來源:香港文匯報
2005年11月21日

暗物質和暗能量

據科學家計算,常規物質加起來並不足以構成整個宇宙,剩餘成分就是暗物質和暗能量。那兩者佔據宇宙成分的多大比例呢?這些看不見、觸不到的東西,科學界對它們的特性還未清楚,但估計佔九成以上的宇宙總質量,可算是構成整個宇宙的主要元素。


宇宙加速膨脹中

根據廣為科學家接受的宇宙大爆炸理論,我們的宇宙在大約100億至200億年前從一「奇點」爆炸而成。爆炸後,宇宙迅速膨脹,冷卻形成星系和我們現時居住的地球。宇宙現在仍在加速膨脹中。至於宇宙的結局,科學界有數個版本,有說宇宙膨脹到一定體積時會開始收縮,有說宇宙膨脹到一個平衡點便會停止變化,亦有說宇宙將不停膨脹,直至「死亡」。


恆星的演變

大爆炸後形成星雲,星雲再聚合便形成恆星。恆星早期的成份以氫為主,經核聚變產生光和熱,並合成更重的元素。隨著能源漸漸耗盡,恆星將根據本身的質量而進化。質量少於1.44個太陽的將演變為「白矮星」,質量介乎1.4至5個太陽的將變為「中子星」,質量大於5個太陽的則形成「黑洞」。


黑洞

黑洞不是黑的,也不是一個空洞,它是一個實在的天體。由於黑洞是一個重力極大的天體,視界內任何物質都不能從裡面跑來,光也不例外,所以內裡一片渿黑。黑洞不發光,不可能用常規天文望遠鏡測得到的。根據理論,如果一對雙星中的伴星是黑洞,那麼主星的物質被吸引向黑洞而形成一個吸積環。當吸積環的物質被吸入黑洞時,因摩擦而引起高溫,而放出X光線。這些光線暴露了黑洞的行蹤。


外星生命

在天文研究中,探索外星生命可說是最多彩多姿的一環。無論在官方或民間,常有千奇百怪的研究方法和疑幻疑真的結果發表。但在主流科學界中,有兩大研究方向:其一是找尋地球環境相類似的行星,另一個是向外太空發出信號,嘗試聯絡其他智慧生物。


中微子和反中微子

中微子被認為是宇宙暗物質之一,理論上,中微子的存在是十分肯定的,但它與普通物質的相互作用非常弱,能夠幾乎毫無阻礙地穿過地球,使探測它的存在變得極其困難。與其他粒子一樣,中微子也存在對應的反粒子,稱為反中微子。兩者的存在與否及靜止質量的大小對宇宙學和物理學都有極大的意義,因而受到科學界的廣泛重視,並曾被認為是二十世紀末期物理學有待解決的重要問題。 

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