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物理学家称黑洞实际上是宇宙间的通道 据国外媒体报道,美国印第安纳大学的物理学家提出新理论,认为黑洞吸收的物质没有被破坏,而是被驱逐出去,形成另一世界中的星系、恒星和行星,黑洞则充当了宇宙间的通道。该理论可以很好的解释大爆炸之谜,以及伽马射线爆发等现代宇宙学的秘密。 美国印第安纳大学的物理学家波普瓦夫斯基(Poplawski)最近在《物理快报B辑》上发表了一篇文章,文中提出了一种新的数学模型,用来描述落入黑洞中物体的螺旋运动。根据新的数学模型,黑洞吸收的物质实际上是被驱逐出去,形成另一世界中的星系、恒星和行星,黑洞充当了宇宙间的通道。 波普瓦夫斯基称,黑洞是虫洞的观点可以解释现代宇宙学中的某些秘密。比如,黑洞是虫洞的观点可以解释大爆炸之谜。大爆炸理论认为,宇宙由一个奇点发生大爆炸产生,这个奇点质量无穷大,体积无穷小,时空都包含在里面。但是,这一理论无法解释奇点是如何形成的。波普瓦夫斯基称,如果假设我们的宇宙最初是由白洞形成的,那么就很好解释大爆炸奇点问题。科学家们猜想:白洞也有一个与黑洞类似的封闭的边界,但与黑洞不同的是,白洞内部的物质和各种辐射只能经边界向边界外部运动,而白洞外部的物质和辐射却不能进入其内部。 黑洞是虫洞的观点还可以解释伽马射线爆发。发生在宇宙边缘的伽马射线爆发,常常和遥远星系的超新星以及恒星爆发联系在一起,但是它们爆发的真正原因一直是个谜。波普瓦夫斯基提出,伽马射线爆发可能是其它宇宙中排出的物质,这些物质通过其星系中心的超大质量黑洞进入我们所在的宇宙。 波普瓦夫斯基认为,虫洞制造出“奇异的物质”,触发了宇宙的膨胀效应。哈勃在1929年在论文中论证了距离我们越远的河外星云,沿着观测者视线方向远离我们而去的运动速度就越大,而且速度同距离两者之间存在着很好的正比关系。这就是举世闻名的“哈勃定律”。1930年,英国天文学家爱丁顿把河外星云普遍远离我们而去的现象解释为宇宙的膨胀效应。 但是,天文学家一直在努力寻找引起膨胀的原因。波普瓦夫斯基称,宇宙的膨胀效应是由“奇异物质”触发的。这种奇异物质和普通物质是不一样的,因为它们在重力作用下被排斥而不会被吸引。波普瓦夫斯基认为,这些奇异物质可能是在一些超大质量恒星崩塌,并形成虫洞时产生的。图为半人马座A星系中心的超大质量黑洞
电场驱动氧化铈相变过程的直接观察与相关物性研究取得进展      二氧化铈为萤石结构,晶格氧活性较高,容易迁移形成氧空位,因此,氧化铈释放氧和吸收氧(即氧化还原过程)较容易发生,被广泛用作处理汽车尾气的三效催化剂(TWC)材料和贵金属催化剂的活性载体等,长期以来在基础和应用研究上均受到高度重视。氧化铈工作的过程发生四价铈和三价铈之间的转变,相变温度一般很高(>600K)。为了提高催化剂的性能以及减少汽车冷启动时的废气排放,人们一直在努力降低氧化铈的工作温度。      中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室(筹)白雪冬小组几年来致力于用原位透射电镜实验方法研究小尺度材料和材料微区的性质,在透射电镜中制作扫描探针,对小尺度材料进行操作和电学测量。在过去几年里,他们利用该仪器在单个纳米结构的性质研究方面取得了系列成果(JACS131,62(2009);JMC19,1002(2009);APL92,213105(2008)等)。在这些工作基础上,最近SF1组开展氧化铈相变的微观动力学过程研究,并取得了进展。他们在透射电镜中设计并构筑电路,在常温环境下对氧化铈薄膜施加偏压,原位观察到从二氧化铈到三氧化二铈的还原过程,撤掉电场,又被氧化生成二氧化铈,该相变过程是可逆的,并能循环进行。      氧化铈的氧化还原过程即是氧空位形成和迁移过程,平衡态下氧化学势是温度和氧分压的函数。当施加偏压时,新的平衡态由氧化学势和电势共同决定。施加偏压的作用是降低氧脱离晶格的势垒,形成氧空位并驱动氧空位迁移。该工作的意义是,除了通常的温度和氧分压参数外,电场作为一个新的参数调节氧化铈相变的微观动力学过程,可有效降低氧化铈的工作温度。这项研究工作以Articles形式发表在JACS132,4197-4201(2010)上。该工作是由王恩哥院士和他的博士研究生高鹏和符汪洋、康振川博士、王文龙副研究员、白雪冬研究员完成的。      SF1组在上述工作基础上,还研究了氧化铈薄膜电阻开关效应的微观机制。他们在透射电镜中原位记录了电诱导氧空位迁移过程中氧化铈结构的变化,给出了氧空位迁移导致电阻变化的直接实验证据。详细研究工作发表在Micron41,301-305(2010)上。      这些工作得到了国家自然科学基金委、国家科技部和中国科学院的资助。      发表论文附件材料:      1.“Electrically driven redox process in cerium oxides”,JACS132,4197-4201(2010).      2.“In situ TEM studies of oxygen vacancy migration for electrically induced resistance change effect in cerium oxides”,Micron 41, 301-305(2010).
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