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景益鹏:暗物质是深入了解宇宙的关键一环

来源:光明网2019-11-12 13:45

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  曾几何时,宇宙学是一门充斥着没有坚实依据的猜想,数据也少得可怜。但今天,宇宙学已经成长为一门精确的数学科学,越发精确的观测数据正发挥关键性作用。什么是精确宇宙学?揭开宇宙过去和未来的秘密还面临哪些难题?听听中科院院士、上海交通大学景益鹏教授怎么说?

景益鹏:暗物质是深入了解宇宙的关键一环

  景益鹏:上海交通大学讲席教授、物理与天文学院院长、中国科学院院士、中国天文学会理事长

  通常大家都会觉得,我们对宇宙的认识,可能是非常的粗糙。为什么会有这个想法呢?大家可能觉得,那么复杂的宇宙,我们怎么可能认识呢?实际上,这是一个刻板印象。

  宇宙学发展到今天,已经成为一门精确科学。从1964年发现宇宙微波背景辐射以后,我们迎来了探索宇宙演化的黄金时期。国际上,把很多望远镜的项目,或者说很多经费投入到了观测宇宙中来。而这之后40多年的时间,我们确实已经把一门非常猜测性的科学转化为了一门非常定量的科学。

  我们现在所谓的精确宇宙学,就是说我们的很多观测已经能够在1%,甚至更好的精度上来描述宇宙。在如此高的精度上,我们能够通稿一个统一的宇宙模型,描述宇宙从最初的几分之一秒到现在以及遥远未来的状态变化。

  那么,实际上,我们现在能够看到宇宙这样的结构,是在宇宙最初期宇宙大爆炸的时候就决定了的,那时候基本粒子的性质,决定了我们现在的宇宙的性质。所以,我们希望通过对宇宙的观测来了解这些基本粒子的性质。

  目前,天文学的很多的观测,包括从我们对银河系里边的观测,到宇宙结构的观测,再到宇宙微波背景等的观测,都表明有一种暗物质在那边。而且,正是因为有了暗物质的存在,我们所有的观测实验都可以解释了,所以我们认为暗物质确实是存在在那里的。

  因此,要研究宇宙、研究星系的形成和分布,就必须要研究暗物质。所以,现在关键的科学问题就在于这种暗物质到底是什么样的物质?它是什么样的基本粒子?可以说,了解了暗物质,就能了解宇宙的过去、今天甚至未来。目前,世界上很多的实验就是要去探测暗物质这一基本粒子的性质,这也是全世界的科学家、天文学家、宇宙学家都关心的问题。

  联合摄制:中国科学院国家天文台 光明网

  监  制:战 钊

  记  者:宋雅娟

       肖春芳

[ 责编:蔡琳 ]
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