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名家导航|武向平·宇宙的结构和命运 k
名家导航|武向平·宇宙的结构和命运
2019-01-03

“宇宙的结构和命运”

武向平院士为西电新生带来“名家导航”

西电新闻网讯(通讯员 雷婧)近日,中国科学院院士、国家天文台研究员、西电杰出校友武向平在南校区远望谷体育馆,以“宇宙的结构和命运”为题,为2018级本科生带来精彩非凡、意义深刻的一课。本次报告由校长助理王泉主持。

“我们人类是很渺小的,但如此无足轻重的我们,却依然可以认识宇宙、理解宇宙,这正是人类的伟大之处。”报告一开始,从地月距离、到太阳系直径、再到光年,将各个宇宙尺度与生活中熟悉的度量在数量级上作了比较,武向平院士通过几个问题的抛出与解答将宇宙的浩瀚展现在每一位同学的眼前,让同学们清晰而真切的体会到了宇宙的广阔。

紧接着,武向平院士从宇宙大爆炸理论的发展引入,根据微波背景辐射的不均匀性阐释了“大爆炸的种子”等相关概念。“宇宙是有结构的,这种结构是物理规律作用的结果。因此,宇宙是可以重构的,而科学家们的工作也验证了这一点。” 武向平院士的话让同学们感受到了宇宙学作为一门科学的神奇之处。就“万物源起”的问题,宇宙学也给出了科学的解释:大爆炸伊始,宇宙中仅存在氢与氦两种元素。但随着宇宙结构的变化,重核开始在轻核的剧烈作用下产生,于是铁、金等现在所见的元素才得以登上宇宙的舞台。但是这些已知元素,其实只是宇宙所含物质的冰山一角——事实上,宇宙中百分之八十六的物质都是不发光的。“正如我们不能根据夜晚灯光的分布预测人类的分布一样,我们对宇宙物质分布的测量也不能简单的依靠光的辐射。”武院士通俗易懂地向同学们阐述了暗物质理论的合理性。

结合近年来的发现,武向平院士介绍了现有理论对宇宙未来及其结局的预测:根据现有的实验数据与物理理论,结合暗能量的假说,宇宙将永远膨胀下去,并且会加速膨胀下去。随着星系的渐行渐远以及10-32年质子的衰变,现有的能量火焰将会在宇宙的结局中熄灭。“闪亮登场,低调退场,这就是宇宙的命运。” 武向平院士用生动的比喻对宇宙的演化进程进行了高度的总结。

武向平院士指出,如今人们已经习惯使用暗物质和暗能量这些类似于宇宙“幽灵”的名词来预测宇宙未来命运,却无法理解其中隐藏的奥秘,甚至无法寻找到这些无处不在的黑暗“幽灵”。有关暗物质的探测实验在世界各地都如火如荼地进行着,然而遗憾的是,直至今日都未能取得具有突破性的成果。“但这对于在座的各位同学们来说也是一个十分珍贵的历史节点,时代需要大家来创造一个新的物理学。”

报告最后,武向平院士又就当代大学生较为关注的宇宙学问题进行了详细的解答,诸如一直困扰着许多同学的“大爆炸之前是什么”、“时间有起点吗”、“宇宙外面是什么”、“大爆炸能量从哪儿来”等问题,启发同学们进一步思考,武院士站在科研前沿的角度,针对每一个话题都给出了令同学们受益匪浅的解释与介绍。

来自八号书院的徐涵城说到:“武向平院士对宇宙的起源、发展与未来做出了令人印象深刻的描绘。人类关于宇宙的了解数千年前根源于宗教和哲学,随着科学的发展我们对宇宙的认识一步步加深,当然,即便在今天我们并不是什么都知道。许多悬而未决的问题仍然存在于物理学和宇宙学领域,等待我们去解决。科学就是在探索未知寻求答案,也希望自己能够像武向平院士所鼓励的那样为人类的发展做出贡献”。

据悉,“名家导航”是学校为2018级本科新生增设的一门1学分通识课程。邀请院士等知名专家,结合自身发展和科研实践经历,分享他们对学习、工作和生命的感悟,介绍学科的未来发展方向和最新前沿成果,加深学生对科研规律以及大学使命和意义的了解,激发学生的学习兴趣以及对人生价值、奋斗方向的思考,引导和激励学生自我学习,自我规划和自我发展。


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