7月28日吉林大学与爱丁堡大学科研

项目：

从宇宙大爆炸到万有理论：天体物理、核物理与粒子物理

类别：

理科类

课题简介：

天体物理学(英语:Astrophysics)，又称天文物理学，是研究宇宙的物理学，这包括星体 的物理性质(光度，密度，温度，化学成分等等)和星体与星体彼此之间的相互作用。应 用物理理论与方法，天体物理学探讨恒星演化、恒星结构、星际物质、宇宙微波背景、太 阳系的起源和许多跟宇宙学相关的问题。由于天体物理学是一门很广泛的学问，天文物理 学家通常应用很多不同的学术领域，包括力学、电磁学、统计力学、量子力学、相对论、 粒子物理学以及原子分子与光物理学等等。由于近代跨学科的发展，与化学、生物、历 史、计算机、工程、古生物学、考古学、气象学等学科的混合，天体物理学目前大小分支 300—500门主要专业分支，成为物理学当中最前沿的庞大领导学科，是引领近代科学及科 技重大发展的前导科学，同时也是历史最悠久的古老传统科学。天体物理实验数据大多数是依赖观测电磁辐射获得。比较冷的星体，像星际物质或星际云 会发射无线电波。大爆炸后，经过红移，遗留下来的微波，称为宇宙微波背景辐射。研究 这些微波需要非常大的无线电望远镜。太空探索大大地扩展了天文学的疆界。太空中的观测可让观测结果避免受到地球大气层的 干扰，科学家常透过使用人造卫星在地球大气层外进行红外线、紫外线、伽马射线和X射线 天文学等电磁波波段的观测实验，以获得更佳的观测结果。光学天文学通常使用加装电荷耦合元件和光谱仪的望远镜来做观测。由于大气层的扰动会 干涉观测数据的品质，故于地球上的观测仪器通常必须配备调适光学系统，或改由大气层 外的空间天文台来观测，才能得到最优良的影像。在这频域里，恒星的可见度非常高。借 着观测化学频谱，可以分析恒星、星系和星云的化学成分。

学习目标:

中方学习目标：

★ 理解和掌握恒星的能源机理

★ 知晓和理解黑洞的形成

★ 掌握早期宇宙的暴涨

★ 知晓和理解宇宙微波背景辐射与当前宇宙的加速膨胀

外方学习目标:

★ 掌握宇宙大爆炸理论及恒星演化的专业知识

★ 探索暗物质及其存在的证据

★ 集中训练学生对于暗能量，统一理论以及宇宙膨胀的探索能力

★ 增强学生对于复杂问题的表达能力及逻辑思维能力