地球运动的背后是什么 太阳是怎么运动的 寻找反物质的过程是什么?

2022-07-21 14:49:33

物质的静止是一个相对的概念,很多人认为这个世界上没有绝对静止的物质,因为我们的宇宙是在不断运动的,它的膨胀自然会导致宇宙中的任何物质都跟着运动。 所以我们生活中所见的静山静物,被大地拖着,在宇宙中狂放,已是不争的事实。那么我们星球运动的背后究竟是什么:首先我们地球的自转和公转离不开太阳,太阳的大小和质量都非常大。 巨大的体积给它带来了强大的引力,这也让它能够捕捉到我们的地球。 它使地球在很长一段时间内有规律地绕着它旋转。

在这个自转过程中,我们地球本身的磁场受到太阳磁场的影响,由于摩擦力而自转,这是地球在微观角度运动的本质原因。从宏观上看,地球的运动在宇宙中根本不值一提,因为像太阳这样的大天体,其实是受到其他恒星的作用而运动的。“太阳在动。” 很多人可能一时间不能接受这样的说法,因为我们看到的很多影视作品都没有很好地反映太阳的运动。 许多人还理所当然地认为太阳是固定在宇宙中的。

但实际上,天文先驱伽利略早在十七世纪就借助天文望远镜发现了太阳的运动。 他观察到太阳黑点在太阳上的位置每天都在变化,而这种差异主要是由平移决定的。因此伽利略得出结论,太阳会自转,不像人类理解的山那样不动。虽然伽利略的理论在当时并没有得到承认,但直到后来人类科技的发展,人们才意识到伽利略是正确的。 自从天文学的发展进入近代以来,人类已经能够对更多的恒星进行更细致的观测。

早年人们从太阳的自转中推断出太阳的公转:太阳的公转不是以特定的恒星为中心,而是以银河系的银核为中心。太阳系对银河系来说是一个普通的星系,整个银河系中有超过2000亿颗类似太阳的恒星,它们都随着银河系的星系核旋转。 科学家推测,太阳每秒移动超过 230 公里,但即使按照这样的速度,绕银河系转一圈也需要大约 2.5 亿年,可见庞大的身躯。

寻找过程

1998年的夏天,美国宇航局把阿尔法磁谱仪送上了太空。它的主要目标之一是寻找宇宙射线中的反原子核。由于我国参与了这项研究,因此新闻媒体曾热心地宣传过它。美国著名华裔科学家丁肇中也正致力于此。

如果相信宇宙中有等量的物质和反物质,那么在三千万光年之外应有大范围的反星系区存在。在那里,原始的宇宙射线应是由反质子和反 α 粒子组成的。那里的部分宇宙射线粒子会飞进我们这个由正物质构成的区域。由于星系际大部分地方很空旷,气体的密度约只有每立方米一个质子的质量。因此反原子核可自由地飞行很长的距离。这样,放置在地球大气层之外的磁谱仪就能接收到它。这就是阿尔法磁谱仪计划的基本想法。

上面已提到,实际测到的并不只是原始的射线粒子,它也包含由中途碰撞产生的次级粒子。因此当我们从宇宙射线中发现了反质子,它并不说明远处一定有反物质天体区存在。这些反质子完全可能是次级产生的。反原子核就不一样。它是由若干个反核子结合而成的复合体,所以不可能是碰撞产生的次级粒子。因此,如果能从宇宙射线中观测到那怕只有一个反 α 粒子,它将是有力的证据,表明远处有反物质天体存在。阿尔法磁谱仪能同时准确地测定飞入仪器的粒子的质量和电荷。当太空中有反 α 粒子飞入磁谱仪,它是容易被分辨出来的。这正是设计者所期望的事。现在阿尔法磁谱仪升空已有一年了,它接收到的信息正在陆续送回,其结果无疑非常令人关注。

若阿尔法磁谱仪的观测证实了远处有巨大的反物质区存在,那它肯定是一个里程碑式的成果。它的意义远不仅是证实了宇宙中有反物质天体,更重要的是它对物理学提出了严峻的挑战。在早期宇宙中,正反粒子必是混合的。按现有的物理理论,没有一种己知的作用力能使它们发生大范围的分离。因此,如果观测证实远处确有已被分离出去的大量反物质,物理学将需要突破性的变化。

宇宙中果真存在神秘的反物质,它们在哪里?记者昨天从中科院高能物理所了解到,为解开这个世纪之谜,中国和意大利在西藏海拔4300米的羊八井地区,将建成世界上第一个1万平方米“地毯”式粒子探测阵列实验站,用以接收来自宇宙的高能射线和反物质粒子。

据高能物理所天体宇宙实验室研究员卢红博士介绍,宇宙高能射线是人类能获得的惟一来自太阳系以外的物质样本。长期以来,它一直是科学家探索宇宙奥秘的研究对象。自从宇宙大爆炸理论出现后,科学家又一直致力于从宇宙射线中找到猜想中的神秘的反物质。但迄今为止,科学家们都未能找到反物质的踪迹。

据了解,中国和日本科学家早在十年前已在羊八井地区设置了分散的外观如蜂箱的粒子探测器,开展了宇宙射线的研究。先后接收到了正电子、μ子、л介子等高能粒子。而改建新的“地毯”式探测阵列,除了面积更大,还由于它是由玻璃板一样的方形平板组成,可以像铺地毯一样拼接而几乎没有缝隙,弥补了过去间距过大,丢失信息的缺点。

目前,容纳粒子探测陈列的一万平方米的实验厅已于6月完工。中意两国科学家现在正在铺设“地毯”,铺设和调试工作大约需要两年时间。据悉,此项世界上海拔最高的科学工程,已得到中意两国政府的约8000万元人民币的支持。

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