來源:德國優才計劃
浙江一所醫院的病房裡,
躺著一位極其虛弱的老人,
他的生命即將走到盡頭。
不過,這也沒啥稀奇,
生老病死,阡陌常態,再正常不過,
老人似乎也只是個普通人,
就算去世也不會掀起多大的波瀾,
大家只知道,
他是38號病床的吳其軺。
當天,老人靜悄悄地辭世,
永遠離開了這個世界……
可誰能想到,他這一走,
竟帶走了一個驚心動魄的傳奇!
他的離去更意味著,
一段不朽的歷史中國再無親歷者!
今天,他的故事終於可以說了……
故事的開頭,要從80多年前說起。
當時,日本大肆侵略中華,
妄圖讓我們亡國滅種,
當消息傳到國外,世界各地的華僑,
都以空前的愛國熱情共赴國難!
而閩清縣華僑公會會長吳鑾仕,
竟為祖國存亡甘願犧牲一切,
甚至將自己的兩個兒子送上抗日前線,
其中一個叫吳其璋,
後來成為中國軍神孫立人的愛將,
而另一個叫:吳其軺,
也就是我們今天故事的主人公。
其實不用父親做決定,
吳其軺早就動了上戰場的念頭,
當時在校讀書的他得知東北三省淪陷時,
就心急如焚地寫道:
「只想殺敵報國,奪回東三省!」
而他參戰的目標很明確,
就是當飛行員!
雖然當時中國陸軍犧牲很慘烈,
但空軍更是被日本壓著打,
飛機性能跟日軍差了好幾個時代,
數量更是比不過,
國軍只有不到300架飛機,
而日本投入的飛機多達2000多架。
在這種情況下去參加空軍,
簡直是找死啊,可他不怕,
自願成為人肉炮彈,堅定地踏入了,
杭州筧橋空軍軍官學校的大門。
杭州筧橋空軍軍官學校
要知道,飛行員的訓練本就異常艱苦,
而那時日軍還故意盯著航校轟炸,
打算把中國空軍扼殺在搖籃裡,
學員升空飛行訓練的機會少之又少,
可就是在這樣的情況下,
他居然成長為一名優秀的飛行員。
之後,他又到黃埔軍校學習,
1941年,23歲的他正式畢業了,
蔣介石親自為他頒發「中正劍」。
這把劍代表著軍人的靈魂,
也代表著「不成功,便成仁」,
一旦被俘,便立刻用此劍自殺。
同年6月,他便駕駛著,
毫無作戰能力的教練機去執行任務了,
那天他和4架日本戰機在空中相遇,
他的飛機很快被擊中,墜入河中,
日軍怕他沒斷氣,又扔了好幾顆炸彈,
看到飛機燃起漫天大火,這才放心離去。
本以為他必死無疑,沒想到,
附近鄉民看到後冒死划船把他給救了,
而他儘管保住性命,
卻身中4彈,腿部落下了終身殘疾。
他是多麼渴望回到戰場上,
可他都殘疾了還怎麼打仗,
部隊說什麼都不肯,可他不願放棄,
當時中國飛行員寥寥無幾,
多一名飛行員,就多一份救國的希望,
為了證明自己身體沒問題,他四處找辦法,
最後,找親屬開了張假證明,
這才終於回到戰場一線。
回歸後,由於他的飛行技術出色,
英語又十分流利,
1943年,他被選進了,
中美聯合建立的一支空軍隊伍,
這支隊伍可不簡單,
它就是後來把日軍打得落花流水,
在抗日戰爭正面戰場上叱吒風雲的飛虎隊!
飛虎隊的出現,徹底結束了,
日機佔領中國領空的歷史,
而他,更是飛虎隊中的王牌飛行員。
他88次升空參加作戰,
憑藉一己之力就擊落過6架日機。
1943年,他不幸被日軍防空炮火擊中,
飛機中彈20餘發,可在這樣的情況下,
他硬是突出重圍,把飛機開回了機場,
他的美國戰友都十分佩服他:
「美國飛機過硬,
你們中國的飛行員更厲害,
飛機都被打成馬蜂窩了還能飛回來,
太了不起了!」
飛虎隊隊長陳納德還特別批准他,
拆下C64飛機上的一把椅子,
作為永久的紀念。
1945年,他再次被日機擊中,
而他憑著超強的實力,又再次平安降落。
他多次在戰場上面臨生死考驗,
為了救國,
他義無反顧地衝上藍天。
在他的作戰史中,
他曾負責過「駝峰航線」,
這條航線對中國抗戰的勝利,
有著至關重要的作用。
當時為了躲避日軍攔截,
國際社會援助中國的物資、士兵,
都只能從這條通道運輸。
可「駝峰航線」也被稱為「死亡航線」,
要飛越青藏高原,在峽谷中穿行,
這條航線氣象複雜,地形多變,
因此死亡率高到不能再高,
只有世界頂級飛行員敢飛,
可即使是頂級的,也難以保證生還。
究竟有多恐怖呢?
看一組數據你就明白了,短短三年,
在這條航線上,
美國曾損失468架飛機,
中國損失了46架,
中美共計損失飛行員1500人!
這被稱為:世界戰爭空運史上,
持續時間最長、條件最艱苦、
付出代價最大,最悲壯的空運!
美國駝峰空運總指揮威廉將軍曾說:
二戰期間,在兩個友好國家間飛行,
它的損失率竟然超過了,
歐洲戰場上的對德轟炸,
這就是駝峰航線!
而吳其軺,
居然敢連續4次飛越駝峰航線。
戰友們好幾次都以為他再也回不來了,
在他的宿舍收拾好「遺物」,可沒想到,
他居然完美完成任務,活著回來了。
後來他曾感慨地說:當時物資匱乏,
多少次,我的戰友們都沒有回來,
我們大家都懷著萬分悲傷的心情,
但是,有一條信念是不能改變的,
我們生,要為中華民族的利益拚搏,
我們死,亦做中華民族的鬼雄!
正是因為有像他這樣,
以鮮血守護國家的人存在,
中國才能絕地重生,沒有滅亡。
1945年,日本終於投降,
而他作為飛虎隊分隊長,
坐在日軍投降儀式的第一排,
親眼見證了歷史的一刻,
並榮獲17枚獎章。
之後,他又從3000多名空勤人員中,
脫穎而出,以第一名的成績,
考進美國西點軍校留學,
直到1949年才完成學業。
但這時很多情況都變了。
他當時是先回臺灣,未料,
遠在大陸的父親突然給他寄了封信,
上面寫道:
「我希望你回來,葉落歸根,
一起建設新中國!」
看到家書,他立即決定回去,
克服重重困難,冒著生命危險,
才終於回到大陸,
可他萬萬沒想到,這個決定,
竟開啟了他無比悽涼的下半生!
吳其軺與妻子裘秋瑾1954年的結婚照
他是王牌飛行員,
可回來後卻被禁止碰飛機。
後來,他只好去了,
杭州一所大學的圖書館工作,
可1954年,他被學校開除了,
還被關進了監獄。
如果只是自己受苦倒沒什麼,
更讓他痛心到極點的是親人的遭遇,
先是深愛的父親被槍斃,
接著,他的9個兄弟姐妹,
除了在入緬作戰時犧牲的吳其璋,
全都遭到迫害,無一倖免:
大哥吳其玉是普林斯頓大學博士,
燕京大學教授,曾任司徒雷登的秘書,
被打成右派;
姐姐吳端宜、吳端宜、吳肅宜,
也都成了右派;
哥哥吳其瑗,身體骨頭被打斷,
至今無法正常走路;
大姐吳貞宜曾是北京協和醫院的醫生,
因不堪凌辱而自殺;
哥哥吳其瑞曾任南平副市長,
最終也自殺了……
當年,
被日本鬼子打得遍體鱗傷,他沒哭,
多少次飛行差點死掉,他也沒哭,
可想到親人所遭遇的這一切,
他就痛哭流涕不止!
在這段最難捱的歲月裡,
他差點精神崩潰,
可他堅信自己的清白,
硬是憑超乎常人的毅力堅持了下來。
直到20年後的1974年,
他才終於被平反釋放了,
而此時的他,已成了花甲老人!
被釋放後,由於找不到工作,
他只好當一名拉貨的三輪車夫,
用那條在戰場上受傷的腿,
拉一車重達600斤的貨,
一年365天沒有一天可以休息,
每天僅掙1元2角,連溫飽都成問題,
一家人擠在只有12平米的房子裡。
沒有人知道,這位寒酸的老人,
曾經是多麼優秀的飛行員,
曾經是多麼偉大的民族英雄!
沒有人知道,這個連飯都吃不好的老人,
曾用生命守護下中國的今天。
他對自己過去的輝煌絕口不提,
怕連累家人,將一切都隱藏了起來,
甚至連自己的妻兒都不說。
而他的兒子吳緣,
常常因為貧窮遭到同學欺凌,
被毆打更是家常便飯,
因為他的國軍背景,
兒子上到初中就不得不輟學。
1980年,他家又慘遭洗劫,
當年他拿生命換來的勳章竟丟失了三枚,
老人心裡痛極了,他不停地找,
不停地給美國空軍總部寫信,
希望能把勳章補回來,
言語懇切到極點,可對方沒回應,
於是他就乾脆每年寫一封。
晚年的他,不再踩三輪車了,
他也踩不動了,
他帶著一家老小到農村居住,
每天義務打掃樓道,
平日裡,他最喜歡的就是摺紙飛機,
而他唯一的盼頭,
就是希望有一天勳章能失而復得。
2005年,是抗戰勝利60周年,
國內媒體開始四處尋找當年的飛虎隊員,
他的事跡這才開始被一些人知曉,
當記者上門採訪他時,
老人邊說邊激動的比劃:
「我是歷史反革命,
您隨便打,隨便罵……」
而在拿到國家為他頒發的,
「紀念抗日戰爭勝利60周年」的紀念章時,
他反反覆覆,仔仔細細地摸了好幾遍,
然後大哭不止,像個受盡了委屈的孩子!
後來到了2009年,
美國空軍總部終於承認,為他補發勳章了,
可此時距離他丟失勳章,
已經過去29年了,
而在4年前老人就得了中風,
全身動彈不得,意識模糊……
2010年,彌留之際的他突然有了意識,
他提了一個要求,想去祭拜嶽王廟,
強撐著身體,坐著輪椅來到了那裡,
當看到嶽飛的雕像和精忠報國的誓言,
那一瞬
老人默默無語,熱淚長流。
老人閉上了雙眼,靜悄悄地走了,
仿佛從未來過這個世界一般!
中國最後一位飛虎隊員離世,
一個高貴的靈魂,
飛回到了那片屬於他的藍天!
語宇宙是,所以現在的粒子是所有留下來的那些。今天在我們的宇宙中可能已經沒有留下任何天然的反粒子。但是,在1977年科學家們發現在銀河系中心附近有一個可能的反物質源。如果那個地方真的存在,也意味著存在天然的反物質,所以我們將不再需要製造反物質。 但是目前,我們將不得不創造我們自己的反物質。幸運的是,通過使用高能粒子對撞機(也叫做離子加速器)這種技術製造反物質是可行的。離子加速器,象CERN,是沿很強的環繞的超磁場排列的一些巨大的隧道,超磁場可以使原子以接近光速的速度推進。當原子通過加速器出來時,它轟擊目標,創造出粒子。這些粒子中的一些就是用磁場分離的反粒子。這些高能離子加速器每年只能產生幾個毫微克的反核子。一毫微克是一克的十億分之一。所有一年之內在CERN產生的反核子只夠一個100瓦的電燈泡亮3秒鐘。如果要用反核子進行星際旅行將需要消耗幾噸才能實現。 暗物質 什麼是暗物質?暗物質(包括暗能量)被認為是宇宙研究中最具挑戰性的課題,它代表了宇宙中90%以上的物質含量,而我們可以看到的物質只佔宇宙總物質量的10%不到(約5%左右)。暗物質無法直接觀測得到,但它卻能干擾星體發出的光波或引力,其存在能被明顯地感受到。科學家曾對暗物質的特性提出了多種假設,但直到目前還沒有得到充分的證明。 幾十年前,暗物質(dark matter)剛被提出來時僅僅是理論的產物,但是現在我們知道暗物質已經成為了宇宙的重要組成部分。暗物質的總質量是普通物質的6.3倍,在宇宙能量密度中佔了1/4,同時更重要的是,暗物質主導了宇宙結構的形成。暗物質的本質現在還是個謎,但是如果假設它是一種弱相互作用亞原子粒子的話,那麼由此形成的宇宙大尺度結構與觀測相一致。不過,最近對星系以及亞星繫結構的分析顯示,這一假設和觀測結果之間存在著差異,這同時為多種可能的暗物質理論提供了用武之地。通過對小尺度結構密度、分布、演化以及其環境的研究可以區分這些潛在的暗物質模型,為暗物質本性的研究帶來新的曙光。 大約65年前,第一次發現了暗物質存在的證據。當時,弗裡茲·扎維奇發現,大型星系團中的星系具有極高的運動速度,除非星系團的質量是根據其中恆星數量計算所得到的值的100倍以上,否則星系團根本無法束縛住這些星系。之後幾十年的觀測分析證實了這一點。儘管對暗物質的性質仍然一無所知,但是到了80年代,佔宇宙能量密度大約20%的暗物質以被廣為接受了。 在引入宇宙膨脹理論之後,許多宇宙學家相信我們的宇宙是平直的,而且宇宙總能量密度必定是等於臨界值的(這一臨界值用於區分宇宙是封閉的還是開放的)。與此同時,宇宙學家們也傾向於一個簡單的宇宙,其中能量密度都以物質的形式出現,包括4%的普通物質和96%的暗物質。但事實上,觀測從來就沒有與此相符合過。雖然在總物質密度的估計上存在著比較大的誤差,但是這一誤差還沒有大到使物質的總量達到臨界值,而且這一觀測和理論模型之間的不一致也隨著時間變得越來越尖銳。 當意識到沒有足夠的物質能來解釋宇宙的結構及其特性時,暗能量出現了。暗能量和暗物質的唯一共同點是它們既不發光也不吸收光。從微觀上講,它們的組成是完全不同的。更重要的是,像普通的物質一樣,暗物質是引力自吸引的,而且與普通物質成團並形成星系。而暗能量是引力自相斥的,並且在宇宙中幾乎均勻的分布。所以,在統計星系的能量時會遺漏暗能量。因此,暗能量可以解釋觀測到的物質密度和由暴漲理論預言的臨界密度之間70-80%的差異。之後,兩個獨立的天文學家小組通過對超新星的觀測發現,宇宙正在加速膨脹。由此,暗能量佔主導的宇宙模型成為了一個和諧的宇宙模型。最近威爾金森宇宙微波背景輻射各向異性探測器(Wilkinson Microwave Anisotrope Probe,WMAP)的觀測也獨立的證實了暗能量的存在,並且使它成為了標準模型的一部分。 暗能量同時也改變了我們對暗物質在宇宙中所起作用的認識。按照愛因斯坦的廣義相對論,在一個僅含有物質的宇宙中,物質密度決定了宇宙的幾何,以及宇宙的過去和未來。加上暗能量的話,情況就完全不同了。首先,總能量密度(物質能量密度與暗能量密度之和)決定著宇宙的幾何特性。其次,宇宙已經從物質佔主導的時期過渡到了暗能量佔主導的時期。大約在「大爆炸」之後的幾十億年中暗物質佔了總能量密度的主導地位,但是這已成為了過去。現在我們宇宙的未來將由暗能量的特性所決定,它目前正時宇宙加速膨脹,而且除非暗能量會隨時間衰減或者改變狀態,否則這種加速膨脹態勢將持續下去。 不過,我們忽略了極為重要的一點,那就是正是暗物質促成了宇宙結構的形成,如果沒有暗物質就不會形成星系、恆星和行星,也就更談不上今天的人類了。宇宙儘管在極大的尺度上表現出均勻和各向同性,但是在小一些的尺度上則存在著恆星、星系、星系團、巨洞以及星系長城。而在大尺度上能過促使物質運動的力就只有引力了。但是均勻分布的物質不會產生引力,因此今天所有的宇宙結構必然源自於宇宙極早期物質分布的微小漲落,而這些漲落會在宇宙微波背景輻射(CMB)中留下痕跡。然而普通物質不可能通過其自身的漲落形成實質上的結構而又不在宇宙微波背景輻射中留下痕跡,因為那時普通物質還沒有從輻射中脫耦出來。 另一方面,不與輻射耦合的暗物質,其微小的漲落在普通物質脫耦之前就放大了許多倍。在普通物質脫耦之後,已經成團的暗物質就開始吸引普通物質,進而形成了我們現在觀測到的結構。因此這需要一個初始的漲落,但是它的振幅非常非常的小。這裡需要的物質就是冷暗物質,由於它是無熱運動的非相對論性粒子因此得名。 在開始闡述這一模型的有效性之前,必須先交待一下其中最後一件重要的事情。對於先前提到的小擾動(漲落),為了預言其在不同波長上的引力效應,小擾動譜必須具有特殊的形態。為此,最初的密度漲落應該是標度無關的。也就是說,如果我們把能量分布分解成一系列不同波長的正弦波之和,那麼所有正弦波的振幅都應該是相同的。暴漲理論的成功之處就在於它提供了很好的動力學出發機制來形成這樣一個標度無關的小擾動譜(其譜指數n=1)。WMAP的觀測結果證實了這一預言,其觀測到的結果為n=0.99±0.04。 但是如果我們不了解暗物質的性質,就不能說我們已經了解了宇宙。現在已經知道了兩種暗物質--中微子和黑洞。但是它們對暗物質總量的貢獻是非常微小的,暗物質中的絕大部分現在還不清楚。這裡我們將討論暗物質可能的候選者,由其導致的結構形成,以及我們如何綜合粒子探測器和天文觀測來揭示暗物質的性質。 最被看好的暗物質候選者 長久以來,最被看好的暗物質僅僅是假說中的基本暗性粒子,它具有壽命長、溫度低、無碰撞的特殊特性。壽命長意味著它的壽命必須與現今宇宙年齡相當,甚至更長。溫度低意味著在脫耦時它們是非相對論性粒子,只有這樣它們才能在引力作用下迅速成團。無碰撞指的是暗物質粒子(與暗物質和普通物質)的相互作用截面在暗物質暈中小的可以忽略不計。這些粒子僅僅依靠引力來束縛住對方,並且在暗物質暈中以一個較寬的軌道偏心律譜無阻礙的作軌道運動。 低溫無碰撞暗物質(CCDM)被看好有幾方面的原因。第一,CCDM的結構形成數值模擬結果與觀測相一致。第二,作為一個特殊的亞類,弱相互作用大質量粒子(WIMP)可以很好的解釋其在宇宙中的豐度。如果粒子間相互作用很弱,那麼在宇宙最初的萬億分之一秒它們是處於熱平衡的。之後,由於湮滅它們開始脫離平衡。根據其相互作用截面估計,這些物質的能量密度大約佔了宇宙總能量密度的20-30%。這與觀測相符。CCDM被看好的第三個原因是,在一些理論模型中預言了一些非常有吸引力的候選粒子。 其中一個候選者就是中性子(neutralino),一種超對稱模型中提出的粒子。超對稱理論是超引力和超弦理論的基礎,它要求每一個已知的費米子都要有一個伴隨的玻色子(尚未觀測到),同時每一個玻色子也要有一個伴隨的費米子。如果超對稱依然保持到今天,伴隨粒子將都具有相同質量。但是由於在宇宙的早期超對稱出現了自發的破缺,於是今天伴隨粒子的質量也出現了變化。而且,大部分超對稱伴隨粒子是不穩定的,在超對稱出現破缺之後不久就發生了衰變。但是,有一種最輕的伴隨粒子(質量在100GeV的數量級)由於其自身的對稱性避免了衰變的發生。在最簡單模型中,這些粒子是呈電中性且弱相互作用的--是WIMP的理想候選者。如果暗物質是由中性子組成的,那麼當地球穿過太陽附近的暗物質時,地下的探測器就能探測到這些粒子。另外有一點必須注意,這一探測並不能說明暗物質主要就是由WIMP構成的。現在的實驗還無法確定WIMP究竟是佔了暗物質的大部分還是僅僅只佔一小部分。 另一個候選者是軸子(axion),一種非常輕的中性粒子(其質量在1μeV的數量級上),它在大統一理論中起了重要的作用。軸子間通過極微小的力相互作用,由此它無法處於熱平衡狀態,因此不能很好的解釋它在宇宙中的豐度。在宇宙中,軸子處於低溫玻色子凝聚狀態,現在已經建造了軸子探測器,探測工作也正在進行。 暗物質和暗能量是世紀謎題 21世紀初科學最大的謎是暗物質和暗能量。它們的存在,向全世界年輕的科學家提出了挑戰。暗物質存在於人類已知的物質之外,人們目前知道它的存在,但不知道它是什麼,它的構成也和人類已知的物質不同。在宇宙中,暗物質的能量是人類已知物質的能量的5倍以上。 暗能量更是奇怪,以人類已知的核反應為例,反應前後的物質有少量的質量差,這個差異轉化成了巨大的能量。暗能量卻可以使物質的質量全部消失,完全轉化為能量。宇宙中的暗能量是已知物質能量的14倍以上。 宇宙之外可能有很多宇宙 圍繞暗物質和暗能量,李政道闡述了他最近發表文章探討的觀點。他提出「天外有天」,指出「因為暗能量,我們的宇宙之外可能有很多的宇宙」,「我們的宇宙在加速地膨脹」且「核能也許可以和宇宙中的暗能量相變相連」。 暗物質是誰最先發現的呢? 1915年,愛因斯坦根據他的相對論得出推論:宇宙的形狀取決於宇宙質量的多少。他認為,宇宙是有限封閉的。如果是這樣,宇宙中物質的平均密度必須達到每立方釐米5×10的負30次方克。但是,迄今可觀測到的宇宙的密度,卻比這個值小100倍。也就是說,宇宙中的大多數物質「失蹤」了,科學家將這種「失蹤」的物質叫「暗物質」。 一些星體演化到一定階段,溫度降得很低,已經不能再輸出任何可以觀測的電磁信號,不可能被直接觀測到,這樣的星體就會表現為暗物質。這類暗物質可以稱為重子物質的暗物質。 還有另一類暗物質,它的構成成分是一些帶中性的有靜止質量的穩定粒子。這類粒子組成的星體或星際物質,不會放出或吸收電磁信號。這類暗物質可以稱為非重子物質的暗物質。 Abell 2390星系團(上半圖)和MS2137.3-2353星系團(下半圖),距離我們約有20億光年遠。上圖右半方的影像,是哈勃太空望遠鏡所拍攝的假色照片,而相對應的左半方影像,是由錢卓拉X射線觀測站所拍攝的X射線影像。雖然哈勃望遠鏡的影像中,可以看到數量眾多的星系,但在X射線影像裡,這些星系的蹤影卻無處可尋,只見到一團溫度有數百萬度,而且會輻射出X射線的熾熱星系團雲氣。除了表面上的差異外,這些觀測其實還含有更重大的謎團呢。因為右方影像中星系的總質量加上左方雲氣的質量,它們所產生的重力,並不足以讓這團熾熱雲氣乖乖地留在星系團之內。事實上再怎麼細算,這些質量只有「必要質量」的百分之十三而已!在右方哈伯望遠鏡的深場影像裡,重力透鏡效應影像也指出造成這些幻像所需要的質量,大於哈勃望遠鏡和錢卓拉觀測站所直接看到的。天文學家認為,星系團內大部分的物質,是連這些靈敏的太空望遠鏡也看不到的「 暗物質」。 1930年初,瑞士天文學家茲威基發表了一個驚人結果:在星系團中,看得見的星系只佔總質量的1/300以下,而99%以上的質量是看不見的。不過,茲威基的結果許多人並不相信。直到1978年才出現第一個令人信服的證據,這就是測量物體圍繞星系轉動的速度。我們知道,根據人造衛星運行的速度和高度,就可以測出地球的總質量。根據地球繞太陽運行的速度和地球與太陽的距離,就可以測出太陽的總質量。同理,根據物體(星體或氣團)圍繞星系運行的速度和該物體距星系中心的距離,就可以估算出星系範圍內的總質量。這樣計算的結果發現,星系的總質量遠大於星系中可見星體的質量總和。結論似乎只能是:星系裡必有看不見的暗物質。那麼,暗物質有多少呢?根據推算,暗物質佔宇宙物質總量的20—30%才合適。 天文學的觀測表明,宇宙中有大量的暗物質,特別是存在大量的非重子物質的暗物質。據天文學觀測估計,宇宙的總質量中,重子物質約佔2%,也就是說,宇宙中可觀測到的各種星際物質、星體、恆星、星團、星雲、類星體、星系等的總和只佔宇宙總質量的2%,98%的物質還沒有被直接觀測到。在宇宙中非重子物質的暗物質當中,冷暗物質約佔70%,熱暗物質約佔30%。 標準模型給出的62種粒子中,能夠穩定地獨立存在的粒子只有12種,它們是電子、正電子、質子、反質子、光子、3種中微子、3種反中微子和引力子。這12種穩定粒子中,電子、正電子、質子、反質子是帶電的,不能是暗物質粒子,光子和引力子的靜止質量是零,也不能是暗物質粒子。因此,在標準模型給出的62種粒子中,有可能是暗物質粒子的只有3種中微子和3種反中微子。 20世紀80年代初期,美國天文學家艾倫森發現,距我們30萬光年的天龍座矮星系中,許多碳星(巨大的紅星)周圍存在著穩定的暗物質,即這些暗物質受到嚴格的束縛。高能熱粒子和能量適中的暖粒子是難以束縛住的,它們會到處亂竄,只有運行很慢的「冷粒子」才能束縛住。物理學家認為那是「軸子」,它是一種非常穩定的冷「微子,質量只有電子質量的數百萬分之一。這就是暗物質的軸子模型。 軸子模型是否成立,最終得由實驗裁決。最近,還有人提出,暗物質可能是一種稱做「宇宙弦」的弦狀物質,它產生於大爆炸後的一秒期間內,直徑為1萬億億億分之一釐米,質量密度大得驚人,每寸長約1億億噸。這種理論是否成立,同樣有待科學家進一步研究。 為探索暗物質的秘密,世界各國的粒子物理學家正在這個領域努力工作,相信揭開暗物質神秘面紗的那一天不會太遙遠了。 在引入宇宙暴漲理論之後,許多宇宙學家相信我們的宇宙是平直的,而且宇宙總能量密度必定是等於臨界值的(這一臨界值用於區分宇宙是封閉的還是開放的)。與此同時,宇宙學家們也傾向於一個簡單的宇宙,其中能量密度都以物質的形式出現,包括4%的普通物質和96%的暗物質。但事實上,觀測從來就沒有與此相符合過。雖然在總物質密度的估計上存在著比較大的誤差,但是這一誤差還沒有大到使物質的總量達到臨界值,而且這一觀測和理論模型之間的不一致也隨著時間變得越來越尖銳。 當意識到沒有足夠的物質能來解釋宇宙的結構及其特性時,暗能量出現了。暗能量和暗物質的唯一共同點是它們既不發光也不吸收光。從微觀上講,它們的組成是完全不同的。更重要的是,像普通的物質一樣,暗物質是引力自吸引的,而且與普通物質成團並形成星系。而暗能量是引力自相斥的,並且在宇宙中幾乎均勻的分布。所以,在統計星系的能量時會遺漏暗能量。因此,暗能量可以解釋觀測到的物質密度和由暴漲理論預言的臨界密度之間70-80%的差異。之後,兩個獨立的天文學家小組通過對超新星的觀測發現,宇宙正在加速膨脹。由此,暗能量佔主導的宇宙模型成為了一個和諧的宇宙模型。最近威爾金森宇宙微波背景輻射各向異性探測器(Wilkinson Microwave Anisotrope Probe,WMAP)的觀測也獨立的證實了暗能量的存在,並且使它成為了標準模型的一部分。 暗能量同時也改變了我們對暗物質在宇宙中所起作用的認識。按照愛因斯坦的廣義相對論,在一個僅含有物質的宇宙中,物質密度決定了宇宙的幾何,以及宇宙的過去和未來。加上暗能量的話,情況就完全不同了。首先,總能量密度(物質能量密度與暗能量密度之和)決定著宇宙的幾何特性。其次,宇宙已經從物質佔主導的時期過渡到了暗能量佔主導的時期。大約在「大爆炸」之後的幾十億年中暗物質佔了總能量密度的主導地位,但是這已成為了過去。現在我們宇宙的未來將由暗能量的特性所決定,它目前正時宇宙加速膨脹,而且除非暗能量會隨時間衰減或者改變狀態,否則這種加速膨脹態勢將持續下去。 暗物質的蹤跡 暗物質是相對可見物質來說的。所謂可見物質,除發射可見光的物質外,還包括輻射紅外線等其他電磁波的物質。雖然宇宙中的可見物質大部分不能用肉眼直接看到,但探測它們發出的各種電磁波就可以知道它們的存在。暗物質不輻射電磁波,但有質量。 科學家為什麼會提出「暗物質」這個概念?宇宙中有沒有暗物質? 在物理學中,把狀態變化的「轉折點」成為「臨界點」,比如水變成冰,溫度臨界值(或者說「臨界點」)為0℃。宇宙學的研究認為,宇宙中物質的平均密度,與決定宇宙是膨脹還是收縮的臨界值,相差不會超過百萬分之一。可是,宇宙中發可見光的恆星和星系的物質總量不到臨界值的1%,加上輻射其他電磁波的天體,如行星、白矮星和黑洞等,最多也只有臨界值的10%。 現已知道,宇宙的大結構呈泡沫狀,星系聚集成「星系長城」,即泡沫的連接纖維,而纖維之間是巨大的「宇宙空洞」,即大泡泡,直徑達1~3億光年。如果沒有一種看不見的暗物質的附加引力「幫忙」,這麼大的空洞是不能維持的,就像屋頂和橋梁的跨度過大不能支持一樣。 我們的宇宙儘管在膨脹,但高速運動中的個星系並不散開,如果僅有可見物質,它們的引力是不足以把各星系維持在一起的。 我們知道,太陽系的質量,99.86%集中在太陽系的中心即太陽上,因此,離太陽近的行星受到太陽的引力,比離太陽遠的行星大,因此,離太陽近的行星繞太陽運行的速度,比離太陽遠的行星快,以便產生更大的離心加速度(離心力)來平衡較大的太陽引力。但在星系中心,雖然也集中了更多的恆星,還有質量巨大的黑洞,可是,離星系中心近的恆星的運動速度,並不比離得遠的恆星的運動速度快。這說明星系的質量並不集中在星系中心,在星系的外圍區域一定有大量暗物質存在。 天體的亮度反應天體的質量。所以天文學家常常用星系的亮度來推算星系的質量,也可通過引力來推算星系的質量。可是,從引力推算出的銀河系的質量,是從亮度推算的銀河系質量的十倍以上,在外圍區域甚至達五千倍。因而,在那裡必然有大量暗物質存在。 那麼,暗物質是些什麼物質呢? 宇宙學研究發現,在宇宙大爆炸初期產生的各種基本粒子中,有一種叫做中微子的粒子不參與形成物質的核反應,也不與任何物質作用,它們一直散布在太空中,是暗物質的主要「嫌疑人」。 但中微子在1931年被提出來以後,一直被認為質量為零。這樣,即使太空是中微子的海洋,也不會形成質量和引力。曾有人設想存在一種「類中微子」,它的性質與中微子類似,但有質量。可是一直沒有發現「類中微子」的存在。 極小的中微子運動速度極高,可自由穿透任何物質,甚至整個地球,很難被捕找到。但中微子與物質原子和亞原子粒子碰撞時,會使他們撕裂而發出閃光。探測到這種效應就是探到了中微子。但為了避免地面上的各種因素的幹擾,必須把探測裝置(如帶測量儀器並裝有數千噸水的水箱)放在很深(如1000米)的地下。 1981年,一名蘇聯科學家在試驗中發現中微子可能有質量。近幾年,日、美科學家進一步證實中微子有質量。如果這個結論能得到最後確認,則中微子就是人們尋找的暗物質。 尋找暗物質有著重大的科學意義。如中微子確有質量,則宇宙中的物質密度將超過臨界值,宇宙將終有一天轉而收縮。關於宇宙是繼續膨脹還是轉而收縮的長久爭論將塵埃落定。。
他的兒子哭著說:
「父親總算堅強地走完了人生的全程,
他這一生,好日子也過過,
苦日子也過過,
可算是嘗遍了人生的酸甜苦辣……!」
老人生前曾這樣總結自己的一生:
「我這輩子沒有什麼功勞,
也沒有幹對不起人民的事。」
短短兩句話,
卻看得人止不住的熱淚盈眶。
他曾用一腔熱血,
縫補破碎華夏的蒼穹,
他曾駕駛銀鷹痛擊倭寇,
立下赫赫戰功,
守護下我們今天中國的盛世太平!
他代表著真正的國家精神,
可這位中國王牌飛行員卻說,
他這輩子沒什麼功勞……
10年過去,
那具傷痕累累的肉體已隨風消散,
可那曾響徹人間的壯志豪情,
那曲曾譜寫在,
中國血淚史上悽惋欲絕的悲歌,
還有他那份對祖國厚重的愛,仍在久久,久久的激蕩!