宇宙论文题目

在有恰当条件前提下，生命的构成要件能够自发的聚合到一起，它们也确实这样出现过。这就是自然生成理论，或者叫做自然发生说。当然，这其中很多细节我们仍然不得而知，而且我们没有完全了解它的出现过程。或者说它能够产生的频率如何。 世界上的各大宗教在生命怎么产生这个问题上有着不同的说法，不出所料的是，他们都援引各种超自然神祇的神通之力来解释。但那些说法和赋予色彩包装的故事却不能让我们大多数人完全信服。“生命是怎么萌芽的”是最夺人眼球的问题之一，也是科学界一直探究的课题。 户谷友则（Tomonori TOTANI）是被这个课题吸引的科学家之一，时任东京大学的天文学教授，他撰写了一篇论文题目为《膨胀宇宙中生命的出现》，发表在自然科学报告网站。户谷教授的论文很大程度上依赖于一些概念。第一个就是宇宙的亘古 历史 以及体积大小，它怎么样随时间推移而膨胀，以及那些可能事件是如何发生的。其次就是RNA；论文中具体写道关于核苷酸链要有多长才能“进行一次自我复制”。 户谷教授的论文，和所有自然发生说的研究一样，都着眼于地球上最基本的生命构成要件——RNA，或者叫做核糖核酸。DNA设定的规则决定着个体生命的形态，而DNA比RNA要复杂很多。 即便如此，RNA也并不简单，以它的重要性而言，超过了太空中已知的所有化学原料或者是在行星、月球表面的发现的化学分子。但它的复杂性不如DNA，这也是为什么它更可能通过自然形成。另外在进化论学界还有一种学说认为虽然DNA搭载了构建有机生命体的指令，但是DNA基因序列的转录是由RNA来调节管理的。这被称作以RNA为基础的进化论，这一理论认为RNA受达尔文自然选择学说的影响同样是可遗传的。以下是一些RNA与DNA表象背后的理论依据。双链RNA。RNA是一串化学物质，学名核苷酸。一些研究表明，要完成被称作“生命存在”的自我复制之前，核苷酸链需要有至少40-100个核苷酸的长度才能进行。 随着时间推移，足够多的核苷酸能够形成一链以满足这个长度要求。但还有一个问题存在，宇宙中的生命是否有足够的时间来完成这个过程？不过既然我们能活到今天，这个答案显然是正面的，对吗？ 稍等！根据这篇新论文的通讯新闻稿，“…目前的估计表明，40-100个核苷酸长度这个神奇的数字在我们可观测的宇宙空间内是不可能存在的。” 这里的关键词是“可观测的宇宙”。 “不过，还有很多宇宙空间在我们可观测范围之外，”户谷教授说到。“当代宇宙学一致认为宇宙空间经历过一个时期的急速膨胀，并且催生出了广阔的扩张区域，这超出了我们能够直接观测到的边界之外。把这一部份巨大的空间因素计入自然发生模型中，在很大程度上增加了生命出现的机率。” 根据户谷教授的论文所述，我们的宇宙中“很可能包含超过10100个类似太阳的恒星，”而可观测宇宙范围内仅仅包含大约1022个恒星。我们知道生命至少出现过一次，所以自然发生出现一次也不是不可能的，虽然这个机率极其渺茫。 根据统计数据，可观测宇宙空间内的物质总量应该只可能产生20个核苷酸长度的RNA，远低于40-100这个数字。但是因为宇宙急速膨胀，还有很大部分我们无法观测到。自从宇宙大爆炸以来，射出来的光要想到达我们这里实在是太远了。 当宇宙学家们把可观测宇宙内恒星数量与无法观测宇宙内的恒星数量相加，结果可以得到10100个类太阳恒星。这就意味着还有很多物质同在这个空间，所以靠自然创造出足够长度的RNA就不仅仅是可能，而是十有八九的机会，甚至是毋庸置疑的。 在户谷教授的论文中，他阐述了尚在调查中的基本关系：“这里，我们推导出一组定量关系，它介乎二者之间，其一是要成为第一个生物聚合物所要求的最小RNA长度/分钟；其二是通过随机增加单体而期望形成具备如此长度和活性的RNA所需要的宇宙大小。”这是不是让人一头雾水？以下是一个更有利于梳理的总结。 整个宇宙比可观测部分要大很多，有可能包含了10100个类太阳恒星。将类地行星上出现RNA非有机产物的可能性比作1或者个体的话，那么最小核苷酸长度则肯定会小于约20个核苷酸，这比一开始说的最小40个核苷酸长度要小得多。 但是科学家们认为仅仅20个核苷酸长度的RNA不可能完成自我复制，至少从我们作为地球生命观察者的角度来看不会。就像户谷教授在论文中提到的那样：“至此，如果未来在地球上发现起源不同的地外有机物，它就可以说明有一个未知的机制在起作用，它使核苷酸聚合起来的速度比随机统计的过程要快得多。” 那么这个机制是什么？ 我们无法得知，但这却会是个转折点，有信仰的人们能够插话进来说一句：“当然是上帝了”。 户谷教授的研究绝不是要提供一个标准答案。但是就像许许多多的科研工作那样，他们帮助我们重新审视问题，并且邀请更多人来加入这项研究。 “正如这个研究领域里的许多同行一样，驱使我前进的同样是好奇心和求知欲。”户谷教授说。 “我在宇宙学领域的长期工作经历结合了最近RNA化学的调查研究，促使我认识到宇宙从一个非有机（无生命）状态到成为一个有机生命体，之间的经历一定存在一个合理的解释。这让我很激动，同时我希望这方面的研究能够解开生命起源之谜。” 作者：AnonymityFY：Patrick 转载还请取得授权，并注意保持完整性和注明出处

美发射卫星验证相对论 新华社华盛顿4月20日电 经过45年酝酿和开发，耗资亿美元的美国“引力探测器B”卫星，20日下午从加利福尼亚州范登堡空军基地成功升空，它的使命是以前所未有的精度对爱因斯坦1916年提出的广义相对论进行验证。 广义相对论认为，引力是因质量的存在而引起的时空弯曲，引力场的存在会改变时空几何学规则，时间和空间是不可分割的四维整体。与牛顿经典力学理论相比，广义相对论代表着人类时空观的革命。 “引力探测器B”将对广义相对论的两项重要预测进行验证。这两项预测分别被称为“短程线效应”和“惯性系拖曳效应”。 相对论被证实 1881年，美国实验物理学家A.麦克尔逊作了关于上述问题的实验。A.麦克尔逊以高度的准确性测量了光沿着不 同方向传播的速度数值。为了探测预想中的微小差别，A.麦克尔逊使用了非常精确的实验设备，他的实验精确性很 高，他测量出来的速度差别比预想中的差别要小得多。A.麦克尔逊的实验，以后在不同的条件下又作过多次。他的实验得到了出乎预料的结果。在一个运动着的参照 系里，光的传播情形同我们在前面推想的恰恰相反。A.麦克尔逊发现，在地球上，光向任何方向传播，其速度都时 相同的、不变的。在这一意义上，光的传播使我们联想到子弹的飞行。前面我们曾经设想，在一列运动中的火车上， 子弹运动同火车的运动无关。同车厢相对而言，子弹向任何方向运动，其前进速度是相同的。 于是，A.麦克尔逊的实验证明：同我们的推想恰恰相反，光的传播同运动的相对性原理并不矛盾，而是完全符 合运动的相对性原理。这也就是说，我们在前面“运动的相对性原理会被动摇吗”一节中所作的推理是完全错误的。 爱因斯坦提出相对论100周年 带来五大奇妙发现 这个形式简洁优美的理论蕴藏了太多令人惊讶的内容，100年来，人们时时从中悟出宇宙层出不穷的奥秘，直到今天，这里还有很多内容没有被我们悟透。 文/甘信风 相对论的研究对象是超越我们日常经验的高速运动世界和广阔的宇宙，这是我们难以理解相对论的主要原因。 自相对论诞生之日起，它所带来的时空观革命就极大地拓展了人类对宇宙的理解。从相对论中，人们发现了时间旅行的奥秘、原子裂变的巨大能量、宇宙的起源和终结、黑洞和暗能量等奇妙现象。几乎宇宙所有的奥秘都隐藏在相对论那几行简单的公式中。 时间旅行 时间旅行也许意味着可以去修正或改变命运的发展，或是与历史上的风云人物们一起去见证伟大的历史事件；人们当然也有可能去未来旅行，比如去那里了解股市行情，探知科学上的新发现。时间旅行打开了一扇既可以回到过去又可以踏入未来的大门。 如果认为时间旅行仅仅只是一个科幻小说的题材，那就大错特错了，因为相对论的思想表明，时间旅行是可能的。 狭义相对论证明高速旅行会使时间变慢，假定将来的某个时候，人们已解决了所有的技术难题，能够制造一艘以亚光速飞行的宇宙飞船，一定意义上的时间旅行就变成可能了。如果飞船以亚光速从地球出发向遥远的星系飞去，来回的旅程仅仅几年（按飞船上的时间），但在此期间地球上却已过去了几千年，一切都发生了天翻地覆的变化。如果人类文明依然还存在的话，那又会是一个什么新的模样呢？ 广义相对论表明，时空可以不是平坦的，而是弯曲的。我们可以在地球与宇宙遥远的地方这两点之间凿出一个虫洞，然后用某种“奇异物质”把洞口撑开，使之成为一个突然出现在宇宙中的超空间管道，让我们在瞬间到达遥远的彼岸。然后当我们返回时，虫洞的奇异性质让我们年轻了很多。 广义相对论判定足够的质量能改变和扭曲时空，数学家法兰克·提普勒据此设想了把时空卷起来的时间旅行方法。他认为，如果太空中的一个巨大物体以一半光速旋转，时空便会扭曲折回。因此，只要将来有人制造一个巨大的圆筒，它的长约为直径的10倍，然后使圆筒以15万公里/秒的速度旋转，便会使圆筒中央附近产生一个扭曲折回的时空。 要将这圆筒当时间机器使用，宇宙飞船一定要开到圆筒的中心沿圆筒内壁盘旋飞行：逆圆筒旋转的方向航行是驶入过去，顺圆筒旋转的方向航行是驶入未来，每盘旋一周都使宇宙飞船更深入过去或未来一些。时间旅行者到达了目的时间，便将飞船驶离圆筒。有一件必须明了的事是，正像所有理论上的时间机器一样，就是驶向过去无论怎样也不能到达比制成圆筒更早的时间。 时间旅行是一个极具幻想色彩、也极具魅力的话题，长期以来，科学家们提出的方案一个又一个，时间旅行可能遇到的问题也被热烈讨论着。总有一天，相对论迷人的光芒会照耀着我们开始真正的时间旅行

20年代，天文学家埃德温·哈勃注意到，不同距离的星系发出的光，颜色上稍稍有些差别。远星系的光要比近星系红一些，即波长要长一些，这种现象被称为“哈勃红移”。它说明，各星系正以很高的速度彼此飞离。一列火车快速驶远时，它的汽笛声听来会沉闷很多，因为声波相对于我们的频率变低、波长变长了，这就是多普勒效应。把声波换成光，产生的效果就是红移。哈勃对众多星系的光谱进行研究后确认，红移是一种普遍现象，这表明宇宙正在膨胀。

地球围绕太阳转，有一年四季，太阳系绕那里转呀？太阳系又有没有四季？银河系呢？如果有四季会是什么样子啊？