食堂裡彌漫著飯菜的香氣和嘈雜的人聲。
正是午餐高峰,各個窗口前都排著隊,不鏽鋼餐盤碰撞聲、打飯師傅的吆喝聲、同學們的談笑聲混成一片熟悉的背景音。
我們打好飯——我的是土豆燒肉和炒青菜,曉曉要了西紅柿炒蛋和麻婆豆腐,莉莉打了份魚香肉絲——然後不約而同地圍到費政老師坐的那張長桌旁。
其他同學見狀,也紛紛湊過來,很快就把那張能坐八個人的長桌圍得裡三層外三層。
費政老師麵前是一碗牛肉麵,熱氣騰騰,他一邊用筷子拌著麵,一邊繼續回答我們的問題。
“關於暗物質,”費政老師說,吹了吹麵條上的熱氣,“目前最主流的候選者是弱相互作用大質量粒子,簡稱WIMP。這種粒子隻參與弱核力和引力相互作用,不參與電磁相互作用,所以看不見。它的質量可能在質子質量的十倍到千倍之間。”
王強邊扒飯邊問:“那怎麼找呢?”
“主要靠間接探測。”費政老師放下筷子,用手指在桌上比劃,“比如,暗物質粒子可能會在星係中心湮滅,產生伽馬射線。或者,暗物質粒子可能會與原子核發生彈性散射,在探測器中產生微弱的信號。歐洲的DAMA實驗組聲稱已經探測到了年調製信號,但還需要其他實驗組驗證。”
賈永濤追問:“要是找不到呢?”
“那就需要考慮其他候選者了。”費政老師重新拿起筷子,“比如軸子,這是一種非常輕的粒子;或者sterile中微子,這是中微子的一種假想變種。當然,也可能是我們完全沒想到的新粒子。”
這時,張明問:“老師,您剛才課上提到活動星係核的統一模型,那是什麼?”
“哦,這個很有意思。”費政老師眼睛一亮,“類星體、射電星係、賽弗特星係——這些看起來不同的天體,其實可能都是同一種東西在不同角度的表現。它們都有一個共同特征:中心存在超大質量黑洞,正在吸積物質。”
他用筷子在麵條上畫了個圈:“吸積的物質形成一個旋轉的盤,叫吸積盤。物質在落入黑洞前被加熱到極高溫度,發出強烈的輻射。如果我們的視線正好對著噴流方向,就看到類星體;如果視線與噴流有較大夾角,就看到射電星係或賽弗特星係。”
周博問:“那我們的銀河係中心也有超大質量黑洞嗎?”
“有很強的證據。”費政老師點頭,“通過對銀河係中心恒星運動的觀測,推斷那裡存在一個約四百萬太陽質量的致密天體。很可能是處於休眠期的黑洞。”
肖恩接著問:“老師,脈衝星除了證明引力波,還有什麼用?”
“脈衝星是自然界最精確的時鐘。”費政老師說,“它們的自轉周期極其穩定,有的甚至比原子鐘還準。可以用來做很多事,比如探測引力波——如果引力波經過,會影響脈衝星信號的到達時間。還可以用來做星際導航,就像海員用星星導航一樣。”
朱娜認真記錄著:“老師,恒星演化理論現在成熟到什麼程度了?”
“非常成熟。”費政老師放下碗,擦了擦嘴,“從主序星到紅巨星,再到白矮星、中子星或黑洞,整個演化路徑已經很清楚。1987年超新星1987A的觀測,與理論預言基本一致,這給了我們很大信心。而且,我們現在知道,超新星爆發是重元素的主要來源——你、我、這桌子、這碗,所有比鐵重的元素,都來自超新星爆發。”
王梅推了推眼鏡:“老師,那恒星內部的核聚變……”
“主要是兩種反應鏈。”費政老師接過話頭,“質子-質子鏈和CNO循環。像太陽這樣質量較小的恒星,以質子-質子鏈為主;質量更大的恒星,CNO循環更主要。這些理論是貝特在1930年代建立的,他因此在1967年獲得了諾貝爾獎。”
就在這時,一個熟悉的聲音傳來:“喲,這兒這麼熱鬨!費老,開小灶呢?”
我們轉頭,看見孫平老師端著餐盤走過來,他今天穿著那件洗得有些發白的灰色夾克,神似葛優的臉上自帶幽默的表情。
“小孫來了!”費政老師抬頭笑了笑——費政老師以前就是孫平老師的中學物理老師,這樣的稱呼顯得十分自然,“給孩子們講講宇宙。”
“宇宙?”孫平老師在費政老師旁邊坐下,看了眼自己餐盤裡的白菜燉豆腐,“那我得聽聽。我最近也在琢磨這事兒——費老,您說宇宙這麼大,星辰浩瀚,咱們這食堂的飯菜怎麼就總是這幾樣?周一土豆,周二白菜,周三土豆白菜一起燉。這宇宙的多樣性,跟咱們食堂的單調性,形成鮮明對比啊!”
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