新華社北京11月5日電 題:人類探索宇宙奧秘幾多驚喜
新華社記者王昆、劉欣
“用星系自轉(zhuǎn)曲線可以偵測(cè)到暗物質(zhì)。”“引力波是一種探索宇宙的理想工具?!薄罢材肥俊ろf伯太空望遠(yuǎn)鏡何時(shí)升空?”……在剛剛結(jié)束的2018騰訊WE大會(huì)上,世界頂尖科學(xué)家闡釋了人類探索宇宙的先進(jìn)方法、技術(shù)和工具,相信在不久的將來可以揭開宇宙神秘面紗。
宇宙中是否存在額外維度和暗物質(zhì)?
從目前的觀測(cè)看來,人類生活在一個(gè)均勻的,各向同性的三維空間加上一維時(shí)間,即四維時(shí)空中。
“宇宙超乎我們所見的范圍,有些人覺得,只要是看不見的東西就不存在。但是,也可能存在我們還確實(shí)不知道的更多維度的世界。額外維度就是因?yàn)樘?,所以看不見。?美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院士、哈佛大學(xué)理論物理學(xué)教授麗莎·蘭道爾表示,額外維度沒有理由不存在,愛因斯坦的方程在任意數(shù)量的維度當(dāng)中都是適用的。
麗莎·蘭道爾和她的團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了隱藏維度的方法。麗莎·蘭道爾說:“在高維度空間當(dāng)中存在類似膜的物體,我們所知道的所有事情,其實(shí)都被聚集在一張膜上。通過膜,我們有很多有趣的發(fā)現(xiàn),這里可能會(huì)有新的方式能夠隱藏額外維度。”
同時(shí),麗莎·蘭道爾也堅(jiān)信暗物質(zhì)的存在。她認(rèn)為,一些分布在宇宙間的暗物質(zhì)能夠影響天體運(yùn)轉(zhuǎn),甚至改變彗星運(yùn)行的軌跡,誘發(fā)星體間的撞擊。目前,通過星系自轉(zhuǎn)曲線、星系團(tuán)、引力透鏡、子彈星團(tuán)等可以偵測(cè)到暗物質(zhì)。
引力波開啟宇宙大發(fā)現(xiàn)
基普·索恩被譽(yù)為當(dāng)代天體物理學(xué)領(lǐng)導(dǎo)者之一,因?qū)σΣㄌ綔y(cè)做出的貢獻(xiàn)獲得2017年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。
400年前,隨著伽利略發(fā)明小光學(xué)望遠(yuǎn)鏡,發(fā)現(xiàn)木星的四顆衛(wèi)星,基于電磁波的天文學(xué)就此誕生。三年前,基普·索恩和他的同事們用引力波觀測(cè)到黑洞碰撞,開創(chuàng)了引力波天文學(xué)。
“根據(jù)物理學(xué)原理,能夠從遙遠(yuǎn)的宇宙?zhèn)鞑ミ^來并攜帶遠(yuǎn)方信息的波,目前只有兩種。第一種是X射線、光、無線電等電磁波,第二種是引力波?!被铡に鞫髡J(rèn)為,引力波的發(fā)現(xiàn)將徹底改變?nèi)祟惲私庥钪娴姆绞?,就?00年前伽利略首次用望遠(yuǎn)鏡觀察宇宙一樣。例如,引力波能夠不受阻擋穿過行進(jìn)中的天體,可以攜帶過去從未被觀測(cè)過的天文信息。
基普·索恩說,“引力波賦予了人類一種探索宇宙的新方法,會(huì)使我們對(duì)于宇宙的認(rèn)識(shí)完全不同于過去。未來,將引力波觀測(cè)和電磁波觀測(cè)結(jié)合起來會(huì)有更多、更大的發(fā)現(xiàn)?!?/p>
LIGO是借助于激光干涉儀來聆聽來自宇宙深處引力波的大型研究?jī)x器?;铡に鞫髡f:“2017年8月,因技術(shù)升級(jí)關(guān)閉了LIGO。預(yù)計(jì)2019年2月,LIGO將重啟。未來,我們可以經(jīng)??吹胶诙磁c中子星發(fā)生碰撞,能夠更好地研究中子星內(nèi)核物質(zhì)的物理現(xiàn)象、物理規(guī)律?!?/p>
新一代“太空之眼”將問世
詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡是美國(guó)航空航天局、歐洲航天局和加拿大航空航天局聯(lián)合研發(fā)的紅外線觀測(cè)用太空望遠(yuǎn)鏡,是哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的繼任者,將成為下一代空間天文臺(tái)。
歐洲航天局科學(xué)與探索高級(jí)顧問馬克·麥考林表示,“隨著宇宙不斷拓展,可見程度越來越低,通過詹姆斯·韋伯望遠(yuǎn)鏡能夠看到地面上無法肉眼觀察的波長(zhǎng)。”
詹姆斯韋伯太空望遠(yuǎn)鏡可用于研究太陽系當(dāng)中的一些恒星和行星,了解太陽系是如何形成和演進(jìn)的。在太陽系之外,探測(cè)銀河系的形成和演進(jìn)。
馬克·麥考林認(rèn)為,“其實(shí),每一個(gè)星系都有大量的恒星和行星,在某一些行星上可能會(huì)有生命。詹姆斯韋伯太空望遠(yuǎn)鏡會(huì)幫助人類了解宇宙奧妙,包括恒星的起源、星系起源以及銀河系的一些神秘之處?!?/p>
馬克·麥考林一生致力于觀測(cè)宇宙,如今他正著力推動(dòng)世界最強(qiáng)太空望遠(yuǎn)鏡詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡的升空。馬克·麥考林說:“今年,我們把遮陽板和望遠(yuǎn)鏡放在測(cè)試箱當(dāng)中進(jìn)行測(cè)試時(shí),發(fā)現(xiàn)一些原本起固定作用的螺帽脫落。我們正在進(jìn)行維修,我們期待能夠在2021年實(shí)現(xiàn)詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡的成功發(fā)射?!?/p>
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一次論壇,挑戰(zhàn)了方寸之地的智力密度;一場(chǎng)討論,是一粒微塵面對(duì)無垠未來的叩問。10月29日至31日,35位世界頂尖科學(xué)家,近20位中國(guó)兩院院士,在上海臨港滴水湖畔的世界頂尖科學(xué)家論壇上,激辯未來。2018-10-31 20:54:59
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