attend vt 出席, 参加 M1U01 1
assembly n 集会, 会议 M1U01 2
earn vt 赚, 挣得, 获得 M1U01 3
respect n& vt 尊敬, 敬重, 尊重 M1U01 4
achieve vt 赢得,取得:实现,成就 M1U01 5
grade n 学分,成绩,等级 M1U01 6
literature n 文学(作品), 文艺, 著作, 文献 M1U01 7
average adj 一般的, 普通的,通常的, 平均的 M1U01 8
challenging adj 具有挑战性的 M1U01 9
lunchtime n 午餐时间 M1U01 10
e-mail vt 给……发电子邮件 M1U01 11
for free ad 免费 M1U01 12
extra a 额外的,外加的 M1U01 13
cooking n 做饭,烹饪,烹调 M1U01 14
prepare vt&vi 准备 M1U01 15
drop vt 放弃 M1U01 16
Spanish n 西班牙人, 西班牙语 M1U01 17
German n 德国人, 德语 M1U01 18
woodwork n 木工手艺 M1U01 19
miss vt 想念, 思念 M1U01 20
dessert n 餐后甜点 M1U01 21
field n 运动场,操场 M1U01 22
experience vt 体验, 经历 M1U01 23
article n 文章, 论文 M1U01 24
penfriend n 笔友 M1U01 25
introduce vt 介绍, 传入, 引进 M1U01 26
immediately ad 立即, 马上 M1U01 27
former a 从前的, 以前的 M1U01 28
recently ad 最近 M1U01 29
culture n 文化 M1U01 30
develop vt 培养,养成 M1U01 31
photograph n 照片,相片 M1U01 32
donate vt 捐赠, 捐献,赠予 M1U01 33
gift n 赠品, 礼物 M1U01 34
display vt 陈列, 展览 M1U01 35
kindness n 善举,好意, 善意 M1U01 36
guest n 客人, 来宾 M1U01 37
speech n 演说, 演讲, 讲话 M1U01 38
flat n 套房,公寓 M1U01 39
bookcase n 书架, 书柜, 书橱 M1U01 40
attention n 注意, 关心, 关注 M1U01 41
pay attention to vt 注意 M1U01 42
please vt 使满意, 取悦 M1U01 43
title n (书的)名称, (文章等的)标题,题目 M1U01 44
dynasty n 朝代, 王朝 M1U01 45
cover n (书的)封面, 盖子 M1U01 46
back cover n (书的)封底 M1U01 47
recent a 新近的, 最近的 M1U01 48
professor n 教授 M1U01 49
regret vt & vi 遗憾, 抱歉, 后悔, 惋惜 M1U01 50
inform vt 通知, 告诉, 获悉, 告知 M1U01 51
run vt 管理, 经营 M1U01 52
host n 主持人, 主人,东道主 M1U01 53
approve vt& vi 批准, 通过, 赞成 M1U01 54
broadcast vt& n 广播, 播放 M1U01 55
preparation n 准备, 筹备 M1U01 56
close a 紧密的, 靠近的 M1U01 57
outing n 短途旅行,远足 M1U01 58
continue vt& vi 继续, 持续 M1U01 59
poet n 诗人 M1U01 60
generation n 一代, 一代人 M1U01 61
poem n 诗, 诗篇 M1U01 62
select vt 选择, 挑选 M1U01 63
require vt 需要, 要求 M1U01 64
scary a 吓人的,使人惊恐的 M1U01 65
nature n 自然, 自然界, 大自然 M1U01 66
act n (戏剧的)一幕 vt 行动, 表演 M1U02 1
vacation n <美>假期, 休假 M1U02 2
curtain n 窗帘, 门帘, (舞台上的)幕,幕布 M1U02 3
surprise n 使吃惊, 使惊奇 M1U02 4
be supposed to v 应该……, 应当… M1U02 5
bend vi& vt 弯腰, 屈身,使弯曲 M1U02 6
touch vt 接触, 触摸 M1U02 7
do with vt 处理,处置 M1U02 8
trash n 垃圾 M1U02 9
explain vt& vi 解释, 说明 M1U02 10
mess n 杂乱,混乱, 一团糟 M1U02 11
sink n 水槽, 水池, 洗碗池 M1U02 12
garbage n 垃圾 M1U02 13
can n 罐子,金属容器 M1U02 14
trash can n <美> 垃圾桶 M1U02 15
leave vt 使…处于某种状态,听任 M1U02 16
charge n 负责, 掌管 M1U02 17
in charge ad 负责, 掌管 M1U02 18
adult n 成人, 成年人 M1U02 19
reason n 理由, 原因 M1U02 20
trust vt 信任 M1U02 21
behavior n <美>举止, 行为 M1U02 22
unpunished a 免受惩罚的 M1U02 23
teenager n (13至19岁的)青少年 M1U02 24
fault n 过错, 错误 M1U02 25
slam vt 砰地关上 M1U02 26
go out vt (灯)熄灭 M1U02 27
scene n (戏剧的)一场,场面, 景色 M1U02 28
mad a 狂怒的,疯狂的 M1U02 29
notanymore ad 不再,再也不 M1U02 30
hard a 苛刻的,严厉的 M1U02 31
be hard on v 对…苛刻,对…要求严格 M1U02 32
now that conj 既然,由于 M1U02 33
rude a 粗鲁的, 无礼的 M1U02 34
punish vt 惩罚, 处罚 M1U02 35
explanation n 解释, 解说, 说明 M1U02 36
grown-up n 成年人 M1U02 37
cash n 现金 M1U02 38
okay a 好的, 行的 M1U02 39
grandparent n 祖父母,外祖父母 M1U02 40
boring a 令人厌烦的, 无聊的, 乏味的 M1U02 41
mark n 标志, 分数, 痕迹, 记号 M1U02 42
test n& vt 测验, 检验, 测验, 检查 M1U02 43
stay up vi 不睡觉, 熬夜 M1U02 44
upset a 心烦的, 苦恼的 vt 使心烦,使苦恼 M1U02 45
after all ad 毕竟 M1U02 46
mix vi& vt 混和, 混淆, 弄混 M1U02 47
mix up vt 混淆, 农乱,搅匀,拌和 M1U02 48
score n& vt 得分 M1U02 49
interest vt 使……感兴趣 M1U02 50
silly a 愚蠢的 M1U02 51
sincerely ad 真诚地 M1U02 52
column n 专栏, 栏目 M1U02 53
as though conj 好像,似乎 M1U02 54
insist vt& vi 坚持, 坚持认为 M1U02 55
insist on vt 坚持, 坚持认为 M1U02 56
cafe n 咖啡馆, 小餐馆 M1U02 57
Internet cafe n 网吧 M1U02 58
chat vi & n 聊天, 闲谈 M1U02 59
valuable a 宝贵的,珍贵的,贵重的 M1U02 60
period n 时间段,时期,阶段 M1U02 61
at present ad 现在,目前, 当前 M1U02 62
argument n 争论, 辩论, 论据, 论点 M1U02 63
freedom n 自由 M1U02 64
relationship n 关系 M1U02 65
mainly ad 大体上, 主要地 M1U02 66
suggest vt 建议, 暗示, 提出, 使想到 M1U02 67
fight vi 争吵,争论,打架,争斗 M1U02 68
crazy a 发疯的,疯狂的 M1U02 69
like crazy ad 发疯地,拼命地 M1U02 70
spare a 空闲的,多余的 M1U02 71
selfish a 自私的 M1U02 72
unloving a 缺乏爱心的 M1U02 73
forbid vt 禁止 M1U02 74
truly ad 真诚地, 真心地 M1U02 75
gym n 健身房,体育馆 M1U03 1
work out vi 锻炼 M1U03 2
stay vi 保持 M1U03 3
slim a 苗条的, 纤细的 M1U03 4
figure n 体形, 身材 M1U03 5
weight n 体重,重量,杠铃片 M1U03 6
ashamed a 惭愧的, 羞耻的 M1U03 7
since conj 因为, 既然 M1U03 8
weight-loss a 减肥的 M1U03 9
exercise vi 锻炼, 运动 M1U03 10
work vi 起作用,有效果,奏效 M1U03 11
priceless a 无价的, 珍贵的 M1U03 12
recover vi 痊愈,恢复健康,vt 重新获得,恢复 M1U03 13
liver n 肝脏 M1U03 14
failure n 衰退,衰竭,故障,失灵 M1U03 15
contain vt 包含, 容纳 M1U03 16
harmful a 有害的 M1U03 17
chemical n 化学物质, 化学药品 a 化学的 M1U03 18
operation n 手术 M1U03 19
exact a 精确的, 准确的 M1U03 20
match n 相配的人或物, 配对物 vt & vi相称, 匹配 M1U03 21
follow vt 遵循, 遵守,依照 M1U03 22
advice n 忠告, 建议 M1U03 23
seldom ad 很少, 不常, 难得 M1U03 24
damage n& vt 损害, 伤害 M1U03 25
attractive a 有吸引力的, 有魅力的 M1U03 26
touching a 动人的,感人的 M1U03 27
stranger n 陌生人 M1U03 28
embarrassed a 尴尬的 M1U03 29
pressure n 压力 M1U03 30
actress n 女演员 M1U03 31
overweight a 肥胖的 M1U03 32
diet n 节食, 日常的饮食 vi节食, 控制饮食 M1U03 33
go on diets i 节食 M1U03 34
in secret ad 秘密地 M1U03 35
properly ad 适当地, 合适地,合理地 M1U03 36
akinny a 极搜的,皮包骨的 M1U03 37
lift vt 举起 M1U03 38
consider vt 考虑, 认为 M1U03 39
effect n 效果, 作用, 影响 M1U03 40
side effect n 副作用 M1U03 41
fall out v (头发等)脱落 M1U03 42
affect vt 影响 M1U03 43
sportsman n 运动员 M1U03 44
achievement n 成就 M1U03 45
risk n& vt 冒险 M1U03 46
post n (再网上发布的)帖子 M1U03 47
put on weight v 体重增加 M1U03 48
recognize vt 认出, 识别, 认可, 公认 M1U03 49
lifestyle n 生活方式, 生活习惯 M1U03 50
energy n 能量 M1U03 51
regularly a 定期地, 有规律地,经常地 M1U03 52
along with vt 连同…,随同…… M1U03 53
regular n 定期的, 有规律的,经常的 M1U03 54
in the long term ad 从长远角度看 M1U03 55
yet ad 然而, 但是 M1U03 56
skip vt& vi 跳过,略过 M1U03 57
control vt& n 控制 M1U03 58
calorie n 卡路里, 卡 M1U03 59
teenage a 十几岁的 M1U03 60
system n 系统 M1U03 61
skin n 皮肤 M1U03 62
count vi 算数, 有效 M1U03 63
relaxed a 放松的,轻松的 M1U03 64
ability n 能力, 才干 M1U03 65
concentrate vt& vi 集中(注意力、精神等),全神贯注 M1U03 66
amount n 量, 数量 M1U03 67
as a matter of fact ad 事实上 M1U03 68
loss n 损失, 丢失 M1U03 69
suggestion n 建议 M1U03 70
in no time ad 马上, 立刻 M1U03 71
tale n 故事, 传说 M2U01 1
unexplained a 无法解释的,神秘的 M2U01 2
puzzled a 困惑的,茫然的 M2U01 3
step up vt 加强,加紧,促进 M2U01 4
search n& vi &vt 搜索, 搜寻, 探求, 搜查 M2U01 5
due to ad 因为, 由于 M2U01 6
sighting n 目击,目睹 M2U01 7
puzzling a 令人困惑不解的 M2U01 8
alien a 外星人的 n 外星人 M2U01 9
show up vt 出现,露面 M2U01 10
witness n 证人, 目击者 vt 目击,见证 M2U01 11
according to ad 根据 M2U01 12
full moon n 满月 M2U01 13
multi-coloured a 多色彩的, 五彩缤纷的 M2U01 14
white-skinned a 白皮肤的 M2U01 15
strange-looking a 怪模怪样的 M2U01 16
creature n 人, 动物 M2U01 17
UFO n (Unidentified Flying Object)不明飞行物 M2U01 18
research n& vi &vt 研究, 调查 M2U01 19
nightmare n 梦魇,恶梦 M2U01 20
frightening a 令人恐惧的 M2U01 21
rule out vt 排除 M2U01 22
possibility n 可能性 M2U01 23
look into vt 调查,检查 M2U01 24
make up vt 编造,捏造,杜撰 M2U01 25
tak charge of vt 负责, 接管 M2U01 26
case n 案子, 案件 M2U01 27
murder n& vt 谋杀, 凶杀 M2U01 28
convincing a 令人信服的 M2U01 29
evidence n 证据 M2U01 30
outer a 外部的, 外面的 M2U01 31
outer space n 太空, 外层空间 M2U01 32
progress n 进展, 进步 M2U01 33
disappointed a 感到失望的 M2U01 34
Yeti n (Abominable Snowman) 雪人 M2U01 35
monster n 怪物, 怪兽 M2U01 36
treasure n 财宝, 财富, 珍品, 财产 M2U01 37
lately ad 近来, 最近 M2U01 38
website n 网站 M2U01 39
mysterious a 神秘的 M2U01 40
comic strip n 连环漫画 M2U01 41
wild a 野性的, 野生的 M2U01 42
man-like a 样子象人的 M2U01 43
similar a 相似的, 类似的 M2U01 44
hairy a 多毛的, 毛茸茸的 M2U01 45
villager n 村民 M2U01 46
mountain climber n 登山者 M2U01 47
thick a 茂密的, 稠密的, 厚的 M2U01 48
fur n (动物的)毛皮, 皮毛 M2U01 49
shoulder n 肩, 肩部 M2U01 50
national a 国家的 M2U01 51
run after vt 追赶, 追逐 M2U01 52
strength n 力量, 力气 M2U01 53
footprint n 足迹, 脚印 M2U01 54
state n 国家, 州 M2U01 55
support vt& n 支撑, 扶持, 支持, 搀扶 M2U01 56
existence n 存在 M2U01 57
on everage ad 平均 M2U01 58
inch n 英寸(长度单位) M2U01 59
exist vt 存在 M2U01 60
possibly ad 可能 M2U01 61
mystery n 神秘, 神秘的事物 M2U01 62
adventure n 冒险, 冒险经历 M2U02 1
astonishing a 令人惊讶的 M2U02 2
camel n 骆驼 M2U02 3
dusty a 灰尘飞扬的, 满是灰尘的 M2U02 4
local a 地方的, 当地的 M2U02 5
camp vi 宿营 n 宿营地 M2U02 6
torch n 火把,火炬, 手电筒 M2U02 7
dark n 黑暗 M2U02 8
in the dark ad 在黑暗中 M2U02 9
uncomfortable a 不舒服的, 不自在的 M2U02 10
actually ad 实际上, 事实上 M2U02 11
white-water rafting n 白浪漂流,激浪漂流 M2U02 12
clothing n 衣服 M2U02 13
helmet n 头盔, 钢盔 M2U02 14
life jacket n 救生衣 M2U02 15
in case conj 万一 M2U02 16
raft n 筏子 vi 乘筏子漂流 M2U02 17
upside down ad 颠倒, 上下翻转过来 M2U02 18
whatever pron 无论什么, 无论何事 M2U02 19
including prep 包括 M2U02 20
backpack n 背包 M2U02 21
supply n 供给,补给 vt 提供 M2U02 22
giraffe n 长颈鹿 M2U02 23
gun n 枪,炮 M2U02 24
scare vt 使恐惧,惊吓 M2U02 25
up close ad 靠近地 M2U02 26
tiring a 让人疲劳的,累人的 M2U02 27
sick a 感到恶心的,患病的 M2U02 28
sunset n 日落,晚霞 M2U02 29
African a 非洲的 n 非洲 M2U02 30
bite vi& vt 咬 M2U02 31
envy vt& n 羡慕,嫉妒 M2U02 32
view n 景色,风景 M2U02 33
forward ad 向前,向着将来 M2U02 34
look forward to vt 期待,盼望 M2U02 35
note n 便条,短信 M2U02 36
interview vt& n 采访,访问 M2U02 37
schedule n 日程表,时间表,进度表 M2U02 38
sunrise n 日出,朝霞 M2U02 39
dawn n 黎明,拂晓 M2U02 40
surprisingly ad 令人惊讶地,意外地 M2U02 41
total a 完全的, 总计的, 全体的, 全然的 M2U02 42
silence n 寂静, 沉默 M2U02 43
cable car n <美>(电)缆车 M2U02 44
beauty n 美, 美景, 美人 M2U02 45
south-west n 西南方a西南方的ad在西南方, 向西南方 M2U02 46
northwards ad 向北 M2U02 47
horizon n 地平线, 视野 M2U02 48
kingdom n 王国 M2U02 49
snow-capped a (山等)顶部积雪的, 带雪冠的 M2U02 50
reach vi 达到, 延伸 M2U02 51
perfect a 完美的, 全然的, 理想的, 正确的, 熟练的 M2U02 52
officially ad 正式地, 官方地 M2U02 53
spot n 地点, 场所 M2U02 54
tourist spot n 旅游点 M2U02 55
publish vt 出版 M2U02 56
perfectly ad 完美地, 不折不扣地 M2U02 57
county n 县, 郡 M2U02 58
government n 政府 M2U02 59
claim vt 要求, 声称, 声称 M2U02 60
tower vi 屹立, 高耸, 高高升起 n 塔, 城堡, 塔楼 M2U02 61
form vt& vi 形成, 构成 n 形状, 形态, 外形 M2U02 62
viewer n 观看者,观众 M2U02 63
speechless a 无法用言语形容的, 一时说不出话的 M2U02 64
surround vt 包围, 环绕,围绕 M2U02 65
vast a 广阔的, 辽阔的 M2U02 66
grassland n 草地, 草原 M2U02 67
jewel n 宝石 M2U02 68
heavenly a 天堂般的 M2U02 69
harmony n 和谐, 协调, 融洽 M2U02 70
provide vt 提供, 供应, 供给 M2U02 71
endless a 无穷尽的, 无止境的, 没完没了的 M2U02 72
Tibetan a 西藏的, 藏族人的 n 西藏人, 藏族人 M2U02 73
common a 普通的 M2U02 74
heaven n 天空, 天堂 M2U02 75
mild a 温和的, 平和的 M2U02 76
您说的是卧推、深蹲的杠铃杆吗?如果是这种基本上是20kg的,但会有略微的不足值,视制造厂家对套筒制作工艺而定。
国内的杠铃杆简单划分可以按照以下几个规格来划分:
1、长度:12,15,18,22(我没有见过更长的)
2、握手直径:25mm 28mm 30mm 32mm 50mm(50的仅在淘宝上见过,是专门的力量举杆)奥林匹克举重杆就是28mm的,但是国内目前更多的是30mm或者32mm的,目的是增加安全承重,25mm的明显是低端的缩水杆。
3、形态:直杆,蛇形曲杆,超级弯曲杆,环形硬拉专用杆,凸起深蹲专用杆,短环形手臂训练杆。
4、挂片处直径:25mm 50mm。50mm比较好,25mm的是小孔杠铃片使用,50mm是奥片,就是大片。
5、自重:最低的5kg以下,然后有56kg,8kg,10kg,13kg,15kg,18kg,20kg等重量。正规的220cm的杆应该是20kg是国际标准,但是国内的220cm的杆却不是这样,很多是缩水的,通过钢铁的密度与杠铃杆的体积用数学物理知识计算过结果是1976kg,加上凸起正好应该是20k g,之所以很多220的杠铃杆是不足20kg,因为套筒是空心的。
6、安全承重:最低的50kg左右,最高的1200磅,是正规杆,当然大力士深蹲有1200磅以上的,那些是特制的杆,大家接触不到。健身房一些产品安全承重应该可以达到350kg以上。
7工艺:这个是很关键的,大部分杠铃杆没有任何工艺。
杆身工艺:电镀,多层电镀,煮黑,生锈
套筒工艺:轴承,铜套,实心,空心,一体式,非一体式。
暗物质 Dark material
Jeremiah P Ostriker和Paul Steinhardt 著 Shea 译几十年前,暗物质(dark matter)刚被提出来时仅仅是理论的产物,但是现在我们知道暗物质已经成为了宇宙的重要组成部分。暗物质的总质量是普通物质的6倍,在宇宙能量密度中占了1/4,同时更重要的是,暗物质主导了宇宙结构的形成。暗物质的本质现在还是个谜,但是如果假设它是一种弱相互作用亚原子粒子的话,那么由此形成的宇宙大尺度结构与观测相一致。不过,最近对星系以及亚星系结构的分析显示,这一假设和观测结果之间存在着差异,这同时为多种可能的暗物质理论提供了用武之地。通过对小尺度结构密度、分布、演化以及其环境的研究可以区分这些潜在的暗物质模型,为暗物质本性的研究带来新的曙光。
大约65年前,第一次发现了暗物质存在的证据。当时,弗里兹·扎维奇(Fritz Zwicky)发现,大型星系团中的星系具有极高的运动速度,除非星系团的质量是根据其中恒星数量计算所得到的值的100倍以上,否则星系团根本无法束缚住这些星系。之后几十年的观测分析证实了这一点。尽管对暗物质的性质仍然一无所知,但是到了80年代,占宇宙能量密度大约20%的暗物质以被广为接受了。
在引入宇宙暴涨理论之后,许多宇宙学家相信我们的宇宙是平直的,而且宇宙总能量密度必定是等于临界值的(这一临界值用于区分宇宙是封闭的还是开放的)。与此同时,宇宙学家们也倾向于一个简单的宇宙,其中能量密度都以物质的形式出现,包括4%的普通物质和96%的暗物质。但事实上,观测从来就没有与此相符合过。虽然在总物质密度的估计上存在着比较大的误差,但是这一误差还没有大到使物质的总量达到临界值,而且这一观测和理论模型之间的不一致也随着时间变得越来越尖锐。
当意识到没有足够的物质能来解释宇宙的结构及其特性时,暗能量出现了。暗能量和暗物质的唯一共同点是它们既不发光也不吸收光。从微观上讲,它们的组成是完全不同的。更重要的是,象普通的物质一样,暗物质是引力自吸引的,而且与普通物质成团并形成星系。而暗能量是引力自相斥的,并且在宇宙中几乎均匀的分布。所以,在统计星系的能量时会遗漏暗能量。因此,暗能量可以解释观测到的物质密度和由暴涨理论预言的临界密度之间70-80%的差异。之后,两个独立的天文学家小组通过对超新星的观测发现,宇宙正在加速膨胀。由此,暗能量占主导的宇宙模型成为了一个和谐的宇宙模型。最近威尔金森宇宙微波背景辐射各向异性探测器(Wilkinson Microwave Anisotrope Probe,WMAP)的观测也独立的证实了暗能量的存在,并且使它成为了标准模型的一部分。
暗能量同时也改变了我们对暗物质在宇宙中所起作用的认识。按照爱因斯坦的广义相对论,在一个仅含有物质的宇宙中,物质密度决定了宇宙的几何,以及宇宙的过去和未来。加上暗能量的话,情况就完全不同了。首先,总能量密度(物质能量密度与暗能量密度之和)决定着宇宙的几何特性。其次,宇宙已经从物质占主导的时期过渡到了暗能量占主导的时期。大约在"大爆炸"之后的几十亿年中暗物质占了总能量密度的主导地位,但是这已成为了过去。现在我们宇宙的未来将由暗能量的特性所决定,它目前正时宇宙加速膨胀,而且除非暗能量会随时间衰减或者改变状态,否则这种加速膨胀态势将持续下去。
不过,我们忽略了极为重要的一点,那就是正是暗物质促成了宇宙结构的形成,如果没有暗物质就不会形成星系、恒星和行星,也就更谈不上今天的人类了。宇宙尽管在极大的尺度上表现出均匀和各向同性,但是在小一些的尺度上则存在着恒星、星系、星系团、巨洞以及星系长城。而在大尺度上能过促使物质运动的力就只有引力了。但是均匀分布的物质不会产生引力,因此今天所有的宇宙结构必然源自于宇宙极早期物质分布的微小涨落,而这些涨落会在宇宙微波背景辐射(CMB)中留下痕迹。然而普通物质不可能通过其自身的涨落形成实质上的结构而又不在宇宙微波背景辐射中留下痕迹,因为那时普通物质还没有从辐射中脱耦出来。
另一方面,不与辐射耦合的暗物质,其微小的涨落在普通物质脱耦之前就放大了许多倍。在普通物质脱耦之后,已经成团的暗物质就开始吸引普通物质,进而形成了我们现在观测到的结构。因此这需要一个初始的涨落,但是它的振幅非常非常的小。这里需要的物质就是冷暗物质,由于它是无热运动的非相对论性粒子因此得名。
在开始阐述这一模型的有效性之前,必须先交待一下其中最后一件重要的事情。对于先前提到的小扰动(涨落),为了预言其在不同波长上的引力效应,小扰动谱必须具有特殊的形态。为此,最初的密度涨落应该是标度无关的。也就是说,如果我们把能量分布分解成一系列不同波长的正弦波之和,那么所有正弦波的振幅都应该是相同的。暴涨理论的成功之处就在于它提供了很好的动力学出发机制来形成这样一个标度无关的小扰动谱(其谱指数n=1)。WMAP的观测结果证实了这一预言,其观测到的结果为n=099±004。
但是如果我们不了解暗物质的性质,就不能说我们已经了解了宇宙。现在已经知道了两种暗物质--中微子和黑洞。但是它们对暗物质总量的贡献是非常微小的,暗物质中的绝大部分现在还不清楚。这里我们将讨论暗物质可能的候选者,由其导致的结构形成,以及我们如何综合粒子探测器和天文观测来揭示暗物质的性质。
最被看好的暗物质候选者
长久以来,最被看好的暗物质仅仅是假说中的基本粒子,它具有寿命长、温度低、无碰撞的特性。寿命长意味着它的寿命必须与现今宇宙年龄相当,甚至更长。温度低意味着在脱耦时它们是非相对论性粒子,只有这样它们才能在引力作用下迅速成团。由于成团过程发生在比哈勃视界(宇宙年龄与光速的乘积)小的范围内,而且这一视界相对现在的宇宙而言非常的小,因此最先形成的暗物质团块或者暗物质晕比银河系的尺度要小得多,质量也要小得多。随着宇宙的膨胀和哈勃视界的增大,这些最先形成的小暗物质晕会合并形成较大尺度的结构,而这些较大尺度的结构之后又会合并形成更大尺度的结构。其结果就是形成不同体积和质量的结构体系,定性上这是与观测相一致的。相反的,对于相对论性粒子,例如中微子,在物质引力成团的时期由于其运动速度过快而无法形成我们观测到的结构。因此中微子对暗物质质量密度的贡献是可以忽略的。在太阳中微子实验中对中微子质量的测量结果也支持了这一点。无碰撞指的是暗物质粒子(与暗物质和普通物质)的相互作用截面在暗物质晕中小的可以忽略不计。这些粒子仅仅依靠引力来束缚住对方,并且在暗物质晕中以一个较宽的轨道偏心律谱无阻碍的作轨道运动。
低温无碰撞暗物质(CCDM)被看好有几方面的原因。第一,CCDM的结构形成数值模拟结果与观测相一致。第二,作为一个特殊的亚类,弱相互作用大质量粒子(WIMP)可以很好的解释其在宇宙中的丰度。如果粒子间相互作用很弱,那么在宇宙最初的万亿分之一秒它们是处于热平衡的。之后,由于湮灭它们开始脱离平衡。根据其相互作用截面估计,这些物质的能量密度大约占了宇宙总能量密度的20-30%。这与观测相符。CCDM被看好的第三个原因是,在一些理论模型中预言了一些非常有吸引力的候选粒子。
其中一个候选者就是中性子(neutralino),一种超对称模型中提出的粒子。超对称理论是超引力和超弦理论的基础,它要求每一个已知的费米子都要有一个伴随的玻色子(尚未观测到),同时每一个玻色子也要有一个伴随的费米子。如果超对称依然保持到今天,伴随粒子将都具有相同的质量。但是由于在宇宙的早期超对称出现了自发的破缺,于是今天伴随粒子的质量也出现了变化。而且,大部分超对称伴随粒子是不稳定的,在超对称出现破缺之后不久就发生了衰变。但是,有一种最轻的伴随粒子(质量在100GeV的数量级)由于其自身的对称性避免了衰变的发生。在最简单模型中,这些粒子是呈电中性且弱相互作用的--是WIMP的理想候选者。如果暗物质是由中性子组成的,那么当地球穿过太阳附近的暗物质时,地下的探测器就能探测到这些粒子。另外有一点必须注意,这一探测并不能说明暗物质主要就是由WIMP构成的。现在的实验还无法确定WIMP究竟是占了暗物质的大部分还是仅仅只占一小部分。
另一个候选者是轴子(axion),一种非常轻的中性粒子(其质量在1μeV的数量级上),它在大统一理论中起了重要的作用。轴子间通过极微小的力相互作用,由此它无法处于热平衡状态,因此不能很好的解释它在宇宙中的丰度。在宇宙中,轴子处于低温玻色子凝聚状态,现在已经建造了轴子探测器,探测工作也正在进行。
CCDM存在的问题
由于综合了CCDM,标准模型在数学上是特殊的,尽管其中的一些参数至今还没有被精确的测定,但是我们依然可以在不同的尺度上检验这一理论。现在,能观测到的最大尺度是CMB(上千个Mpc)。CMB的观测显示了原初的能量和物质分布,同时观测也显示这一分布几近均匀而没有结构。下一个尺度是星系的分布,从几个Mpc到近1000个Mpc。在这些尺度上,理论和观测符合的很好,这也使得天文学家有信心将这一模型拓展到所有的尺度上。
然而在小一些的尺度上,从1Mpc到星系的尺度(Kpc),就出现了不一致。几年前这种不一致性就显现出来了,而且它的出现直接导致了"现行的理论是否正确"这一至关重要的问题的提出。在很大程度上,理论工作者相信,不一致性更可能是由于我们对暗物质特性假设不当所造成的,而不太可能是标准模型本身固有的问题。首先,对于大尺度结构,引力是占主导的,因此所有的计算都是基于牛顿和爱因斯坦的引力定律进行的。在小一些的尺度上,高温高密物质的流体力学作用就必须被包括进去了。其次,在大尺度上的涨落是微小的,而且我们有精确的方法可以对此进行量化和计算。但是在星系的尺度上,普通物质和辐射间的相互作用却极为复杂。在小尺度上的以下几个主要问题。亚结构可能并没有CCDM数值模拟预言的那样普遍。暗物质晕的数量基本上和它的质量成反比,因此应该能观测到许多的矮星系以及由小暗物质晕造成的引力透镜效应,但是目前的观测结果并没有证实这一点。而且那些环绕银河系或者其他星系的暗物质,当它们合并入星系之后会使原先较薄的星系盘变得比现在观测到得更厚。
暗物质晕的密度分布应该在核区出现陡增,也就是说随着到中心距离的减小,其密度应该急剧升高,但是这与我们观测到的许多自引力系统的中心区域明显不符。正如在引力透镜研究中观测到的,星系团的核心密度就要低于由大质量暗物质晕模型计算出来的结果。普通旋涡星系其核心区域的暗物质比预期的就更少了,同样的情况也出现在一些低表面亮度星系中。矮星系,例如银河系的伴星系玉夫星系和天龙星系,则具有与理论形成鲜明对比的均匀密度中心。流体动力学模拟出来的星系盘其尺度和角动量都小于观测到的结果。在许多高表面亮度星系中都呈现出旋转的棒状结构,如果这一结构是稳定的,就要求其核心的密度要小于预期的值。
可以想象,解决这些日益增多的问题将取决于一些复杂的但却是普通的天体物理过程。一些常规的解释已经被提出来用以解释先前提到的结构缺失现象。但是,总体上看,现在的观测证据显示,从巨型的星系团(质量大于1015个太阳质量)到最小的矮星系(质量小于109个太阳质量)都存在着理论预言的高密度和观测到的低密度之间的矛盾。
茫茫宇宙中,恒星间相互作用,做着各种各样的规则的轨道运动,而有些运动我们却找不着其作用对应的物质。因此,人们设想,在宇宙中也许存着我们看不见的物质。
20世纪30年代,荷兰天体物理学家奥尔特指出:为了说明恒星的运动,需要假定在太阳附近存在着暗物质;同年代,茨维基从室女星系团诸星系的运动的观测中,也认为在星系团中存在着大量的暗物质;美国天文学家巴柯的理论分析也表明,在太阳附近,存在着与发光物质几乎同等数量看不见的物质。
那么,太阳附近和银道面上的暗物质是些什么东西呢?天文学家认为,它们也许是一般光学望远镜观测不到的极暗弱的褐矮星或质量为木行星30~80倍的大行星。在大视场望远镜所拍摄的天空照片上已发现了暗于14星等,不到半个太阳质量的M型矮星。由于太阳位于银河系中心平面的附近,从探测到的M型矮星的数目可推算出,它们大概能提供银河系应有失踪质量的另一半。且每一颗M型星发光,最多只能有几万年。所以人们认为银河系中一定存在着许许多多的这些小恒星“燃烧”后的“尸体”,足以提供理论计算所需的全部暗物质。
观测结果和理论分析均表明漩涡星系外围存在着大质量的暗晕。那么,暗晕中含有哪些看不见的物质呢?英国天文学家里斯认为可能有三种候选者:第一种就是上面所述的小质量恒星或大行星;第二种是很早以前由超大质量恒星坍缩而成的200万倍太阳质量左右的大质量黑洞;第三种是奇异粒子,如质量可能为20~49电子伏且与电子有联系的中微子,质量为105电子伏的轴子或目前科学家所赞成的各种大统一理论所允许和需求的粒子。
欧洲核子研究中心的粒子物理学家伊里斯认为,星系晕及星系团中最佳的暗物质候选者是超对称理论所要求的S粒子。这种理论认为:每个已知粒子的基本粒子(如光子)必定存在着与其配对的粒子(如具有一定质量的光微子)。伊里斯推荐四种最佳暗物质候选者:光微子、希格斯微子、中微子和引力粒子。科学家还认为,这些粒子也是星系团之间广大宇宙空间中的冷的暗物质候选者。
到现在,已有不少天文学家认为,宇宙中90%以上的物质是以“暗物质”的方式隐藏着。但暗物质到底是些什么东西至今还是一个谜,还待于人们去进一步探索。
2006年1月6日报道,剑桥大学天文研究所的科学家们在历史上第一次成功确定了广泛分布在宇宙间的暗物质的部分物理性质。目前,从事此项研究的科学家们正准备在最近几周内将此项研究结果公开发表。
天文学家们称,根据当前一些统计资料显示,我们平常看不见的暗物质很可能占有宇宙所有物质总量的95%。
在本次这项研究中,科学家们借助强功率天文望远镜(包括架设在智利的甚大天文望远镜VLT --Very Large Telescope)对距离银河系不远的矮星系进行了共达23夜的研究,此后科学家们还通过约7000余次的计算得出结论称:在他们所观测的这些矮星系中,暗物质的含量是其它普通物质的400多倍。此外,这些矮星系中物质粒子的运动速度可达每秒9公里,其温度可达10000摄氏度。
同时科学家们还观测到,暗物质与其它普通物质还有着巨大的差异,如:尽管观测目标的温度是如此之高,但是这样的高温却不会产生任何辐射。据领导此项研究的杰里-吉尔摩教授认为,暗物质微粒很有可能不是由质子和中子构成的。然而在此之前科学家们曾一贯认为,暗物质应该是由一些“冷”粒子构成的,这些粒子的运动速度也不会太高。
暗物质研究专家们还表示,宇宙间最小的连续存在的暗物质片段大小也有1000光年,这样的暗物质片段质量约是太阳的30多倍。科学家们还在此次研究中确定出了暗物质微粒分布的密度,譬如,在地球上每立方厘米的空间如果能够容纳1023个物质粒子,那么对于暗物质来说这么大的空间只能容纳约三分之一的微粒。
早在30年代,瑞士科学家弗里兹-茨维基就设想宇宙间存在着某种不为人所知的暗物质。他还指出,星系群中的发光物质如果只依靠自身的引力将各个星系保持联接在一起,那么它们的量就必须要再增加10倍。而用来弥补这个空缺的就是看不见的重力物质,即我们今天所说的暗物质。尽管暗物质在宇宙间的储藏量比其它普通物质高出许多,但有关暗物质的性质目前科学家们尚不能给予完整的表述。
attend vt 出席, 参加 M1U01 1
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earn vt 赚, 挣得, 获得 M1U01 1
respect n& vt 尊敬, 敬重, 尊重 M1U01 1
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literature n 文学(作品), 文艺, 著作, 文献 M1U01 1
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dynasty n 朝代, 王朝 M1U01 1
cover n (书的)封面, 盖子 M1U01 1
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poem n 诗, 诗篇 M1U01 1
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nature n 自然, 自然界, 大自然 M1U01 1
act n (戏剧的)一幕 vt 行动, 表演 M1U02 2
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trash n 垃圾 M1U02 2
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garbage n 垃圾 M1U02 2
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trash can n <美> 垃圾桶 M1U02 2
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in charge ad 负责, 掌管 M1U02 2
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crazy a 发疯的,疯狂的 M1U02 2
like crazy ad 发疯地,拼命地 M1U02 2
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forbid vt 禁止 M1U02 2
truly ad 真诚地, 真心地 M1U02 2
gym n 健身房,体育馆 M1U03 3
work out vi 锻炼 M1U03 3
stay vi 保持 M1U03 3
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work vi 起作用,有效果,奏效 M1U03 3
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liver n 肝脏 M1U03 3
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go on diets i 节食 M1U03 3
in secret ad 秘密地 M1U03 3
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akinny a 极搜的,皮包骨的 M1U03 3
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side effect n 副作用 M1U03 3
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lifestyle n 生活方式, 生活习惯 M1U03 3
energy n 能量 M1U03 3
regularly a 定期地, 有规律地,经常地 M1U03 3
along with vt 连同…,随同…… M1U03 3
regular n 定期的, 有规律的,经常的 M1U03 3
in the long term ad 从长远角度看 M1U03 3
yet ad 然而, 但是 M1U03 3
skip vt& vi 跳过,略过 M1U03 3
control vt& n 控制 M1U03 3
calorie n 卡路里, 卡 M1U03 3
teenage a 十几岁的 M1U03 3
system n 系统 M1U03 3
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as a matter of fact ad 事实上 M1U03 3
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unexplained a 无法解释的,神秘的 M2U01 4
puzzled a 困惑的,茫然的 M2U01 4
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search n& vi &vt 搜索, 搜寻, 探求, 搜查 M2U01 4
due to ad 因为, 由于 M2U01 4
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alien a 外星人的 n 外星人 M2U01 4
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UFO n (Unidentified Flying Object)不明飞行物 M2U01 4
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astonishing a 令人惊讶的 M2U02 5
camel n 骆驼 M2U02 5
dusty a 灰尘飞扬的, 满是灰尘的 M2U02 5
local a 地方的, 当地的 M2U02 5
camp vi 宿营 n 宿营地 M2U02 5
torch n 火把,火炬, 手电筒 M2U02 5
dark n 黑暗 M2U02 5
in the dark ad 在黑暗中 M2U02 5
uncomfortable a 不舒服的, 不自在的 M2U02 5
actually ad 实际上, 事实上 M2U02 5
white-water rafting n 白浪漂流,激浪漂流 M2U02 5
clothing n 衣服 M2U02 5
helmet n 头盔, 钢盔 M2U02 5
life jacket n 救生衣 M2U02 5
in case conj 万一 M2U02 5
raft n 筏子 vi 乘筏子漂流 M2U02 5
upside down ad 颠倒, 上下翻转过来 M2U02 5
whatever pron 无论什么, 无论何事 M2U02 5
including prep 包括 M2U02 5
backpack n 背包 M2U02 5
supply n 供给,补给 vt 提供 M2U02 5
giraffe n 长颈鹿 M2U02 5
gun n 枪,炮 M2U02 5
scare vt 使恐惧,惊吓 M2U02 5
up close ad 靠近地 M2U02 5
tiring a 让人疲劳的,累人的 M2U02 5
sick a 感到恶心的,患病的 M2U02 5
sunset n 日落,晚霞 M2U02 5
African a 非洲的 n 非洲 M2U02 5
bite vi& vt 咬 M2U02 5
envy vt& n 羡慕,嫉妒 M2U02 5
view n 景色,风景 M2U02 5
forward ad 向前,向着将来 M2U02 5
look forward to vt 期待,盼望 M2U02 5
note n 便条,短信 M2U02 5
interview vt& n 采访,访问 M2U02 5
schedule n 日程表,时间表,进度表 M2U02 5
sunrise n 日出,朝霞 M2U02 5
dawn n 黎明,拂晓 M2U02 5
surprisingly ad 令人惊讶地,意外地 M2U02 5
total a 完全的, 总计的, 全体的, 全然的 M2U02 5
silence n 寂静, 沉默 M2U02 5
cable car n <美>(电)缆车 M2U02 5
beauty n 美, 美景, 美人 M2U02 5
south-west n 西南方a西南方的ad在西南方, 向西南方 M2U02 5
northwards ad 向北 M2U02 5
horizon n 地平线, 视野 M2U02 5
kingdom n 王国 M2U02 5
snow-capped a (山等)顶部积雪的, 带雪冠的 M2U02 5
reach vi 达到, 延伸 M2U02 5
perfect a 完美的, 全然的, 理想的, 正确的, 熟练的 M2U02 5
officially ad 正式地, 官方地 M2U02 5
spot n 地点, 场所 M2U02 5
tourist spot n 旅游点 M2U02 5
publish vt 出版 M2U02 5
perfectly ad 完美地, 不折不扣地 M2U02 5
county n 县, 郡 M2U02 5
government n 政府 M2U02 5
claim vt 要求, 声称, 声称 M2U02 5
tower vi 屹立, 高耸, 高高升起 n 塔, 城堡, 塔楼 M2U02 5
form vt& vi 形成, 构成 n 形状, 形态, 外形 M2U02 5
viewer n 观看者,观众 M2U02 5
speechless a 无法用言语形容的, 一时说不出话的 M2U02 5
surround vt 包围, 环绕,围绕 M2U02 5
vast a 广阔的, 辽阔的 M2U02 5
grassland n 草地, 草原 M2U02 5
jewel n 宝石 M2U02 5
heavenly a 天堂般的 M2U02 5
harmony n 和谐, 协调, 融洽 M2U02 5
provide vt 提供, 供应, 供给 M2U02 5
endless a 无穷尽的, 无止境的, 没完没了的 M2U02 5
Tibetan a 西藏的, 藏族人的 n 西藏人, 藏族人 M2U02 5
common a 普通的 M2U02 5
heaven n 天空, 天堂 M2U02 5
mild a 温和的, 平和的 M2U02 5
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