“2012年，地球将进入环绕昴星团的光子带，太阳和星星会从视野中消失，地球的电磁场会崩解，所有的原子会被改变，人的精神能力会被光子效应提升，文明将进入光子纪元。”且不说光子如何拥有如此神奇的力量，宇宙中真的会存在这样的光子带吗？
- Sheldon
- 从小就是Geek，跟Sheldon学习同一个专业，相信一切学问本质上都是宇宙学，有讲物理强迫症
为什么地平线上的月亮大一些？
有没有这样的经历？傍晚放学了，背着书包往家走。路口一转弯，忽然看到一轮巨大的红月亮漂浮在地平线上，像是日本漫画的唯美场景。Sheldon小时候就容易望着月亮发呆：为什么地平线上的月亮看起来比高高挂在空中的月亮大一些呢？
中子射线：稍微懂点“内功”
福岛核事故以来，相信大家对电离辐射的概念不再陌生。大师兄α射线，是带有2个质子和2个中子的氦核，二师兄β射线，是高速运动的电子，三师兄γ射线，是一种高能光子，四师兄X射线，是一种比γ射线能量低一些的高能光子。除此之外，还有一个名气不大，本事不小的小师弟，他就是中子射线。
干燥的冬天如何防静电
如何对付静电呢？根据“尖端放电”的原理，Sheldon想，静电击穿容易发生在尖端，自己之所以常被电就是因为手指是尖的，因此只要把自己的手改造成多啦A梦那种球对称结构的就好啦。这显然是理论学多了的定势思维。
黑洞：出来“混”，迟早要还的
1997年的一天，霍金给一个黑洞写了一个封信，黑洞没理他。于是霍金认为黑洞把信息弄丢了（吃了）。结果到了2004年，霍金打开垃圾箱，发现黑洞给他回信息了！因此霍金愿赌服输，承认了黑洞不会吞噬信息……
乐山“三日当空”就是“幻日”吗？
三个“太阳”可能同时出现在天上吗？近日，有媒体报道称，四川乐山市民看到了这样的场景。这究竟是怎么回事呢？紫金山天文台研究员王思潮在接受《天府早报》采访时称，这极有可能是“幻日”现象。
中微子为什么要振荡？（下）
说到太阳发出的电子中微子，大家也许会立刻想起电影《2012》来。在这个伪科幻电影中，人类之所以面临地狱般的劫难，就是因为这些电子中微子加热了地核。实际上，《2012》的漏洞非常明显。地球上的每一平方厘米的地方，每秒钟都有百亿个太阳中微子穿过。
宇宙的邪恶轴心（下）
宇宙的邪恶轴心究竟存在吗？以中科院李惕培院士，和他的学生刘浩博士为代表的批判派坚决说不。话说早在2003年，WMAP小组发布的第一篇数据分析报告一出炉，就引起了李惕培院士的怀疑。于是，当刘浩要报考他的博士生时，他对刘浩说，我很想重新分析WMAP的所有数据，你愿意跟我一起做这个工作吗？
宇宙的邪恶轴心（上）
人类从宇宙中获得的绝大部分信息来自于光。 人类从宇宙中获得的最古老的信息来自于宇宙中最古老的光。这缕最古老的光有个专门的名字，叫做微波背景辐射（Cosmic Microwave Background 简称CMB）。微波背景辐射给我们讲述了宇宙小时候的许多故事，其中最诡异的故事莫过于宇宙的邪恶轴心了。 宇宙的“第一缕光” 故事是这样的。我们的宇宙一直在膨胀啊膨胀，已经近137亿岁了。如果逆着时间之河的方向去看宇宙的小时候，我们会发现，那时所有的物质应该都挤在很小的一片区域内。宇宙的年龄越小的时候，宇宙的“体积”就越小，物质被挤压的越紧密，那时宇宙的温度也就越高。如果再顺着这个逻辑推导下去，那么我们不得不认为宇宙诞生于一次“大爆炸”。美剧《The Big Bang Theory》的片头曲就是这么唱的： “Our whole universe was in a hot dense state, Then nearly fourteen billion years ago expansion started. Wait...”（我们的宇宙曾处于炎热致密的状态， 然后大约一百四十亿年前它开始膨胀。 等一下…… ） 宇宙诞生之后，先是经历了一段不为人知的量子时期，然后是加速膨胀的暴胀时期（见《娶不到媳妇怨宇宙》）。暴胀结束之后的一瞬间，宇宙是一锅高温的基本粒子汤，还没有形成原子。经过了“最初三分钟”的原初核合成的过程，宇宙的化学元素组成才比较接近我们今天看到的模样。 那时候宇宙的温度仍然有几万K，比现在太阳表面的温度（约6000K）还要高。这么高的温度自然要伴随着强烈的发光过程。由于温度很高，发出的光的能量也很高，“寿命”也就很短：还没跑出多远，很快就被附近的原子（主要是氢和氦）吸收，使后者都电离成原子核和电子了。 随着宇宙的膨胀，温度越来越低，宇宙中高能光子的比例渐渐减少，而低能光子的比例却渐渐增多了。在宇宙大约38万岁时（仍然是幼儿时期），宇宙的温度降低到了约3000K。此时的高能光子寥寥无几，而低能光子又没有足够的能量再把中性原子拆散成原子核和电子了。从此，中性原子们“无视”了低能光子的存在，任由它们在宇宙中自由穿行，这才有了宇宙的“第一缕光”[1]。 WMAP——“第一缕光”的微波照相机 “第一缕光”发出时宇宙的温度有3000K。要知道把加热到1000K的铁就已经能发出暗红色的光来，3000K宇宙背景还不把黑夜照的跟白昼一样？可是从38万岁到现在的一百多亿年间，宇宙的尺度变大了1100多倍，这些在宇宙中旅行的光的波长也像房价一样被拉长了1100多倍。波长所对应的温度也有原来的3000K降低到了2.725K，仅仅比绝对零度高出一点点。人类懂得仰望星空时，宇宙的“第一缕光”早已成为“嘶嘶”的微波背景辐射。因此，当美国贝尔实验室的彭齐亚斯和威尔逊在1964年惊奇的发现，天空中存在各向同性的，不随时间和季节变化的微波噪声时，他们最自然的想法是天线上的鸟粪和鸽子窝在作怪。 为了获取宇宙留给我们的最古老的信息，科学家们准备了许多“微波照相机”。例如，1989年11月，宇宙微波背景探测器（Cosmic Background Explorer，简称COBE）由NASA发射升空。1998年和2003年，“飞镖”球载望远镜（Boomerang）乘坐热气球两次在南极洲升空。2001年6月，威尔金森微波各向异性探测器（Wilkinson Microwave Anisotropy Probe，简称WMAP）由NASA发射升空。2009年5月，普朗克巡天者（Planck）由欧洲空间局和NASA共同发射升空。到目前为止，已成功发回数据的“微波照相机”中，精确度最高，影响力最大的当属WMAP了。 WMAP的名字是这么一回事。在彭齐亚斯和威尔逊正为了鸟粪和鸽子窝而犯迷糊时，美国的天文学家威尔金森等人已经试图着手探测微波背景辐射了。得知彭齐亚斯和威尔逊发现天线有微波噪声的事情之后，威尔金森等人撰文指出，不用擦鸟粪掏鸽子窝了，噪声的来源不是它们，而是宇宙。1978年，彭齐亚斯和威尔逊被授予诺贝尔物理学奖，其中威尔金森等人的解释性工作功不可没。为了纪念威尔金森这位伟大先驱者，探测器就以他的名字命名。 WMAP是为了继它的前任COBE之后，以更高的精度来探测微波背景辐射的各向异性，所以叫做各向异性探测器。宇宙学家们认为，既然我们的宇宙已经形成了恒星、星系、星系团等结构，就说明宇宙小时候，物质的分布不是绝对均匀的。这里多一点点，那里少一点点，这样由于万有引力和宇宙膨胀的共同作用，才能形成宇宙今天的样子。既然微波背景辐射是宇宙小时候的第一张“照片”，那么这个原初的不均匀性就应该在照片上有所体现。也就是说，我们探测到的微波背景辐射应该是这里热一点点，那里冷一点点，否则，宇宙现在就不可能是这个样子。 1992年，COBE发回的数据证实，微波背景辐射确实存在各向异性，这个温度的涨落大约在十万分之五，正好符合宇宙学的预期。2006年，COBE小组领导人的斯穆特（Smoot）和马瑟（Mather）获得诺贝尔物理学奖。 COBE圆满的完成了任务，那么比它分辨率更高，灵敏度更高的WMAP又为我们带回了什么新的信息呢？故事讲到这儿，宇宙的邪恶轴心（axis of evil）要出场了。 四极矩、八极矩和邪恶轴心 2001年，WMAP上天，2003年，WMAP小组第一篇数据分析报告出炉了。2005年，2009年，随着WMAP数据的日积月累，WMAP小组又陆续发表了多篇分析报告。科学家们从WMAP小组发布的温度谱和功率谱中发现，CMB的各向异性大体上符合理论预期，但是四极矩和八极矩的数值偏低。而且，四极矩和八极矩的轴心几乎指向同一个方向：室女座（Virgo）。 和绝大多数信号一样，微波背景辐射的信号看起来也是杂乱无章，似乎毫无规律可言。为了分析它，物理学家将其中不同频率的部分“提取”出来，叫做球谐函数展开。球谐频率的高低用字母l表示，l=0时频率最低，叫做单极子（monopole）,l=1时叫偶极矩（dipole），然后是四极矩（quadrupole），八极矩（octopole），十六极矩（hexpole）……再往后就只能用l的大小来表示了。 在WMAP小组的数据分析中，l的数值至少分析到了1000以上。因此，四极矩算是其中的低频信号。八极矩的频率略高于四极矩，也属于低频信号。不确切的说，四极矩的信号应该是这两大片区域热一些，那两大片区域冷一些；而八极矩的信号就是这四小片区域热一些，那四小片区域冷一些。[见维基百科的动画] 每一组频率的信号的冷热交替都有特定的“对称轴”。不同频率的信号的轴心方向之间应该没有关联，你走你的阳关道，我走我的独木桥。可是在WMAP的数据分析结果当中，四极矩和八极矩串通起来给物理学家出难题，它们的振幅不但远远低于理论预期，还同时指向室女座。这看起来有些不可思议，仿佛宇宙学的各项同性假设被破坏了，宇宙中凭空多出来一个特殊方向。 更加邪恶的是，这个特殊方向所指的室女座方向，位于黄道面上。我们都知道地球绕着太阳转，如果以地球为参照系，也可以认为太阳绕着地球转，而黄道就是太阳的“公转轨道”。也就是说，一百多亿年前宇宙发出的“第一缕光”，就已经“预知”一百多亿年后，它所包含的万亿颗恒星当中，有一颗叫做“太阳”的恒星与众不同。“第一缕光”决定降低四极矩和八极矩的振幅，并使它们的轴心同“太阳”的轨道平面方向保持一致……于是，一群充满正义感的物理学家把这个现象叫做宇宙的邪恶轴心。 从宇宙学标准模型的意义上讲，发生这样事件的概率是1/24000，几乎没有可能发生。既然已经发生了，就要认认真真的找个理由来解释。这时，我想起高中做英语阅读理解时，有个同学很擅长解释答案的合理性。比如当他解释完为什么应该选A时，有人发现标准答案是B，于是，他马上就能解释为什么B比其他选项更合理。假如老师宣布答案印错了，应该是C，他又能列出一堆理由来解释选C的理由。后来我才明白，这位同学有研究理论物理的潜质！ [...]
