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陈建生主讲才斋讲堂第六十八讲:哈勃定律——天文发展的思考
日期: 2013-11-25  信息来源: 新闻网记者 宋庆军

“宇宙观影响深远,对于整个社会的变革、科技的变革都有着巨大的推动作用,这也是我们天文系自豪的地方。”在昨晚的才斋讲堂上,主讲人物理学院的陈建生院士以“哈勃定律——天文发展的思考”为主题,为我们讲述了人类宇宙观的三次飞跃和由此带来的变革。

陈建生主讲才斋讲堂第六十八讲

“为什么要谈哈勃图?哈勃图是人类第三次宇宙观飞跃的里程碑,是历经80多年的科技前沿,是向21世纪物理学的重大挑战。”陈建生从哈勃图的基本概念谈起,引入人类宇宙观的三层次结构的演变。他讲到宇宙的第一次层次结构是太阳、行星和卫星组成的恒星系统,这一次飞跃从托勒密的“地心说”到哥白尼的“日心说”历经一千多年,引发了社会革命、科学革命和工业革命。

在谈到宇宙观的第二层结构银河系时,陈建生讲到“从银河系看我们的太阳系,有种‘身在庐山中,不识庐山真面目’的感觉”,为此天文学家付出了艰辛的努力。从卡乐玲·赫歇尔的“照相计数恒星”到沙普利用望远镜观察球状星团得到银河系的初步模型,历经了100多年的时间,最终确定了银河系有1000亿个太阳大小的规模。

陈建生讲到,“在关于银河系之外是否还有银河系的问题上,引发了20世纪天文学的大辩论”,并由此产生了人类宇宙观第三次的飞跃。而哈勃定律的出现,为河外星系提供了直接证据。时至今日,我们可观测的宇宙大概有1000亿个银河系的大小。

“发表在1929年的哈勃图是人类宇宙观第三次飞跃的里程碑发现。”陈建生讲到,哈勃图启迪了伽莫夫“宇宙大爆炸”学说的提出,随后的宇宙微波背景辐射的发现,作为宇宙大爆炸的遗痕为学说提供了最重要的证据。而“宇宙大爆炸”学说中关于宇宙年龄的推测,引发了采用“高红移超新星”和“多普勒红移”精确测定哈勃常数的前沿课题。更重要的是,用哈勃图来测定宇宙在膨胀过程中的减速因子时,观测结果惊讶地发现:“宇宙没有减速,宇宙在加速膨胀。”陈建生强调,这一发现预示着“暗能量”的存在,约占宇宙73%的“暗能量”的本质仍是当代物理学最严峻的挑战。由此可见,哈勃图不仅启迪了人们对于可观测宇宙大约有1000亿个银河系的新认识,而且催生出了“宇宙大爆炸”学说和“暗能量”等前沿物理课题。

此外,陈建生还谈及了科学是全人类的事业,功利、规划与自由探索,学科与领域交叉和技术进步与天文学等话题。在最后的提问环节中,陈建生解答了同学们对于西方科学思维的局限、黑洞理论和平行宇宙等问题。

 

编辑:舍予

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