2015 九月號
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第118期電子報  出刊日期:1040915


科學新文摘

 

暗原子:宇宙黑勢力

暗物質佔據宇宙整體質量約 1/4 ,雖然我們仍看不見它,但是它可能具有許多不同的怪異類型。

撰文/杜布瑞斯庫( Bogdan A. Dobrescu )、林肯( Don Lincoln )
翻譯/李沃龍

重點提要  

■ 科學家現在知道,宇宙必定含有大量且不可見的物質,遠比可見物質還多。關於暗物質的搜尋,他們專注於偵測單一種不可見的粒子,但實驗進行數十年,還是沒有發現任何蹤跡。  
■ 暗物質可能不只是單一種不可見的粒子,還可能具有奇特型態。科學家分別提出各種不同型式的暗物質模型,有些甚至以幾乎不會影響可見物質的力來交互作用。  
■ 複雜型的暗物質可能會形成暗原子與暗分子,甚至凝聚成團,形成隱形星系盤,並與銀河系及其他星系的旋臂重疊;許多實驗已經開始挖掘這類複雜型暗物質的線索。  

我們的鄰居,如美麗風車般旋轉的仙女座星系,訴說著宇宙的一個奧秘:即使把已知的物理定律運用到該星系的可見物質,也無法解釋它迅疾的轉動速度。按理說,該星系裡可見物質的重力,應該使它周圍的恆星以較慢的速度運行。如果仙女座星系真的只包含那些可見物質,則這樣快速轉動的星系根本就不應該存在。  

宇宙學家相信有某種看不見的物質(暗物質)瀰漫於仙女座星系和其他星系之中,以重力與可見物質交互作用,星系才得以保持高速旋轉。暗物質可能佔據宇宙整體質量約 25% ,能夠用來解釋宇宙的其他現象,包括星系團中星系的超高速運動、兩星系團碰撞而造成的物質分佈,以及遙遠星系的光因重力造成偏折,即所謂的重力透鏡效應。  

最簡單的暗物質理論假設,那些看不見的物質都是由單一種、尚未發現的粒子構成。但經歷數十年的搜尋,科學家依然找不到暗物質粒子的直接證據,無法證實其存在。此外,天文觀測的結果與最簡單的暗物質理論之間,仍有些不一致的現象。由於這些不一致的現象和一直無法偵測到那些看不見的物質,有些科學家便質疑最簡單的暗物質理論,並開始設想其他複雜型式的暗物質。除了單一種粒子外,暗物質或許是由各式各樣的暗粒子構成。畢竟,可見物質可由許多不同種類的粒子構成,或許暗物質也具有類似的複雜性。  

過去幾年,科學家逐漸猜想多種不同型態暗物質存在的可能性,更有趣的是,或許有些過往未設想的作用力,可以與暗物質作用,並且對於可見物質的影響非常微弱(甚至完全不影響)。科學家近來對於星系碰撞的觀測,或許可以提供初步證據來支持此假說,而這些作用力也可能協助我們化解最簡單的暗物質理論與觀測之間的某些矛盾。假如暗物質果真存在多種型態,那麼宇宙將比我們想像的更加錯綜複雜而有趣許多。  

【欲閱讀更豐富內容,請參閱科學人 2015 年第 163 期 09 月號】


活動訊息_圖示

十二年國教領綱 公聽會起跑

發稿時間:2015/09/05 09:42 最新更新:2015/09/05 09:42

(中央社記者陳至中台北5日電)十二年國教領綱公聽會今天起陸續在全國各區舉辦,但社會科部分,因為去年公告的高中微調課綱引起重大爭議,沒有在第一波之中。

第一波公布的領綱草案,包括英語文、自然科學、科技、藝術、健康與體育、綜合活動、本土語文、全民國防教育等,於8月中旬公告於國家教育研究院網站,並開放網路討論,實體公聽會則於9月、10月在全國各區舉辦。

領綱公聽會分4場,都選在週六舉辦,中間跳過中秋假期。今天率先登場的是東區,早上9時開始在東華大學壽豐校區,持續到下午5時;南區9月12日在高雄師範大學和平校區;中區9月19日在中興大學;北區10月3日在國立台北教育大學和國家教育研究院台北院區舉辦。

今天在花蓮登場的東區場,共分成10個分場,根據國教院統計,各場次報名都沒有額滿,人數最多的是「全民國防教育」,有23人報名;新住民語文、客家語文等都只有1人報名。1040905

新聞來源網址:http://www.cna.com.tw/news/aedu/201509050051-1.aspx

CERN:上帝粒子作用如同預期

(中央社日內瓦1日綜合外電報導)科學家花費3年時間仔細研究難以理解的希格斯玻色子(Higgs Boson)後說,已確認「上帝粒子」的作用如同預期。

美聯社報導,歐洲核子研究組織(CERN)今天表示,先前有助證實上帝粒子存在的兩項實驗,已經取得有關上帝粒子衰變及與其他粒子相互作用的迄今最精確測量值。

這些結果大致符合現行粒子物理學的「標準模型」(Standard Model)理論的預測。歐洲核子研究組織和其他物理學家正在嘗試確立這套理論的正確性。

科學家如今將能利用希格斯玻色子,作為進一步研究的參考,開啟發現新物理現象的可能性。

歐洲核子研究中心負責人霍爾(Rolf Heuer)在聲明中說:「將大型實驗成果結合在一起,對取得物理學領域再次有所突破所需的高度精確性有很大助益。」(譯者:中央社劉文瑜)1040901

新聞來源網址: http://www.cna.com.tw/news/ait/201509010540-1.aspx

 


活動訊息_圖示

主  題:簡易光譜儀DIY與數位化分析之教學應用
日  期:104年9月17日(星期五)13:30-17:00
講  師:楊仲準教授
地  點:臺中一中慎思樓7F多媒體教室2
報名網址:教育部全國教師在職進修網登錄報名,課程代碼:1834383

主  題:高中物理單元「宇宙學簡介」與命題探討
日  期:104年9月22日下午13:30-17:10
講  師:吳俊輝教授
地  點:臺北市立第一女子高級中學至善樓物理實驗室
報名網址:教育部全國教師在職進修網登錄報名,課程代碼:1830434

主  題:當物理遇到樹莓(Raspberry Pi)
日  期:104年10月5日下午13:30-17:10
講  師:黃育綸教授
地  點:嘉義高工行政大樓四樓
報名網址:教育部全國教師在職進修網登錄報名,課程代碼:1846820

主  題:高中物理實驗演示與簡易教具實做
日  期:104年10月8日(星期四) 08:30-12:20
講  師:嚴祖強教授
地  點:高雄市立新莊高中
報名網址:教育部全國教師在職進修網登錄報名,課程代碼:1841523

 

時  間:9月18日(週五)14:10~15:00
講  題:有趣的奈米碳管應用
講  者:苗新元(東海大學電機系教授)
地  點:中興大學
活動網址:http://www.phys.nchu.edu.tw/activity.php

講  題:2015科學實驗論文寫作工作坊
時  間:104年9月24日(四)9:30- 16:30
地  點:高雄女中
活動網址:http://highscope.ch.ntu.edu.tw/wordpress/?p=64729

主  題:漫遊銀河-淺談星系的演化
日  期:104年9月26日 14:10 至 16:10
講  師:林志隆博士
地  點:國立自然科學博物館科學中心地下樓演講廳
活動網址:http://www.nmns.edu.tw/ch/education/about/speech/index.htm

主  題:一方程式見宇宙─愛因斯坦方程式100周年
日  期:104年10/03~12/19,週六14:00~16:30(10/10、10/31、11/07、11/28不舉辦)
地  點:臺灣大學應用力學研究所 國際會議廳
活動網址:http://case.ntu.edu.tw/SciMonthly40/sm40blog/?p=9301#more-9301

 
 

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