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        人类太空探索:诺贝尔物理学奖得主共议机遇与挑战

        来源:科技日报     时间:2018-08-13 09:16:15

        今天,帕克太阳探测器顺利升空,人类太空探索又迎来新的里程碑。同一天在北京举办的“2018年世界科技创新论坛”上,这一消息也成为与会嘉宾热议的话题。

        宇宙中哪些奥秘是人类共同的求索方向?探索深空究竟面临哪些无法绕开的坎儿?空间探索和相关科技的发展,为什么会惠及全人类?

        参加“太空探索的挑战与机遇”主题大会的3位诺贝尔物理学奖得主,从各自的专业角度,给出了答案。

        暗物质和暗能量,科学界终要解决的大问题

        亚当·里斯是2011年诺贝尔物理学奖获得者,通过观察超新星发现了宇宙确实在加速膨胀。

        “宇宙是由什么组成的呢?只有0.05%是行星,0.5%是恒星,5%是气体,而剩下95%左右的宇宙,要么是暗物质、要么是暗能量所组成的,这是我们完全不理解的。那么,究竟什么是暗物质?可能是粒子,但我们并不了解,也还没有发现。暗能量占到70%,相对于暗物质,它更加神秘。”亚当·里斯把人类至今无法解释的最大宇宙谜团,讲给大家听。

        他认为,现在物理学的量子力学和广义相对论并不能完全统一。“而通过理解暗能量,就可以找到这两个理论的交叉点;通过理解暗能量,希望把两个理论统一起来。想想就让人觉得激动。”

        亚当·里斯认为,全球科技合作在暗物质和暗能量研究方面,有很多合作的机会和方法,这是整个科学界总要解决的大问题。

        来自宇宙的天文学信号,一个都不放过

        因发现中微子震荡而获得2015年诺贝尔物理学奖的亚瑟·麦克唐纳,把公众视线从广袤宇宙拉回地球和近地轨道。

        “探测来自宇宙的多种信号,已经是天文学界和物理学界共同的使命。”亚瑟·麦克唐纳说,欧盟、美国、中国、日本等国,部署了不同种类的天文望远镜和各类信号探测器,意在捕捉来自宇宙的多种信号。

        他说,除了继续寻找引力波,未来对伽马射线暴、超新星碰撞产生的中微子等宇宙信号的探测,“在基于地面和近地轨道的设备监测、信号捕集和信息分享方面,中国都将发挥重大作用”。

        想逃离地球进入深空,绕不开哪些坎儿

        乔治·斯穆特因探测了宇宙微波辐射背景的特异性而获得2006年诺贝尔物理学奖。他开了个玩笑:“离开地球就像离婚一样,要割舍很多东西。”

        首先,要逃离地球的引力,需要超过3500米/秒的速度。即便这样,到达离我们最近的月亮,也要几周时间。“速度慢是个问题。”其次,地球以外,就是“地雷阵”。因为太空充满了各种垃圾,“俄罗斯、中国和美国这三个国家都要负责任”。第三,太空里没有定位系统,飞行器不像地球一样容易辨别方向。

        此外,乔治·斯穆特进一步分析到了外太空之后的难题——

        “硬着陆肯定不行,还无法带上需要用的矿石、氧气、水等必须的资源,到其他星球我们需要交新的机器人朋友,最重要的是,我们的飞行器无法以足够快的速度,实现跨星系传输。”

        太空如此不适合人类,太空之旅就是飞向疯狂之旅。为什么明知前路艰难,我们还要探索太空,并为此付出巨大努力呢?

        乔治·斯穆特的回答是:“第一,这是人类服务地球的需要。第二,是人类有开发离得较近星球的需要。第三,是科学探索的需要。我们需要了解未来,需要开展科学探索。”

        他认为,空间行业已经成为国民经济中一个重要行业,仅2017年全球卫星行业的收入规模就达3480亿美金。“在发展空间科技和产业的同时,最先受惠的一定是人类自己。”(房琳琳)

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