世纪天体物理学成就

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1、20世纪天体物理学成就两大基本理论：恒星演化和宇宙大爆炸模型全电磁波段天文学，中微子天文学从可见光拓展到全电磁波段,γ射线暴20世纪60年代四大发现：脉冲星，类星体，微波背景辐射，星际分子。RadioPulsarsHistoryofSearches类星体是20世纪60年代天文学的“四大发现”之一。这种天体在一般光学观测中只是一个光点，类似恒星。然而在分光观测中，它的谱线具有很大的红移，又不像恒星，因此称它为类星体(quasar)（quasistellarobject）。1993年底，已确认7，383个类星体。2002年的星表列出23，760颗类星体。Thequasarknown

2、asPKS1127-145liestenbillionlight-yearsfromourfairplanet.AHubbleSpaceTelescopeviewintheleftpanelshowsthisquasaralongwithothergalaxiesastheyappearinopticallight.rightpanelisaChandraObservatoryx-raypicture,exactlycorrespondingtotheHubblefield.WhilethemoreordinarygalaxiesarenotseenintheChandraim

3、age微波背景辐射谱probablyconsistsofwater-ice.星际分子：1963年，美国科学家发现星际羟基分子（OH），此后，陆续发现大量星际有机分子。到90年代末，已发现了120多种，而且许多都是很复杂的有机分子，少数分子是地球上很难找到的或者根本找不到的。星际分子的发现有助于人类对星云特性的深入了解，可以帮助揭开生命起源的奥秘。星际分子C2S是在金牛座黑暗星云新千年的天文学和天体物理学：在了解我们在宇宙中所处的位置的历史过程中，新千年将是一个转折点。过去十年天文学做出了前所未有的成就：发现了围绕着其他恒星的行星，约有100多个；根据日震观测得到了太阳的内部结构

4、；观测了彗星对木星的撞击；发现了“褐矮星”—内部无核反应的冷星；发现了引力透镜效应；发现了r射线起源于遥远的宇宙空间；发现了星系核中大质量黑洞；各种迹象显示：宇宙是“平坦”的并且膨胀由于存在“暗能量”而加速。RaymondDavis诺贝尔物理学奖:近30多年有11项14人因从事与天体物理学有关的研究获得诺贝尔物理学奖:2002:neutrinoastrophysicsandX-rayastronomyRaymondDavis(UniversityofPennsylvaniaandBrookhavenNatl.Lab),MasatoshiKoshiba(Universityof

5、Tokyo)RiccardoGiacconi(AssociatedUniversitiesInc.)MasatoshiKoshibaRiccardoGiacconiHSTChandraATCA宇宙学cosmology天文学的一个分支。它是研究宇宙的大尺度结构、起源和演化的学科。现代宇宙学所研究的课题，就是现今观测直接或间接所及的整个天区的大尺度特征，即大尺度时空的性质、物质运动的形态和规律，以及它们的起源和演化。现代宇宙学包括密切联系的两个方面，即观测宇宙学和物理宇宙学。前者侧重于发现大尺度的观测特征，后者侧重于研究宇宙的运动学、动力学和物理学以及建立宇宙模型。我们对于宇宙还有

6、大量无知或不解之处。但是我们过去尤其是一百年内所取得的进步，足以使人相信，我们能够完全理解宇宙。我们不会永远在黑暗中摸索。我们会在宇宙的完整理论上取得突破。在那种情形下，我们就真正成为宇宙的主宰。霍金前言宇宙学所问的，都是简单的问题：宇宙中有多少物质？（Ω＝？）宇宙的现状如何？（静态？膨胀？）各种物质占多少？（物态，加速？减速？）如何形成的？（细节，扰动）由什么物理理论来描述？（基本理论）原初核合成的元素丰度恒星内部核合成产生极少量的氘，因此观测到的宇宙中的氘主要来自原初核合成宇宙密度越高，粒子与氘的反应越多，氘丰度越低目前对理论与观测的氘与氢的丰度比为10-5-10-4，要求

7、重子物质的密度为临界密度的1%-1.6%考虑暗物质，Ω0≈0.3-0.4→暗物质不可能主要由重子物质构成Friedmann方程(à/a)2+k/a2=8πGρ/3,ä/a=-4πG(ρ+3p)/3k=-1,Ω<1(开放,宇宙永远膨胀);k=0,Ω=1(平直,宇宙永远膨胀);k=1,Ω>1(闭合,最终要收缩)见图如下：Hubble’sLawGamow热大爆炸理论（1948）元素合成发生于大爆炸后几分钟之内DickeandPeebles:宇宙微波背景辐射的存在重要里程碑：（1）1929哈勃等：发