神奇的飞秒激光

    飞秒是一个时间的测量单位。1飞秒＝10－15秒，也就是1飞秒等于1秒钟的1000万亿分之一，一秒钟激光即可以绕地球7.5圈。飞秒激光（Intralase）是一种近红外光，它的波长是1053 nm，由于它神奇的特性，又被叫做神秘之光。

    飞秒激光是我们人类目前在实验条件下能够获得的最短脉冲，它的精确度是± 5微米；飞秒激光有非常高的瞬间功率，它的瞬间功率可达百万亿瓦，比目前全世界的发电总功率还要多出上百倍；飞秒激光具有精确的靶向聚焦定位特点，能够聚焦到比头发的直径还要小的多的超细微空间区域；物质在飞秒激光的作用下会产生非常奇特的现象，气态的物质、液态的物质、固态的物质瞬间都会变成等离子体；用飞秒激光进行手术，没有热效应和冲击波，在整个过程中都不会有组织损伤。飞秒激光可以击穿大气层，制造放电通道，用于人工引雷，避免飞机、火箭、发电厂遭受天然雷击。飞秒激光与物质相互作用能够产生足够数量的中子，实现激光受控核裂变的快速点火，为人类新的能源开辟崭新的途径。

飞秒激光脉冲和液体相互作用中产生的双束高能电子射流

走近暗物质

    二十世纪70年代初，科学家在观测宇宙其他一些星系（包括银河系（如下图））中的恒星运行速度时就发现，越往外，围绕中心的速度并不都是衰减下去，而是和内圈恒星的速度差不多。这与越往外，物质越少，引力也越小，速度也应该越低的常规不符。由此反推，此时虽然外圈的那些能被直接观测到、数出来的星星数目变少了，实际上其内部的物质数量并没有减少，引力也没有变小，只不过观测不到而已，科学家们大胆地猜测：宇宙中一定有某些物质没有被我们的天文观测所发现，这些物质就被称为“暗物质”。

综合孔径射电望远镜

    综合孔径射电望远镜是世界级的无线电天文观测站之一。图中架在铁轨上的天线盘面，每一个都像房子一般大(直径有25米)。由27个天线盘面所组成的超大天线数组，它张开来的范围差不多有一个城市那么大(直径有35公里)。超大天线数组是有史以来最灵敏的无线电波望远镜，经由干涉仪，它的分辨率可达0.04角秒，也就是说，可以看清楚150公里外高尔夫球大小的物体。它正持续地观测一些新奇有趣的天文现象，其中的主题包括有：决定星系的组成、路过的彗星、类星体、充满游离氢的区域以及星系团等。另外，它也被用来接收由行星际的宇宙飞船所传回的微弱无线电讯。综合孔径射电望远镜的成功运转，不但使射电天文测量一跃可与光学望远镜相媲美，而且使巨型望远镜的设计概念发生了革命性的飞跃。

 宇宙大爆炸理论

     1932年勒梅特首次提出了现代宇宙大爆炸理论：整个宇宙最初聚集在一个“原始原子”中，后来发生了大爆炸，碎片向四面八方散开，形成了我们的宇宙。美籍俄国天体物理学家伽莫夫第一次将广义相对论融入到宇宙理论中，提出了热大爆炸宇宙学模型：宇宙开始于高温、高密度的原始物质，最初的温度超过几十亿度，随着温度的继续下降，宇宙开始膨胀。1965年，彭齐亚斯和威尔逊发现了宇宙背景辐射，后来他们证实宇宙背景辐射是宇宙大爆炸时留下的遗迹，从而为宇宙大爆炸理论提供了重要的依据。他们也因此获1978年诺贝尔物理学奖。20世纪科学的智慧和毅力在霍金的身上得到了集中的体现。他对于宇宙起源后10-43秒以来的宇宙演化图景作了清晰的阐释.宇宙的起源：最初是比原子还要小的奇点，然后是大爆炸，通过大爆炸的能量形成了一些基本粒子，这些粒子在能量的作用下，逐渐形成了宇宙中的各种物质。至此，大爆炸宇宙模型成为最有说服力的宇宙图景理论。然而，至今宇宙大爆炸理论仍然缺乏大量实验的支持，而且我们尚不知晓宇宙开始爆炸和爆炸前的图景。