一.
宇宙的膨胀始于140亿年前的大爆炸,但在最初几十亿年里,宇宙膨胀的速度是越来越慢的。但最终,它开始加速膨胀。这种加速被认为是由暗能量驱动的,这种暗能量起初只占宇宙的一小部分。但随着物质在宇宙膨胀过程中逐渐稀释,暗能量变得越来越显著。
1、诺奖研究团队如何发现宇宙中的“超新星”
尽管超新星非常亮,但放在浩瀚的宇宙之中,也只是微弱的一点。如何寻超新星?这意味着研究团队必须彻查整个天空,来寻遥远的超新星。诀窍就在于,比较同样的一小块天空拍摄于不同时间的两张照片。这一小块天空的大小,就相当于你伸直手臂时看到的指甲盖大小。第一张照片必须在新月之后拍摄,第二张照片则要在3个星期之后,抢在月光把星光淹没之前拍摄。
接下来,两张照片就可以拿来比对,希望能够从中发现一个小小光点,即CCD图像中的一个像素——这有可能就是遥远星系中爆发了一颗超新星的标志。只有距离超过可观测宇宙半径
1/3的超新星才是可用的,这样做是为了消除近距离星系自身运动而带来的干扰。两个研究小组总共观测了约50颗遥远的“Ia型超新星”,并于1998年得到了一致的结论:宇宙的膨胀速度不是恒定的,也不是越来越慢,而是不断加快。
2、宇宙膨胀:加速度来自一种未知的暗能量
是什么在加速宇宙膨胀?这种神秘力量被称为暗能量,它向物理学提出了一大挑战,至今无人能够破解这一谜题。科学家已经提出了若干想法。宇宙膨胀的这种加速度暗示,在蕴藏于空间结构中的某种未知能量的推动下,宇宙正在分崩离析。这种所谓的“暗能量”(dark energy)占据了宇宙成分的绝大部分,含量超过70%。它的本质仍然是谜,或许是今天的物理学面临的最大谜题。
宇宙的组成部分,除去上文所说的暗能量,还有像我们人类所在的这个星球这样的常规物质之外,还有一个组成部分那就是暗物质。暗物质是我们大都未知的宇宙中另一个迄今未解的谜题。与暗能量一样,暗物质也是不可见的。对于这两样东西,我们只知道它们发挥的作用—— 一个是推,另一个是拉。名字前面那个“暗”字,是它们唯一的共同点。
3、超新星爆炸时的“红移”现象说明,星系正离我们远去诺贝尔为什么没有数学奖
红移现象指的是白矮星爆炸的光在远离我们的时候,其光波长会被拉长,而波长越长,它的颜就越红。目前对红移现象的公认解释为:速度造成红移。例如:当一列火车向我们奔驰而来时,它的汽笛声尖锐刺耳,因为火车的高速运动使声波波长被压缩,能量密度增加。相反,当火车离开我们飞驰而去时,它的汽笛声则低沉幽缓,简称多普勒效应。
光波的红移现象指的是:物体辐射的波长因为光源和观测者的相对运动而产生变化。在20实际20年代,世界上最大的天文望远镜投入使用之后,美国天文学家哈勃于1929年确认,遥远的星系均远离我们地球所在的银河系而去。星系不光在离我们而去,彼此之间也在相互远离,而且距离越远,逃离的速度就越快——这被称为哈勃定律(Hubble’s law),这也说明宇宙正在膨胀。
4、用“标准烛光”计算恒星运动距离
今年的诺贝尔物理学奖获得者当年认为,他们会测量到宇宙减速膨胀,测量出宇宙膨胀的速度是如何减慢的。他们采用的方法,从原理上讲,跟60多年前天文学家所用的方法是一样的——那就是给遥远的恒星定位,并测量它们如何运动;而实际上宇宙膨胀速度是加速的。
那些光亮变化稳定的恒星中有一个关联:光变周期越长,亮度就越大。由于知道了视亮度和真实亮度,就可以计算恒星的距离,因此光变周期成为了计算变星距离的理想手段。也因此,一种被称为“造父变星”的恒星,成为早期宇宙的“标准烛光”。所谓标准烛光,指的是人们可以用造父变星来测量视差法无法测量的特大距离。
爱因斯坦的广义相对论是我们理解宇宙的基础,按照广义相对论的理论,宇宙只能收缩或者膨胀,这个结果颠覆了很多人传统的认为宇宙是永恒的观点,但是爱因斯坦自己都觉得这个结果不可思议,所以他在方程中加了一个常数来抵消宇宙膨胀。所以今年诺贝尔奖的获得者的观测结果无疑奠定了这坚实的一步。
按照通常预期的效应,物质在引力作用下会越来越慢,而获奖者的观测结果却与我们的想
法相反,其中的一种解释就是我们生活的宇宙中还有未知的物质形态,这种物质被称之为暗物质,这相当于开创了一个新的宇宙学领域,这个领域对于我们更好地理解宇宙的起源和发展有个难以言喻的作用。
对于我们大学生来说,更重要的是从中获得的启发。当这些人在宇宙膨胀越来越慢的证据时却发现宇宙正在加速这样不可思议的结果,然而他们却在此基础上颠覆了原有的传统,对我们来说就要不迷信权威,对自己观察的结果进行全面的实验,有效地分析,这样才能有一些收获;另外,这也说明科学研究需要的是敢于挑战的态度,要赖得住寂寞,而且获奖者所用的方法并没有创新,而是改进了观测条件,得出了前人没有的结论。这对我们来说,创新并不一定需要开创新的领域,只需要对原有的东西进行一些改进就可能得出一些意想不到的结果,这个意义重大!!!
对于中国科学家来说,需要的是坚持,需要的是在自己发现了某些现象后能够用全面系统的实验方法得出结论,需要的是敢于坚持学术的自由,没有完全的真理,有的只是在探索过程中的不断发现。我相信,如果你能做到不过分注重结论而忽略推导过程的创新,那么中国未来肯定会获得不止一个诺贝尔奖的!!!
二.诺贝尔奖对于中国的意义:
其实中国向来是不缺乏优秀人才的,可是为什么中国人却得不了诺贝尔奖了???这是个让人深思的问题。赵忠贤院士说:“对于中国科学家,得奖的意义在于鼓励大家在基础研究方面进行原始创新,诺贝尔奖对人类有重要的贡献,在这些方面中国科学家也应该做出相应的贡献。”
在欧美,由于有了全面系统的实验,才能在以往的认识和系统实验结果的基础上发展出来自经验的科学理论,有了严 密的逻辑推理体系,才能依照理论作出严谨、全面、彻底的推理以得到严格的结论和预见,加上了数学方法则得到精确的推论 和预见;由此以及在科学理论的指导下又进行进一步的系统实验、解决问题、提高精密度等工作以发展科学知识。
而相对来讲,中国的科学标准就显得比较刻板。过分注重“确证”和理论的“可靠”,却常常忽视理论的创新经严密推理后推导 出日后可被实验验证的推论的极端重要性,在实验上易于忽视全面、系统地进行实验的重要性 ,所以导致的结果就是经常有一些获诺贝尔奖的东西其实首先是中国人发现的。但是最后拿奖的却是外国人,因为他们在大量全面的实验的基础上得出了重要的结论,这样的科学价值远比发现要来的高。
还有一点就是中国执政党对知识分子的思想改造,政治权利在科学的是非上有否决权,这样就造成了是非不分的局面,还有就是一些所谓的权威的刻板的专家,不允许挑战其地位的存在,所以很难有学术上的自由之风。
所以对于中国科学家,诺贝尔奖其实也是一种鞭策,让他们更好地完善自身,掌握全面系统的实验方法,还有就是要敢于抗争,敢于追求自己的学术自由,敢于对那些完全荒谬的言论就行强有力的辩驳,需要让政府换学术一篇空白的天地。而不是让政府所谓的思想改造放弃自己的追求!!
三.
其实,说实话我感觉有相当一部分人上选修课是为了混学分,所以无论老师讲的好坏他都不可能听的。其实选修课就是为了开阔学生的视野,引导学生从更多的角度去审视问题,用更多的方法来解决问题,所以说老师在上课时就要在这些方面多加引导。每门选修课限于学时不多,所以很多问题没法展开来讲,也没有很多的时间来讨论一些有争议的话题。所以我想,老师可以适当的增加学时,然后给学生留下讨论的空间,现在我们的世界观和人生观还没有完全的定型,有些观点难免有些激进,所以还需要老师在这些方面用自己的
人生经历和感悟对学生进行正确的疏导,形成积极地人生观。
“师者传道授业解惑也”,但我觉得现在的学生充斥在各种充满矛盾的社会,在人生的路口每每会举步维艰,所以老师的解惑的意义就更加明显了,一个人思想道德的成熟其实比知识的积累更重要。老师用自己的人生经历来告诉学生,未来的路应该怎么选择。这就是我觉得老师上课重点应讲得内容。
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