北京師范大學天文系知名教授

1. 北師大有哪些知名校友呢

北師大知名校友真的都是大咖級別的呢~借著介紹這些校友向大家介紹一下北師大的悠久歷史！

1. 邱季端：北師大的體育館就是以邱季端命名的。邱季端，香港實業家，現為中華海外聯誼會顧問，香港福建社團聯會副主席，香港華星投資集團有限公司董事長。他畢業於北京師范大學中文系，他為北師大捐贈了巨資來建造體育館，結束了北師大五十年沒有體育館的歷史。

2. 林清泉簡介

林清泉教授簡介：

林清泉教授，1933年生於廣東揭陽。現任神州智慧學研究院院長、國際易經聯合會會長、中國易學堪輿學院名譽院長、北京大學社會經濟與文化研究中心特聘教授、清華大學國學商道企業家項目教授、中國商學院聯盟教授,是我國著名東方神秘文化探索者、國學大師、易學專家、知名學者。

林教授1952就讀於北京師范大學天文物理系；1966年下放新疆生產建設兵團；1988年開始有學術作品問世；1990年，離開新疆南下廣州，創辦「大自然奧秘研究所」；1996年定居北京，繼續研究儒釋道易等東方傳統文化，積極弘揚國學理論。

林清泉教授全方位、立體、綜合研究宇宙人生，從科學、宗教、哲學多角度闡述天地人關系，針對西方「分科而學」，提出「整學」概念。
林教授的學術風格自成一家，提出「唯易論，唯道論，唯禪論，三論定乾坤」，提倡研究學術要新、奇、特、靈。林教授主張與時俱進，開拓創新；古為今用，洋為中用；抓陰陽結合與高新技術接軌；繼承傳統，又結合實踐。

林教授的各項實用技術都是在《易經》，《道德經》，《佛經（心經）》理論的指導下，簡單、可自控——如人生預測、建築風水理論、東方型的企事業管理方略和系列養生術。

林清泉教授作品包括：

《宇宙沉思錄》（五部）、《方人的養生之道》、《新八式太極拳（八式太極拳功舞）》、《唯易論》（天機八部、道機八部、玄機八部）三集、《創建現代建築風水學》、《漫步在風水炁場上》、《和諧論》、《德學初探》、《東方型的企事業管理方略》、UFO（外星人）研究專著《啊、外星人！》、東方陰性物理學術著作《虛子論》等幾十種。林清泉先生還先後主辦了東方神秘文化探索雜志《東方龍》和林清泉特異思維體系專輯《龍鳳呈祥》。

3. 北師大的天文系詳細介紹

天北師大文學系是於1960年在我國北方成立的第一個天文學系，現有在職教工18人，教授7人（其中博士生導師5人），入選新世紀優秀人才培養計劃2人，副教授、高工8人；教師中有博士學位的10人。聘請了國家天文台台長艾國祥院士、中國天文學會理事長蘇定強院士和科學院資深院士王綬琯為我系兼職教授。在我系兼職的教授還有國家天文台的若干名國內著名天文學家。
現代天文學以高科技為特徵，系內設現代天體物理實驗室、天文教學綜合實驗室、天文探測技術實驗室、衛星精密定軌實驗室、多波段天文數據中心和天文觀測研究中心，擁有三台望遠鏡和先進的終端探測設備。天文學系光電探測研究室與我校物理學系、低能核物理研究所光學專業聯合成立了北京市重點實驗室——應用光學實驗室。為適應高級天文人才的需求，國家天文台與北京師范大學聯合設立了天文研究基地。
天文學系本科設天文學一個專業。有3個碩士點：天體物理、天體力學與天體測量、光學；其中天體物理學有博士學位授予權。天文學系精幹、高水平的師資隊伍和良好的育人環境，為學生提供了研究型學習條件，二三年級的優秀學生可以申請「本科生科學研究項目」，配備指導教師，指導學生的科研工作，三年級後大部分同學可以到各天文台進行科研和台上實習。天文學系已形成教學、科研兩個中心。 天文學專業培養目標：具有良好的數理基礎和天文學理論，掌握天文觀測和處理技術，有較強計算機應用能力，能從事天文學及相關領域的研究、教學、科技開發工作。主要課程有4 類：（1）物理類：普通物理（力學、熱學、電磁學、光學及普通物理實驗）、理論物理（理論力學、電動力學、量子力學和熱力學與統計物理）；（2）數學類：大學數學和數學物理方法；（3）天文類：天文入門，天文學導論、天文實驗、實測天體物理、射電天文學、理論天體物理、恆星結構和演化、太陽物理、星系天文學、宇宙學、球面天文和天體力學等；（4）計算類：演算法語言、計算方法、天文數據處理、天文軟體操作與多媒體等。
學生在校期間結合專業方向進行天文台觀測實習和科研能力訓練，完成畢業論文。 畢業去向：每年有25%保送研究生，60%以上的畢業生考取研究生或出國留學。其餘到科研單位、國防部門、天文科普和中學等單位工作。除此而外，我系還為IT行業、科技出版業、 新技術產業和科研管理部門輸送了許多優秀人才。

PS.從去年起，北師大天文學系本科不再接收被調劑的學生，即只收志願中有本專業的學生。這就保證接收的學生都是對天文比較感興趣的。2011年天文學專業本科生共9人。

4. 趙崢的簡介

趙崢，男，祖籍江西萍鄉，1943年8月出生於四川成都。1962年畢業於北京一中，1967年畢業於中國科技大學物理系，1981年於北京師范大學天文系獲碩士學位（導師劉遼教授），1987年於布魯塞爾自由大學獲博士學位（導師普利高津教授，諾貝爾獎金獲得者）。曾任北京師范大學研究生院副院長、物理系主任、中國引力與相對論天體物理學會理事長、中國物理學會理事。現為北京師范大學物理系教授，理論物理博士生導師、教育學博士生導師、中國引力與相對論天體物理學會理事長。

5. 北大天文系都有哪些知名教授，院士，長江學者，以及他們的主要理論

詳情可以去天文系的網站看：http://vega.bac.pku.e.cn/astro/astro.htm
天文學系的研究領域包括天體物理學和天文技術及應用兩方面。天體物理學是當前天文學中發展最快和最富有成果的學科，它一直是北京大學天文學系的主要學科方向。北大天文學系教師的研究成果多次獲得國家和教育部自然科學獎。天文學系的研究主要集中在以下五個領域：

宇宙學與星系物理

利用宇宙大尺度結構研究暗物質與暗能量的本質，包括：宇宙結構形成及相關問題的數值模擬；利用星系團的形成與演化限制宇宙學模型及暗物質的性質；利用弱引力透鏡尋找星系團可能存在的問題及對與宇宙學研究的影響；利用宇宙大尺度結構限制暗能量本質的可能性；宇宙第一代結構形成的觀測與理論研究。

指導老師：陳建生院士，范祖輝教授，李立新教授，景益鵬研究員，武向平研究員，周旭研究員

活動星系核與高能天體物理

研究類星體與活動星系核的多波段觀測和理論模型以及黑洞與吸積盤的各種物理過程。近年來的研究成果包括：提出多種估計活動星系核黑洞質量的方法並研究了黑洞質量與射電輻射、寄主星系和寬發射線區的物理聯系；提出雙黑洞模型並利用其和吸積盤的相互作用成功解釋了一些活動星系核的光變特徵及噴流形態；研究黑洞吸積盤內的輻射過程並用其解釋了Seyfert星系中多波段光變的復雜相關性。

指導老師：周又元院士，吳學兵教授，劉富坤教授，李立新教授，於清娟教授，閆慧榮研究員

星際介質物理、恆星與行星系統

恆星與行星如何由星際介質形成、恆星如何演化和死亡、恆星對星際介質的反饋效應（輻射、星風、核合成）和對下一代恆星形成的影響，是天體物理學的重大前沿課題，是連接宏觀（宇宙大尺度結構、星系的形成和演化）、介觀（有機分子、生命的起源和本質）和微觀（核合成、元素的起源）現象的橋梁。認識行星系統的形成對理解人類自身的起源具有重要的意義。人們第一次能夠科學地來回答也許是人類文明史上意義最深遠的問題，即「人類賴以生存的太陽繫到底是特殊（罕見）還是平常（普遍）的？」

指導老師：林潮教授，劉曉為教授，彭逸西研究員，Martin Smith研究員，M.B.N. Kowenhoven研究員，張華偉副教授，趙剛研究員，鄧李才研究員，楊戟研究員，高昱研究員

粒子天體物理

對脈沖星、誇剋星、伽瑪射線暴、高能宇宙線等方面研究具有長期積累。提出了「射電脈沖星是裸奇異誇剋星」概念，進而研究了奇異星的形成、磁場、吸積等一系列天體物理問題，並給出誇剋星存在的若干天體物理後果及可能的觀測證據。在此研究基礎上，提出了低溫高密誇克物質成固相的猜想。指出逆Compton散射過程在脈沖星磁層中的重要性，並建立了ICS輻射模型。

指導老師：徐仁新教授，李立新教授，韓金林研究員，黎卓研究員

天體技術及應用

參加高空間頻譜日像儀的研製。該設備採用綜合孔徑方法，實現對太陽的高空間分辯頻譜觀測。目前已經完成太陽射電輻射的干涉試驗，成功獲取了干涉條紋。工作涉及的主要技術方法，包括模擬射頻接收，數字式相關接收，大規模FPGA應用，計算機應用以及圖像後處理等。

指導老師：南仁東研究員，張堅副教授

6. 北師大的天文學家計算出 人類文明再存活多久才能找到外星人

外面有那麼多的星系、恆星和行星，就真的沒有一個外星人?為什麼我們還沒有發現他們存在的跡象？

這是費米悖論的核心問題。在一篇新論文里，兩位研究人員提出了下一個顯而易見的問題：人類文明需要存活多久才能收到另一個外星文明的消息？

他們的答案是 40萬年。

對於一個只存在了幾十萬年、大約在 12000 年前才發明農業的物種來說，400000 年是一段很漫長的時光。

這是根據對交流地外智能文明(CETI)的一些新研究得出的。

論文題為《我們銀河系中可能的 CETI 的數量和這些 CETI 之間的通信概率》。作者是北京師范大學天文系的宋文傑和何高。該論文發表在《天體物理學雜志》上。

「作為地球上唯一先進的智慧文明，人類最困惑的問題之一是我們是否獨一無二。在過去的幾十年裡，有很多關於地外文明的研究。」

研究其他文明總是令人困惑的，因為我們只有一個數據點：地球上的人類。盡管如此，許多研究人員仍將這個問題作為一種思想實驗，使用嚴格的科學指導方針。例如，2020 年的一項研究得出結論，銀河系中可能有 36 個 CETI。

「我們一直想知道以下問題的答案。首先，銀河系中存在多少 CETI？這是一個具有挑戰性的問題。我們只能從一個已知的數據點(我們自己)中學習。」作者寫道。

這就是德雷克方程的用武之地。基於我們對銀河系不斷增長的了解，德雷克方程試圖估計我們銀河系中可能有多少 CETI。

但德雷克方程有其缺陷。例如，它的一些變數的取值純粹依賴人類的直覺，所以由它估算出的文明數量是不可靠的。但德雷克方程更像是一個思想實驗，而不是實際的計算工具。我們必須從某個地方開始，而德雷克方程就是一個出發點。

它也是這項新研究的起點。

「大多數關於費米悖論的研究都基於德雷克方程。這種方法明顯的困難之處在於，要量化生命可能出現在合適的星球上並最終發展成先進的交流文明的概率是不確定和不可預測的。」

那麼，如果我們甚至不知道可能有多少個 CETI，又是如何得出 400000 年的答案呢？

他們的論文概述了以前為了解銀河系其他文明所做的一些科學努力。例如，他們引用了 2020 年的研究，估算銀河系中有 36 個 CETI。

這個數字來自涉及銀河系恆星形成 歷史 、金屬豐度分布以及恆星在其宜居帶內擁有類地行星的可能性的計算。

那篇論文澄清說，「[T]外星智能和交流文明的主題將完全處於假設領域，直到做出任何積極的檢測」。

但他們也指出，科學家們仍然可以基於邏輯假設產生有價值的模型，「這至少可以產生對此類文明發生率的合理估計」。

這項研究提出了一些相同的想法。它處理兩個參數。第一個涉及有多少類地行星是可供居住，以及這些行星上的生命多久演變成 CETI。第二個是主星演化的哪個階段會誕生CETI。

研究人員在計算中為這些參數中的每一個都賦予了一個變數。生命出現並演化成CETI的概率為(fc)，主星演化所需的階段為(F)。

宋和高 使用這些變數的不同值進行了一系列 Monte Carlo 模擬。他們得出了兩種情況：樂觀的前景和悲觀的前景。

樂觀情景使用 F = 25% 和 fc = 0.1%。因此，在 CETI 出現之前，一顆恆星的生命周期必須至少達到 25%。對於每個類地行星，CETI 出現的幾率只有 0.1%。

這些樂觀的變數取值創造了超過 42000 個 CETI，這聽起來很多，但考慮同時出現的時間窗口，則大大減少了通信機會。此外，我們還需要再生存 2000 年才能實現雙向通信。這聽起來幾乎觸手可及。

但這是讓宇宙看起來很友好並被其他歡迎文明居住的樂觀情景。也許他們中的一些人已經在互相交談，我們只需要加入群聊。

現在是悲觀的情況。

在悲觀情景中，F = 75%，fc = 0.001%。因此，一顆恆星要到更老的時候才能擁有 CETI，並且任何單個類地行星擁有 CETI 的概率下降到微乎其微。

這種悲觀的計算在銀河系中只產生了大約 111 個 CETI。更糟糕的是，我們還需要再活 40 萬年才能與他們進行雙向交流。 (從這角度來看，星際迷航開始於 22 世紀中葉。)

這就是大過濾器的用武之地。大過濾器是阻礙物質變成生命然後發展成為先進文明的東西。

作者提出了這個話題：

「然而，有人提出，由於許多潛在的破壞，例如人口問題、核毀滅、突然的氣候變化、流氓彗星、生態變化等，文明的壽命很可能是存在自我限制的。如果世界末日論點是正確，對於某些悲觀的情況，人類在滅絕之前可能不會收到來自其他 CETI 的任何信號。」

科學家們在他們的論文中寫道：「fc 和 F 的值充滿了許多未知數。」

我們無法確定地知道這些東西，但我們不得不去 探索 它。這是人性的一部分。

他們寫道：「目前尚不確定有多少比例的類地行星可以孕育生命，而生命演化為 CETI 並能夠向太空發送可探測信號的過程是高度不可預測的。」

人類會遇到另一個文明嗎？這是我們最引人注目的問題之一，幾乎可以肯定，現在看到此文的人永遠不會有答案。

或者，很可能，我們永遠不會有答案，而大過濾器會阻止我們找到答案。

但是，如果人類需要一個目標，一個可以堅持的目標可以保持希望，那麼與另一個 CETI 交流的夢想可能會實現。

7. 宇宙是怎樣產生的

主講人簡介

何香濤，北京師范大學天文系教授。畢業於北京師范大學物理學系，畢業後留校任教。現任中國天文學會副理事長，北京天文學會理事長，發表多篇天文學著作，是我國著名的天文學專家。

內容簡介

大爆炸模型認為，最初的宇宙是超高溫、高密度的「一點。」大約180億年前，這「一點」突然爆炸了，僅用10-36秒，伴隨著真空相轉移的過冷卻現象，「一點」了瞬間幾十個數量級的膨脹，成為一厘米規模的宇宙。其後宇宙繼續膨脹，溫度從幾十億攝氏度開始下降，大約在5500萬攝氏度時，由降溫過程的能量，生成中子、質子，它們又合成原子核，這些過程僅有3分鍾。約30萬年後當宇宙的溫度下降到3000攝氏度時，自由電子被原子核捕捉形成原子。在隨後的大約3000萬年中那些原子繼續向外膨脹。宇宙也繼續冷卻,到宇宙溫度降至絕對零度之上167度時，原子開始化合形成稀薄氣體。此後因密度波動、引力作用等開始向新的天體進化。再經過100多億年，顯示出多種多樣的物質形態， 成了今天的宇宙。自從150億年前的宇宙大爆炸之後，星體和各星系一直各自向外飛散。理論上講，相互維系的重力應該減慢這個膨脹的速度，但是事實並非如此，實際上膨脹還在加速進行。美國普林斯頓大學的斯坦哈特說，宇宙無始、無終，一次次宇宙大爆炸將會永不止息，不斷發生。

全文

上一講我們介紹了宇宙是怎樣通過大爆炸以後來誕生的，上一次我們只講了宇宙從大爆炸，然後呢，僅僅的持續了多長時間呢？僅僅持續了三分多鍾，也就說我們的宇宙基本框架就形成了。下面我們看，三分鍾以後宇宙怎樣演化，怎樣一步一步的演化到我們現在的星球，現在的宇宙狀態。那麼我就要問一個最簡單的問題，也是最通俗的來問，是先有的雞還是先有的蛋？我要回答什麼問題呢？我要回答的是星系是怎樣形成的這個問題。

的的確確現在有兩種理論，那麼哪兩種理論呢？我們來看一下，這個圖就是一個典型的宇宙從一開始大爆炸以後，逐步演化的一個示意圖。那麼一開始呢，那一點就是大爆炸，大爆炸以後呢，宇宙不斷的膨脹，同時溫度也在不斷地降低。那麼中間的那一部分，就是我們現在看到的宇宙的背景輻射，或者叫做微波背景輻射，那麼再往外邊看到，宇宙在一點一點降低以後，物質慢慢就溫度就越來越降低，越降低以後呢，物質的分子結構就越來越大。換句話說呢，這個物質就開始大家往一塊靠，就開始形成一些小的團塊，這些團塊在再慢慢聚合，一步一步地就形成後邊大家看到的，這個星系。也就說由一點一點聚合，就聚合成星系了。

如果按照這個順序的話，不管怎麼說，後邊這一段是由小的團塊一點一點形成大的團塊，那就相當於我們說的先有的蛋後有的雞，就變大了。但是還有一種可能，突然之間就先形成一些大的團塊，然後一點一點大的團塊再把它分裂，那就是說的先有的雞後有的蛋。那麼從什麼時間開始形成星系呢？就是這個宇宙的溫度我們說最初非常非常高，有一千億度，如果說再往回追溯的話呢，甚至比一千億度還要大。那麼在這么高的溫度下，我們說它不可能形成物質團塊。那麼溫度降低到四千度的時候，這個時候這些物質的溫度就涼下來了，冷下來了。然後呢，大家有可能坐在一起來談了，就可以靠攏了，所以到了四千度的時候，宇宙中就開始形成物質團塊，換句話說，引力就開始起作用，這就是我們星系開始形成的時間，這個時間呢，大約是在宇宙爆炸之後的十億年，宇宙從爆炸以後，到了十億年，就開始形成物質團塊了。就按照這個圖，叫做top-down，就先形成非常大的團塊，宇宙一冷下來以後，突然之間這冷下來之後，大家就是非常的高興，非常的歡呼，原來都在激發狀態，誰也不得安寧，突然一冷下來以後所有物質成團了，只有成團了才能沉澱下來，先成團了一個很大很大的團塊，多大呢，就像一個大餅一樣，這個大餅成了以後，再慢慢慢慢分裂，就形成了下邊的一個一個的星系。這是一種可能，這就是說，先有的什麼？先有的雞後有的蛋，先形成大的團塊，然後再形成現在的星系。

還有一種可能，叫bottom-up，就是先形成小的一些物質，就是團塊。然後這些小的物質一點一點來凝聚，最後凝聚成什麼？一個一個的星系，總之不管是由大塊變成小塊的，還由小塊的變成大塊的，總之要形成什麼？形成我們現在的星系，也就是說，宇宙大爆炸之後，大約十億年，就開始出現形成了星系。

這個圖是一個模擬圖，就模擬一下這個星系是怎麼形成的，現在就是做一個它的模擬過程。你看這些個團塊在相互之間互相吸引，並合在一起，最後呢，形成了幾個星系，好，就形成這個星系，那麼我們這個動畫呢，最初看到幾個團塊是由哈勃空間望遠鏡拍攝下來了，我們然後模擬，那些團塊根據我們這個模擬過程最後就形成這個星系。

那麼現在宇宙中有多少星系呢？數也數不清，我們再看幾個，那麼這就是真實拍下來的宇宙空間的一部分。你會看到什麼，彌漫著很多的物質，這些個物質呢就在不斷地形成新的星球，不斷地形成新的星球，那麼宇宙中和我們銀河系一樣的星系多不多，太多了，就宇宙中有很多很多和我們銀河系一樣的類似的星系，你要說我們銀河系漂亮不漂亮，跟這個星系比的話，可能還沒有這個星系漂亮，這個星系叫做漩渦星系，中間有一個核，是非常漂亮的，所以這個星系在那兒不停的旋轉，這就是一個和我們銀河系類似的一個河外信息。我們再看一個，這也是一個星系，這個星系呢不那麼旋轉，我們把它叫做橢圓星系。它是一個橢圓形的，但是這個星系個非常大，這個橢圓星系往往比漩渦星系個頭還要大。那麼橢圓星系在宇宙中也非常多，我們再看一個，你看這個星系有什麼特點呢？一邊有旋轉，另外它中間那個核不是一個圓的，有點像一個棒槌一樣，所以我們管這個星系叫做棒旋星系。

這是另外一個星系，這個星系還有一個小兄弟。你看星系左邊它還帶著一個小的星系跟它連在一起，好像是一個大星系牽著一個小弟弟，兩個星系連在一起，樣子非常好看。就像一個大的手臂一樣，把那個小的星系牽在一起，這也是一個巨大的橢圓星系，這個就比星系的規模要大的多。你看上邊那些個點，每一個點就是一個星系，星系和星系組合在一起，是什麼呢？叫做星系團，就是星系和星系也可以組合在一起，成為一個更大的家庭，我們叫做星系團。這個就是一個星系團，這個星系團是目前離我們銀河系最近的一個星系團，叫做仙女座星系團，離我們最近。

我們說了半天，我們銀河系是不是一個星系，當然我們銀河系是一個星系，有人就問了，那你告訴我銀河系星系是什麼樣子的。這非常困難，因為我們在這個星系裡邊，是無法看到我們星系全部的面目，我們只能看一部分，看看太陽這邊的是什麼狀態，再看看太陽那邊是什麼狀態，然後我們大體上就把我們的銀河系描繪出來了。那麼描繪的結果，有一個星系和我們的銀河系應該是非常相像的，就是這個星系，這個星系叫做仙女座大星雲，這個大星雲也是離我們最近的星雲之一，這個星雲不但是我們的姊妹星雲，而且這個星雲在歷史上立了很大的功勞。

我在上一講提到了，哈勃證明了我們的銀河系之外還有銀河系，和我們銀河系一樣的，怎麼證明的呢？就是通過這個星系來證明的，具體說它在這個星系裡邊找到了單個的星，不但找到了這個星，而且通過這個星測出了仙女座大星雲的距離，發現這個仙女座大星雲，絕對不會是處在我們銀河系裡邊，那麼在哈勃之前大家有一種看法，這個就是我們銀河系裡邊的一些星雲，所以當初把它叫混了，我們管它叫仙女座大星雲。而這個仙女座就不然了，它是我們銀河系一樣的一個星系。首先有星系，然後星系裡邊再誕生了各種的恆星，那麼恆星周圍再有星星的家族。那這樣的話，我們這個宇宙就慢慢誕生了，包括人類也就通過宇宙的演化，各種的高等生命，也就誕生了。

我們談到這個地方以後大家會想到，你談了這么多，談到了現在了，你能不能談談未來，我們的宇宙將來怎麼辦？所以問題就變成我們的宇宙會終結嗎？雖然我們說宇宙的終結離我們是非常非常遙遠的事情，但是你不得不考慮。特別是作為科學家來講，作為天文學家來講一定要回答這個問題，我們的宇宙會不會有終結？我們再回過來看一下宇宙的演化，你看宇宙從最初一點，一步一步往下演化。我剛才說了，那麼到了圖的右邊你就看到，通過星雲以後，最後形成了很多星系，星系裡邊有恆星，那麼恆星周圍可能有行星，有可能誕生高等生命。那麼宇宙還要往下膨脹，這個宇宙會不會無休止的膨脹下去呢？這是擺在天文學家面前一個非常嚴肅的問題，你必須回答，不然的話，你這個天文學研究可以說研究得不夠徹底，對宇宙的了解還非常有限。天文學家正在努力去回答這個問題，那麼通過反復地研究，我們發現我們的宇宙的走向大概是這個樣子：我們先說一下這個圖，這個圖的橫坐標就是時間，這個縱坐標就是宇宙的大小，那麼靠近坐標軸的這個地方的綠線就是我們目前的狀態，就是我們目前宇宙的位置。我們宇宙有三種可能，第一種可能就是最上邊那個紅線，這個可能就是我們的宇宙一直膨脹下去，一直膨脹下去，而且膨脹的速度是越來越快，往外膨脹，這是的宇宙一種可能。那麼中間呢，第二種可能宇宙也是在膨脹，但是它膨脹的速度比較慢一點，比較平坦，也在膨脹，也會是不斷地膨脹下去。那麼第三種狀態，就是最下邊那條藍線，它說呀我們目前的宇宙的確是在膨脹，但是我們宇宙膨脹以後呢，還會收縮，就是說從最初出發以後，膨脹一段時間以後，經過若干若干年以後，還會要收縮回來。

這個理論告訴我們，宇宙有這么三種可能性，天文學家就回答了，哪一種是正確的？怎麼來回答呢？那麼現在要回答這個問題，從理論上講很簡單，從實測上來講很困難，為什麼說從理論上很簡單呢？這個宇宙究竟是繼續膨脹下去，或者是膨脹的速度很快，或者是膨脹的速度很慢，還是膨脹膨脹以後就收縮回來，主要取決於我們宇宙中的平均物質密度，也就是說我們宇宙中到底有多少物質。如果我們宇宙中平均的物質密度比較高，那麼它的引力的作用就會越來越大，那就有可能膨脹一段以後呢，就收縮回來。那麼宇宙中如果物質密度比較低，沒法拉住，咱們宇宙就一直膨脹下去，就是這樣，從理論上講就這么簡單，但是還有一個問題需要天文學家注意，就是宇宙中的暗物質。大家知道我們國家著名的物理學家李政道教授在他的演講就提到，他說21世紀物理學的一個重要的任務之一就是研究宇宙中的暗物質。

因此這些暗物質非常重要，那麼事情是不是到此為止呢？沒有。事情到此還沒有截止，怎麼沒有截止呢？最後我們觀測發現還有更嚴重的矛盾，就是把宇宙中的這些暗物質加進來，我們算出來宇宙的年齡也不對，還不正確，還必須有其他的物質，才能造成我們目前的宇宙的狀態，年齡才能符合。那還有什麼物質？一種是看得見的，一種是看不見的，那麼看不見的總之它還在那兒存在。我們現在不但看不見，而且現在我們認為還沒有存在的物質就是真的不存在，這個問題就很嚴重了。有沒有呢？現在的回答說可能有，而且有的可能性是越來越大。這個物質說來很有意思，這最早是誰提出來的呢？最早是愛因斯坦提出來的，愛因斯坦在他的廣義相對論方程里邊隨便加了一下，再加上一項我這個方程才能平衡，加的是個什麼東西呢？愛因斯坦也說不清，大家就在他加的那一項里邊在那兒做游戲。做了半天，愛因斯坦表示很歉意，說我這個宇宙中加的這一項，宇宙常數加錯了，他說我這一生中犯的一個最大的錯誤，就是在我的方程里邊加了個宇宙常數。可是沒想到我們愛因斯坦過世半個世紀了，我們現在沒辦法了，又把他這個救命的稻草又拿來了。應該加進去，說愛因斯坦老先生沒錯，還是應該加進去，不但應該加進去而且十分重要，有可能在真空里邊就有物質，真空裡面可以取出物質來，那你們想一想如果天文學家把這個事情真正證實了，那我們這個物質的來源呢，那就比過去想像的要豐富的多。我們的真空里邊就可以取出物質來，而且這個物質的含量甚至比我們看到的物質的含量還要多，還要豐富，那可真是取之不盡，用之不竭。你就隨便取吧，探囊取物，想取多少就取多少。當然這個問題還是比較復雜，需要天文學家包括物理學家共同來解決，天文學家從觀測上找到他存在的證據。所以說，李政道教授預言的這個是非常正確的，宇宙中21世紀物理學的一個重要的課題，可能就是研究宇宙中的暗物質。

那麼如果說真的宇宙中有足夠的暗物質，物質非常多，那就會出現什麼狀態呢？就像這個圖上所描述的，就是最下邊的一個狀態。什麼狀態呢？我們的宇宙目前是在膨脹，膨脹膨脹以後怎麼樣，就慢慢就收縮了，就又收縮到一點。

那麼現在天文學家有一個很重要的任務之一，就是不斷地來研究宇宙中總的質量究竟有多少，大家知道我們放了空間望遠鏡，還放宇宙飛船，不僅觀測它的光學波段，還觀測它的X射線波段，還不夠，還觀測它的γ射線波段。所有這些目的之一，就想真正了解一下我們宇宙中究竟有多少物質，最重要的是回答我們的宇宙究竟要到那裡去，什麼時間終結，會不會終結，會不會收縮到一起再重新開始。

我講了這些以後我不用問你們，你們自然有很多問題。這個實在是太玄妙了，不可思議，肯定有很多不可思議的問題。比方說這個宇宙到底有多大呀？你說了半天，這個宇宙有沒有邊呀，宇宙是大爆炸，大爆炸開始是怎麼回事？大爆炸之前是個什麼東西呀？大爆炸的空間有多大呀？那麼大爆炸的時候，這么大一個宇宙裝在那麼一個小的空間里邊裝得下嗎？諸如此類的問題太多了，我先回答一個問題。什麼問題呢？我們的宇宙有沒有邊，這個宇宙到底有多大，那麼天文學家會告訴你，這個宇宙是無限大的，你走不到盡頭，走多遠都走不到。你就不相信，我到任何一個地方去，我從這個地方到另外一個地方去，那麼走的時間長一點我總能走到，最遠是繞著地球轉一圈。我也可以轉過去，怎麼走不到頭呢？我先給大家最簡單的演示一下，你看這是一張紙，我把這個紙稍微彎一下，彎成這么一個環。大家知道這個環，你看這個面上如果有一個小螞蟻在這個面上走，你會發現它怎麼樣？它走得到頭走不到？走不到。它轉著圈就回來了。你說這個面有幾個面？你仔細看一下，這只有一個面。這就說明什麼呢？這我就告訴你一件事情，只要我這個空間把它彎曲了，你就會出現這個現象，就不會再走到頭了。就這么簡單的事情，你放上一個螞蟻它在上面走，永遠也走不到頭。所以說空間只要一彎曲你就走不到頭了。這就是我剛才彎的曲面的一個卡通片，你看這個螞蟻在這個面上走來走去，它會怎麼感覺，它認為能不能走到盡頭？永遠走不到盡頭，這個宇宙永遠走不到盡頭。

那麼回過來說為什麼永遠走不到盡頭？就因為在我們目前這個宇宙中，我們量宇宙的距離是通過什麼來量呢？是通過光線，根據廣義相對論這個光線在宇宙中是彎曲的，而這個彎曲已經被實驗證實了。就說通過日全食的觀測已經證明了光線的確是彎曲的，因此我們看這個宇宙是永遠看不到盡頭，所以我們的宇宙是無限的。

另外一點我們要說，你總是想找誰是宇宙的中心？誰是宇宙的邊緣？這個不存在。我們說在這個宇宙中根據這個理論，我們宇宙中的任何一點都是平權的。我們說哥白尼把地球為中心搬到太陽為中心，我們就引用他這個名字，把這個原理叫做哥白尼原理。哥白尼原理用在宇宙上怎麼說？就在宇宙中各點都是平權的，都是一樣的。我們宇宙的話，你站在任何一點來觀測宇宙，得到的效果都是一樣的，大家都是平權的。這就是說我們的宇宙是一個不會有一個邊界宇宙，不會有一個特殊的位置。

那麼還要回答一個問題，你說宇宙從大爆炸起始的，那麼大爆炸之前是什麼？我剛才圖里演示了，但是一種可能大爆炸之前也是一個宇宙，它收縮了以後開始大爆炸。那麼也可能是有其他的可能性，這個可能性我們目前實事求是的說不是太了解。而且宇宙最初這個物理狀態這么極端，我們研究透了沒研究透，也實事求是的說也沒有研究透，這個狀態還是非常特殊。但是不管怎麼說，這個大爆炸理論到目前為止無論從理論上還是從觀測上已經被大部分人都接受了。所以有種說法，我們管目前的大爆炸理論叫做標準的宇宙。由於這個大爆炸它是一個熱的大爆炸，而不是一個冷的，所以我們管這個模型叫做熱大爆炸宇宙模型。這個熱大爆炸宇宙模型，目前呢，已經被廣泛地接受了。

雖然是說廣泛地接受了，但是畢竟有好多不盡如人意的地方，想想起來非常困難。特別是我在介紹宇宙最初三分鍾的時候你們都很難想像，說是0.01秒我們整個宇宙都裝進去，你會想到不要說整個宇宙把地球裝進去都很困難。所以不見得令人那麼滿意，那麼就問了？有沒有更理想、更令人滿意的學說呢？這個回答應該說是有。盡管有的學說還沒有被完全的普遍的接受，但是也不無道理。這樣的學說很多，我來介紹其中的一個就是霍伊爾的學說。霍伊爾是英國的一位天文學家，他前年去世的，這個人的在天文學上面有很多重要的貢獻。那麼其中他就創立了一個學說，叫什麼學說呢？叫穩恆態學說。他說我簡直就不可思議，你這個宇宙起始的時候就那麼一個大爆炸，這個不可思議是兩方面：一方面你這個物理狀態就不可思議。你說是誇克湯，哪來這么多誇克湯？誰來煮這個誇克湯能煮出這么一鍋來？所以這個物理狀態不可思議。另外一個他說你這個物理規律也不可思議，在那樣極端的條件下，目前我們理解的物理規律在那個地方大概早就破壞了。所以他說你那個學說不對，我現在建立另外一個學說，叫什麼學說呢？叫穩恆態學說。

它有兩層含義，我們以前介紹的時候，往往講的不是很清楚。哪兩層含義呢？就說我們這個物質，目前宇宙的物理狀態是比較穩定的，不會有大的起伏，不會有破壞性的，是一個穩恆的狀態。第二層含義，這個宇宙不管怎麼演化，從最初到現在到將來，它的物理規律都是一致的，就是說宇宙的最初演化到現在，這個物理規律應該是保持不變的。他說我們現在的宇宙模型不錯，是在膨脹的，原來的宇宙呢？也是這個樣子，只不過比現在小了一點。那麼小了一點的話，里邊的物質怎麼樣呢？他就說也少了一點，那過去那個物理狀態怎麼樣？就比現在的密集，所以過去要小的話，里邊的物質也少，現在比較大了，物質就增加了。如果我這個宇宙在膨脹，那物質就增加。人家就問了你這個物質怎麼來的？他說很簡單，怎麼個簡單法呢？這個宇宙一邊膨脹，物質就一邊產生，隨著宇宙的膨脹，我這物質就不斷地在那兒產生。這個理論過去說起來呀，那是大逆不道，我們說我們有種看法認為物質是不生不滅等等，那你物質無中生有，那不是大逆不道是什麼？現在看來也不無道理，既然真空中都可以產生物質，那就一邊膨脹，就一邊有物質產生。這就是霍伊爾的宇宙觀的基本思想。那麼他這個理論曾經遭到過一些非議，但是，支持的人也大有人在。有很多觀測想支持他這個理論，他本人也很聰明，想了很多辦法去解釋。

我講了這么多，現在我講講我們中國古代的天文觀念。我們中國人很聰明，不光在現在，古代我們就想了很多模型。我們來看一下，這個圖片就告訴我們，我們中國人古代想出的宇宙，那麼這個你看這個模型很簡單，但是我要告訴你，這是周朝時候就想出來的，你就覺得不簡單了。它像一個鍋蓋一樣，叫做什麼學說？蓋天說，像一個鍋蓋蓋在那個地方，天上有好多星星，而且在這個基礎上編了很多故事。我們這個鍋蓋可能有好多柱子在那兒支著，有八個柱子，一開始說有四個柱子，後來說四個柱子支的鍋蓋支不住，八個柱子還支不住，所以那個女媧氏，她怎麼辦？去補天，她補一補。所以我們想像力很豐富，這是我們的什麼說？蓋天說。後來發現蓋天說有不足之處，到了春秋戰國的時候我們又想了一個，叫什麼說？不光有一個鍋蓋蓋在上面，下邊還有，叫做什麼說？混天說，就是我們整個宇宙就混混沌沌這么一個大圓球，我們地球像蛋黃一樣，在這個宇宙中間，就叫混天說。所以我們想像力很豐富，根據混天說就造了混儀，這就是通過混天說的觀點造的混儀，我們古代這位天文學家叫做張衡。說到這個地方，我就想到這么一個事情，就是天文學有沒有用？有多大的用處？

我講了半天，似乎大家感覺呢，非常的深奧，有沒有現實意義呢？我可以回答你這個天文學雖然是非常深奧，但是天文學正是我們人類接觸自然科學里邊的第一門學科。我說人類接觸自然的第一門科學就是天文學，為什麼那麼說呢？古代人要耕作，耕作的話你要知道春夏秋冬，他怎麼知道春夏秋冬？通過什麼來知道？就是通過看天上的星象，那麼日月我們看一般的每日每月，這個季節呢？它就通過看天上的星象，什麼星星出來了，到了什麼什麼季節了，也就是季節的劃分等等都是靠著天文學。所以從最早的話，人類依靠的自然科學就是天文學，所以說這個天還是非常美麗的。研究宇宙呢！還是很有意義的。你看這個小姑娘，在目視著天空，在想宇宙的各種可能的模型以及我們宇宙的發展未來。謝謝大家！
http://www.cctv.com/lm/131/61/85891.html
參考資料：http://www.cctv.com/lm/131/61/85891.html

8. 有外地文明存在的可能性是好消息還是壞消息

有地外文明存在的可能性是好消息還是壞消息？不同的人會有不同的答案，小編覺得就像我們地球上一樣有好事也有壞事。無論是好消息還是壞消息，終有一天會揭開這個謎題的。不要著急，慢慢的等待吧。

最近一段時間，北京師范大學天文系的中國地外文明搜尋首席科學家張同傑教授對外發表，他領導的團隊用「中國天眼」發現了來自地球之外，幾例技術痕跡和地外文明候選的信號。

在這個蔚藍的地球上，人類是覺得自己是最偉大的動物，但在宇宙中，地球只不過是微小的一個星球，宇宙中到底存在著多少文明呢，高於地球文明的其他的動物到底有多少？他們存在嗎？如果真的存在，是好消息嗎，還是壞消息呢？這一切終究是要用時間等待來回答的。時間終究會揭開謎題的，害怕也不能阻止那一天的到來，所以我們要有一顆平常心對待即可，需要研究！我們還是要研究的！小夥伴們，你們說對嗎？你們有什麼樣的看法和不同的見解呢？請在下方的評論區進行評論，我們共同探討，期待你的參與！

9. 請教基礎天文學方面有名的國內教授~~~~`

李 競：中國科學院國家天文台研究員，北京大學、北京師范大學、中科院研究生院兼任教授，曾任中國天文學會理事。主要從事恆星、銀河系和天文史的研究。

著作：《通古斯事件之謎》內容簡介：

一、來自太空的天火

1908年6月30日清晨，俄羅斯西伯利亞通古斯地區上空一個巨大火球突然飛速自天而降，奪目的光芒能夠與日爭輝，呼嘯之聲驚聞上百公里，隨後巨雷般的轟鳴聲傳至上千公里。接下來的幾夜，在上千公里之外都能察覺到出事地區上空呈現異常輝光。此外，還發現北半球上空出現巨大的臭氧層空洞。當地居民異常恐慌。

二、六次實地探險考察

1927年，蘇聯礦物學和隕星學專家庫利克隻身進入出事地區進行科學考察。看到了一幅事過19年的、驚人的劫後景觀。一個跨徑約50米的隕擊坑，周圍30公里內滿目大火之後的焦土，再往外是上千平方公里的林木四向倒伏。庫利克在隕擊坑附近掘地數米，出乎意料地未見任何隕星殘跡蹤影。隨後的12年間，庫利克又5次親赴通古斯腹地繼續深入探訪。

三、引人入勝的種種遐想

由於只見隕星坑而始終未見隕星體，但卻探測到隕落地區有明顯的放射性物質偏高的異常。因此關於「通古斯事件」的真相，就有多種說法、猜測和推論。例如：一、外星人運載工具的失事說；二、外星人的核事故說。三、物質和反物質的一次湮滅說；四、微型黑洞與地球遭遇說，等等。

四、和地球遭遇的小天體來自何方

如果，「通古斯事件」的罪魁禍首是來自柯伊伯帶的彗星，還是近地小行星？假如是彗星的話，那麼當彗星在趨近近日點時，它會與地球迎面碰撞嗎？假如是近地小行星，那麼它是如何飛到地球附近而「近地」，而後又闖入地球大氣層的？

五、「通古斯事件」的天文模擬回放

天文學家根據已掌握的信息，對「通古斯事件」的來龍去脈有如下的描述：

一個來自小行星帶、軌道已演變的近地小行星，或是一個來自柯伊伯帶的彗星或彗星殘片，即一個直徑約60米的石鐵質小天體，以每秒25公里的速度，以30°~ 35°的入射角進入地球大氣層。因摩擦效應產生高溫，於地面上空8.5公里處爆炸、裂碎並汽化，形成相當1000萬噸TNT，約合 1000個廣島原子彈威力的能量，造成的高溫沖擊波氣柱直沖隕擊地。