食堂里弥漫着饭菜的香气和嘈杂的人声。
正是午餐高峰,各个窗口前都排着队,不锈钢餐盘碰撞声、打饭师傅的吆喝声、同学们的谈笑声混成一片熟悉的背景音。
我们打好饭——我的是土豆烧肉和炒青菜,晓晓要了西红柿炒蛋和麻婆豆腐,莉莉打了份鱼香肉丝——然后不约而同地围到费政老师坐的那张长桌旁。
其他同学见状,也纷纷凑过来,很快就把那张能坐八个人的长桌围得里三层外三层。
费政老师面前是一碗牛肉面,热气腾腾,他一边用筷子拌着面,一边继续回答我们的问题。
“关于暗物质,”费政老师说,吹了吹面条上的热气,“目前最主流的候选者是弱相互作用大质量粒子,简称 WIMP。这种粒子只参与弱核力和引力相互作用,不参与电磁相互作用,所以看不见。它的质量可能在质子质量的十倍到千倍之间。”
王强边扒饭边问:“那怎么找呢?”
“主要靠间接探测。”费政老师放下筷子,用手指在桌上比划,“比如,暗物质粒子可能会在星系中心湮灭,产生伽马射线。或者,暗物质粒子可能会与原子核发生弹性散射,在探测器中产生微弱的信号。欧洲的 DAMA 实验组声称已经探测到了年调制信号,但还需要其他实验组验证。”
贾永涛追问:“要是找不到呢?”
“那就需要考虑其他候选者了。”费政老师重新拿起筷子,“比如轴子,这是一种非常轻的粒子;或者 sterile 中微子,这是中微子的一种假想变种。当然,也可能是我们完全没想到的新粒子。”
这时,张明问:“老师,您刚才课上提到活动星系核的统一模型,那是什么?”
“哦,这个很有意思。”费政老师眼睛一亮,“类星体、射电星系、赛弗特星系——这些看起来不同的天体,其实可能都是同一种东西在不同角度的表现。它们都有一个共同特征:中心存在超大质量黑洞,正在吸积物质。”
他用筷子在面条上画了个圈:“吸积的物质形成一个旋转的盘,叫吸积盘。物质在落入黑洞前被加热到极高温度,发出强烈的辐射。如果我们的视线正好对着喷流方向,就看到类星体;如果视线与喷流有较大夹角,就看到射电星系或赛弗特星系。”
周博问:“那我们的银河系中心也有超大质量黑洞吗?”
“有很强的证据。”费政老师点头,“通过对银河系中心恒星运动的观测,推断那里存在一个约四百万太阳质量的致密天体。很可能是处于休眠期的黑洞。”
肖恩接着问:“老师,脉冲星除了证明引力波,还有什么用?”
“脉冲星是自然界最精确的时钟。”费政老师说,“它们的自转周期极其稳定,有的甚至比原子钟还准。可以用来做很多事,比如探测引力波——如果引力波经过,会影响脉冲星信号的到达时间。还可以用来做星际导航,就像海员用星星导航一样。”
朱娜认真记录着:“老师,恒星演化理论现在成熟到什么程度了?”
“非常成熟。”费政老师放下碗,擦了擦嘴,“从主序星到红巨星,再到白矮星、中子星或黑洞,整个演化路径已经很清楚。1987 年超新星 1987A 的观测,与理论预言基本一致,这给了我们很大信心。而且,我们现在知道,超新星爆发是重元素的主要来源——你、我、这桌子、这碗,所有比铁重的元素,都来自超新星爆发。”
王梅推了推眼镜:“老师,那恒星内部的核聚变……”
“主要是两种反应链。”费政老师接过话头,“质子-质子链和 CNO 循环。像太阳这样质量较小的恒星,以质子-质子链为主;质量更大的恒星,CNO 循环更主要。这些理论是贝特在 1930 年代建立的,他因此在 1967 年获得了诺贝尔奖。”
就在这时,一个熟悉的声音传来:“哟,这儿这么热闹!费老,开小灶呢?”
我们转头,看见孙平老师端着餐盘走过来,他今天穿着那件洗得有些发白的灰色夹克,神似葛优的脸上自带幽默的表情。
“小孙来了!”费政老师抬头笑了笑——费政老师以前就是孙平老师的中学物理老师,这样的称呼显得十分自然,“给孩子们讲讲宇宙。”
“宇宙?”孙平老师在费政老师旁边坐下,看了眼自己餐盘里的白菜炖豆腐,“那我得听听。我最近也在琢磨这事儿——费老,您说宇宙这么大,星辰浩瀚,咱们这食堂的饭菜怎么就总是这几样?周一土豆,周二白菜,周三土豆白菜一起炖。这宇宙的多样性,跟咱们食堂的单调性,形成鲜明对比啊!”
全班哄堂大笑。
王强笑得直拍桌子,晓晓捂着嘴肩膀直抖,就连一向严肃的王梅也忍不住笑弯了眼睛。
孙老师总能用最生活化的比喻,把高深的话题拉回地面,让人在笑声中放松下来。
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