎来势凶猛,远超过他的预计。不仅消耗着他的身体,也在消磨他的意志。他开始高烧不退,呼吸困难,被送进了重症监护室。他说:“我永远不会忘记那种感觉。那不是疲劳,而是筋疲力尽。”连说话都没力气。他每天都迷迷糊糊的,唯一思考的问题就是:我到底能不能活下去。幸运的是,因为身体底子好,住院治疗一周后,他的病情得到了控制,多番检查没问题后,他可以出院了。本以为彻底摆脱了病毒的控制,没想到出院没多久后,皮奥特就开始出现肌肉萎缩、全身无力的情况。以前经常运动的他,现在哪怕是爬楼梯都喘不过气,他觉得自己似乎一下子老了20岁。更严重的是,他时常感到呼吸困难,被诊断为肺纤维化。这是新冠肺炎留下的后遗症,因为免疫系统被过度激活,不少病人都出现免疫系统异常的情况,身体器官会受到不同程度的损伤。这种病毒对人体的危害,远比我们想象中大多了。虽然国内疫情已经得到了有效控制,我们也早已复工复产,但国外目前的形势却依然严峻,每天的新增病例居高不下!他们中的绝大部分人从一开始就忽视病毒的严重性,还扬言只是大号流感,如今当真正轮到自己感染后,才真正意识到病毒的厉害。新冠病毒尽管有时候并不会杀死人,但是它给人体带来的伤害却十分惊人!比如最近,国外一个43岁肌肉壮汉在社交账号上晒了一张自己感染新冠前后对比照,瞬间就在国外朋友圈引起巨大轰动,各大媒体争相报道!从这张体型对比照可以看出,感染前他是大胸腹肌粗壮男,生病后很快就被病毒榨干成了皮包骨身材。要不是手臂上的纹身能还能辨认,我都没看出这居然是同一个人,真的太残酷了!这名男子名叫麦克MikeSchultz,今年43岁,职业是护士。在确诊新冠之前前,一直坚持健身的他打造了一副彪悍肌肉身材,体重达到了令人羡慕的磅。以前的他,身材是这样的:穿上护士制服,露出粗壮的手臂和花臂纹身,分分钟荷尔蒙爆棚!Mike从年轻时就有健身的习惯,平时除了在健身房举铁之外,还喜欢各种户外运动,从他的状态就不难看出他的体格是相当不错的!然而由于国外从一开始就不重视这个病毒,即使颁布了限制令也形同虚设,大家该聚会聚会,该趴体趴体,这就为他以后的感染埋下了祸根!三月初的时候,佛罗里达州迈阿密举行了一场盛大的猛男派对,他跟其他老铁们一样,没有太多犹豫,就去参加了!emmmm,现场的画面看着好嗨惹~从当时曝光的照片看,这个猛男派对密密麻麻全是人,别说口罩了,连上衣都没穿,半裸上身在场子里肉贴肉挤来挤去,堪称大型病毒传播温床!果然,这场派对所带来的恶果很快就显现,没多久就有38例确诊,2人死亡。而Mike就是确诊者中的一个,真的太倒霉了!派对结束后,他就回家了,随后又坐飞机飞到波士顿去看他的搭档。那时候的他,只觉得“天气有点不好”,当时并不知道自己其实已经感染了。“一开始我根本不觉得这事有什么严重的,我觉得我足够年轻,这病毒不会影响到我,我知道当时很多人都是这么想的。”到了波士顿没两天,Mike就发病,医院检测救治。从起初只是发烧咳嗽的轻微症状,到后来发展成呼吸困难、意识不清,只用了不到一周时间。后来,他被安上了呼吸机并转移到新冠重症病房。在那里,他住了57天,直到5月2日,他才被转移到康复病室。医院时他还是个磅的肌肉壮汉,而短短两个月的时间,他就被病魔摧残得只剩下磅,一下子掉了23公斤,成了一个“排骨男”。瘦骨嶙峋的他看起来就像一个瘾君子,肌肉没了,精神也很差,跟之前的猛男形象简直就是两种不同画风~被问到身体最差的时候是什么感受,他说:“我当时虚弱到连手机都拿不起了,对我来说,手机太重了,我无法打字,我的手不停地发抖。”在医院的不懈努力和自己跟病魔持续抗争下,他的病情一日日缓解,到终于可以站起来后,拍下了这张刷屏国外朋友圈的照片,发了Ins动态:“我想让所有人都看看,在上了6周的呼吸机、插管后,对我的伤害有多大。新冠降低了我的肺活量,8个多星期以来,我一直没有家人和朋友的陪伴。我现在要每天变得更强壮一点,努力提高肺活量,这一回我要回到更健康的状态……甚至要做一些有氧运动!”出院后,Mike赶紧去麦当劳买了他最爱吃的套餐,然而新冠病毒已经让他的味觉发生了异变,现在再吃汉堡薯条已经不是从前的味道了~不得不说,Mike是幸运的,虽然足足瘦了23公斤,但他最终战胜了病毒,重获新生。只是不知道,那次派对上的其他人能否有这样的幸运。不过,经此一难,“Mike们”应该再也不会仗着自己年轻力壮而敢轻视病毒了。舒尔茨希望他的经历能够帮助那些轻视新冠病毒、自认为健康的年轻人。
他说:“直到真正感染之后,我才意识到新冠病毒有多可怕。我曾以为我还很年轻,且身强体壮,因此不会感染,我也知道很多人都是这么想的。
但我想告诉大家,这种事可能发生在任何人身上。无论你是否年轻,是否有基础病,都有可能会感染。”
二
新冠后可能带来的后遗症
01、纤维肺
3月中旬,医院传染中心对首批10名出院病人进行了跟踪,
其中3名治愈者步行加速时会气促,不能像平常一样运动,甚至不能像以往一样工作。
同一时间,首例新冠肺炎尸检报告发布。逝者遗体解剖教授刘良:
正常的肺含气,握上去感觉像海绵,但感染新冠病毒的肺一摸就感觉它已经变了,肺里面被别的东西取代了。
4月21日国务院新闻发布会,医院感染疾病科主任王贵强:
肺部严重感染可能会发展为肺纤维化,一部分重症患者治愈后会出现肺纤维,会影响日常生活,发展到晚期只能肺移植。
同医院呼吸内科主任汪涛:新冠肺炎后遗症,一部分人可能终身无法恢复!
02、肾衰竭
美国著名歌手Scarface新冠肺炎症状均已消失,但因新冠肺炎导致肾衰竭,正接受透析治疗。肾脏损伤的恢复恐怕遥遥无期。
一位加拿大顶级肾脏病专家揭露:加拿大有8%-12%的新冠肺炎重症患者,已经因为新冠病毒出现了严重的肾损伤。《TheProvince》的一篇报道也指出:
很多从新冠肺炎中康复的患者,痊愈后却迎来了多种严重的后遗症。
03、儿童罕见综合症
4月29日,英国媒体报道,英国多个ICU相继遇到数例儿童罕见综合症,怀疑该病症与感染新冠病毒有关。
这些患儿都有与川崎病特征相似的表现:高烧、皮疹、呼吸困难等等。
值得注意的是,患病的大部分儿童新冠检测结果都呈阳性,另一部分儿童的血清检测结果显示,他们曾经感染过新冠病毒。
04、心脑损伤4月23日,医院一主任医师证实:“医院泌尿外科副主任医师胡卫锋22日晚出现脑出血症状,目前情况非常不好,上ECMO原本就是九死一生的事”。UBC大学医药学教授JamesRussell博士:进过ICU、尤其是被上过呼吸机的新冠患者,并发症会更加严重。他们将来很可能肺部、大脑、心脏、肌肉会出现问题。
Russell博士:“这是一把双刃剑。”
Russell博士和其他几名加拿大、美国研究人员共同参与了一项研究,该研究以名新冠肺炎患者为样本进行调查。
最终发现,接受过ICU治疗的新冠患者中,有50%的人,出现了心脏损伤,一些人最终死亡。
05、中风纽约西奈山卫生系统神经外科医生ThomasOxley和他的同事警告称:新冠病毒会导致一些没有症状或症状较轻的新冠肺炎年轻患者中风。4月10日发表在《血栓形成研究》杂志上的一篇论文显示:一家荷兰重症监护病房的例COVID-19患者中,38%的患者出现血栓形成。一旦血栓脱落进入脑血管,就会导致中风。美国医务人员也做出了同样的结论。
06、中枢神经
3月4日,医院披露,其收治的一例56岁新冠肺炎患者,通过基因测序证实脑脊液中存在SARS-CoV-2病毒,临床诊断为病毒性脑炎,患者中枢神经系统受病毒侵袭。这一情况在全球尚属首例。
ICU主任刘景院:“患者出现意识障碍,一定要考虑病毒有可能攻击中枢神经系统。”
4月3日,《国际传染病杂志》上一份来自日本的研究报告:在一名患脑膜炎和脑炎的COVID-19患者的脑脊液中发现了SARS-CoV-2,这表明该病毒可以入侵中枢神经系统。
06、生育能力新型冠状病毒感染不仅引起肺脏损害,肺以外的脏器,如睾丸最容易受到入侵,会导致男性生育功能障碍。医院男科张亚东:有一半的患者检查出慢性睾丸炎,还有一些患者睾酮明显降低,这对生育下一代来说,是“致命”的。三“新冠肺炎死因本质上像淹死一样”新冠病毒究竟有多可怕,没有经历过的人,恐怕永远也无法切身体会。那么,感染上新冠肺炎是什么感受?医生表示,新冠肺炎死因本质上像淹死一样。大量的水,进到了肺里面之后,氧进不去,肺被病毒导致的果冻状的分泌物给占满了,换气功能完全丧失,再浓的氧也进不去血里面。而吸痰也没用,因为靠气管镜到达不了那个终末端的地方。由于新冠肺炎目前无套特效药,只能把纯氧输送给病人,不经口插管,维持大概三至五天后。如果他的血氧饱和度能上升到正常范围,他也就挺过了呼吸衰竭这一关,但如果挺不过,就可能要切开气管,或插管等医疗行为。在看到的经历后,许多讲述自己感染新冠的经历。“感染上病毒后,我的头痛程度可以列入这辈子最痛的五次之一,就好像有人在我脑子里尝试把我的眼睛推出去。”“退烧后我觉得恶心,并且嘴里有金属味。即使我感到饥饿,食物的味道还是会让我觉得反胃。”“在出现新冠肺炎症状的第10天,我在凌晨2:30醒来。我的胸前抱着一个枕头,却感觉像有一块铁砧压在胸口上。”“当天凌晨,我经历了前所未有的焦虑,我的手指和四肢开始感到刺痛,我对是否出现呼吸极度困难产生了恐慌。”“这是一种非常可怕的感觉,我的身体每天都在变异,我再也不想经历这种事了。”不同的人感染上新冠,会经历不同程度的痛苦,都像是在鬼门关门口走了一遭。有人可能会问,病人都治愈了,为什么还会有后遗症?其实从医学的角度来讲,评估一个疾病治愈后是否会产生后遗症,一般要在疾病痊愈后6个月以上才能开始。因为人的身体具有一定的自我修复性,很多时候疾病导致的身体器官受损,在危险因素消除后,身体能进行自我修复,进而恢复正常而不产生任何后遗症。但是按照这个标准来评估新冠肺炎的话,时间上就不够充分,毕竟从爆发至今还不到半年。再加上人类对新冠病毒还在一个逐渐认识的过程中,意料之外的后遗症也在情理之中最后,应对这种新型病毒,治愈并不等于大功告成,会不会遗留严重并发症还需要时间来验证。人类与病毒的这场较量,还远远没有结束...现在,还不是掉以轻心的时候!临走前记得点↓↓↓
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