有史以来最重要的暗能量探测项目,可能要被取消了

原标题:有史以来最重要的暗能量探测项目,可能要被取消了

有史以来最重要的暗能量探测项目很可能要被取消了。

这个恐怕已经命不久矣的项目叫做宽视场红外巡天望远镜(WideFieldInfraredSurveyTelescope,简称WFIRST,读作“W-first”)。虽然直到两年前WFIRST才在美国宇航局(NASA)正式立项,但这台命途多舛的望远镜身上,寄托着宇宙学家们20年的心血和期待。

1998年,两个美国的研究组通过分析超新星数据,各自独立地发现了宇宙在加速膨胀(这背后的故事精彩纷呈,足以拍一部电影,以后有空我们再细讲)。这是继埃德温·哈勃于1929年发现宇宙膨胀以来最重大的宇宙学发现,它也让三位科学家获得了2011年的诺贝尔物理学奖。

这个发现意味着我们的宇宙很可能由一种非常神秘的成分主宰,那就是所谓的暗能量。

而且这个暗能量有三大特点:

1.它是暗的。

2.它会产生斥力。

3.它在宇宙中均匀分布,不会成团。

一般认为,暗能量是一种真空的能量,其密度极小,每立方厘米的质量约为10万亿亿亿分之一克,以致于我们在宏观尺度上完全无法感知它的存在;但放眼整个宇宙,暗能量将聚沙成塔,变成了统治整个宇宙的力量(最新的天文观测表明,暗能量约占宇宙中总物质组分的68%)。

暗能量有一个最关键的物理量,那就是它的状态方程w。w的大小将决定宇宙的最终命运。如果在未来,w的值变得小于-1,宇宙就会遇到一个被称为“大撕裂”的末日,到时宇宙中所有的结构,无论是银河系、太阳系、地球,还是我们本身,都会从内部被幻影暗能量撕碎,就连原子都不能幸免;反之,如果w的值永远都大于等于-1,宇宙就会一直膨胀下去。所以,只有弄清楚暗能量的本质,我们才能知道宇宙的最终命运,进而回答“我们将往何处去?”的终极问题。

进入21世纪以后,天文学家又通过其他观测技术进一步确认了暗能量的存在。

但是当前的暗能量观测面临着一个很大的问题:不同的暗能量观测是用不同的望远镜完成的。这种状况有点像盲人摸象:一个望远镜只能完成一种暗能量观测,而一种暗能量观测又只能触碰到暗能量的一个局部;很明显,这样我们就无法看到暗能量的全貌了。

所以早在21世纪初,一些宇宙学家就提出要建造一个专门用于研究暗能量的望远镜,能够完成所有的暗能量观测。这样一来,我们就能同时看到暗能量的多个局部,进而拼凑出暗能量的全貌。

这些人的努力最后汇聚成了一个项目,那就是WFIRST的前身——联合暗能量任务(JointDarkEnergyMission,简称JDEM)。按照原始的设计,它将是一个1.5米口径、造价16亿美元的空间望远镜。

2010年,美国科学院成立了一个十年调查委员会,以重要性和可行性为标准,对未来10年所要支持的天文观测项目做了一个排序。在这次排序中,JDEM受到了极高的评价,但同时委员会认为JDEM的造价太高,花这么多钱却只研究一个暗能量,有点不划算。所以,他们就把JDEM和另一个探测太阳系外行星的项目拼在了一起,形成了一个全新的项目。这就是WFIRST的由来。

顺便一提,WFIRST这个名字起得还是挺讲究的。前面说过,“W”代表暗能量的状态方程,而“FIRST”则是英文中第一的意思。所以,尽管被迫和探测太阳系外行星的项目绑在了一起,JDEM的成员还是向外界传达出了“暗能量优先”的理念。

在十年调查委员会的总结报告中,WFIRST被列为了空间探测项目的第一名。换言之,它成了未来10年最重要、也是优先级最高的空间探测项目。虽然有这么高的起点,但是WFIRST却相当时运不济,迟迟无法获得任何财政支持。这是因为之前立项的另一台望远镜詹姆斯·韦伯太空望远镜(JamesWebbSpaceTelescope,简称JWST)太过昂贵,占用了NASA太多的资源。

直到2016年2月17日,WFIRST才终于正式立项。如果一切顺利的话,这个2.4米口径的空间望远镜,将于本世纪20年代中期上天。它将让人类有能力以前所未有的精度,来研究暗能量的性质,进而探究宇宙的终极命运。

但问题就出在这个“如果”上。

2018年2月,美国联邦政府新一年的预算报告公布了。这份报告里明确提出要取消对WFIRST的财政资助。这样一来,无数宇宙学家20年的心血恐怕就将付之东流。

这让人不由地联想到上世纪九十年代克林顿政府中止资助超导超级对撞机(SuperconductingSuperCollider,简称SSC)的情景。由于美国突然停止建造SSC,而欧盟则继续支持建造大型强子对撞机(LargeHadronCollider,简称LHC),世界高能物理中心在经历了半个世纪后,又从美国重新迁回了欧洲。

THE END
1.影响宇宙的“暗物质”和“暗能量”是什么,它们之间又有什么关联引如果说暗物质让宇宙有了结构,那么暗能量则是驱动宇宙加速膨胀的引擎,它的存在彻底颠覆了科学界对宇宙演化的理解。 暗能量无处不在,却没有形体,无法直接观测,它甚至不像物质那样能被推测出某种粒子模型,而是以一种完全不同的形式,影响着宇宙的命运。 20世纪90年代,科学家通过对遥远超新星的观测,意外发现宇宙的膨胀https://www.163.com/dy/article/JIOUCDIK05566B3I.html
2.什么是暗物质?62.5万亿美元一克,核能在它面前不值一提!而且它们的数量极其稀少且难以保存,想要得到1微克反物质,估计就算使用目前最顶级的对撞机,也需要1000年昼夜不停的不断碰撞才能制造出来,所以制造一克反物质的成本高达62.5万亿美元。 理论上,反物质是无处不在的,但反物质却非常难以存储,因为它与自然界的物质发生接触后会迅速湮灭,只需要十亿分之一秒就发生反应,转瞬https://www.360doc.cn/mip/955291037.html
3.暗物质多少一克一克暗物质价格人民币10^100元。是无价之宝。暗物质(Dark matter)是理论上提出的可能存在于宇宙中的https://edu.iask.sina.com.cn/jy/2txSy1M5EwV.html
4.求一克暗物质威力和反物质的爆炸威力和多少TNT的比例答案解析 查看更多优质解析 解答一 举报 1毫克反物质“湮灭”放出的能量达到18万兆焦耳,约等于43吨TNT当量。1克的话再乘1千倍,就是4万3千吨TNT。暗物质目前还没人能获得,无法测算其当量。 解析看不懂?免费查看同类题视频解析查看解答 特别推荐 热点考点 2022年高考真题试卷汇总 2022年高中期中试卷汇总 2022https://www.zybang.com/question/0a68f908a0b1c407cbf6617eadd9ba07.html
5.科普一下:Excel比WPS强大在什么地方?Excel高效应用大爆炸散发的物质在太空中漂游,由许多恒星组成的巨大的星系就是由这些物质构成的,我们的太阳就是这无数恒星中的一颗。原本人们想象宇宙会因引力而不在膨胀,但是,科学家已发现宇宙中有一种 “暗能量”会产生一种斥力而加速宇宙的膨胀。 2.宇宙学说认为,我们所观察到的宇宙,在其孕育的初期,集中于一个体积极小、https://www.shangyexinzhi.com/article/4711433.html
6.反物质武器显而易见,对可见物质的巨大引力的存在表明了暗物质或反物质的存在。可是我们用光无法探测到,用红外线、紫外线和X光都无法探觅到它们的足迹。 同样的,对应着现存的星系结构体系,有由相反的反宇宙结构体系存在吗?其实早在1898年,一位英国物理学家就提出:与物质存在一样,有一个镜像对应的反物质存在。受当时科学https://baike.sogou.com/v335700.htm
7.研究了155个彩妆名称之后,我总结了它们的命名规律宇宙情花,暗物质 冥王比心,木星逆行 流浪行星,心宿二 六、IP联名法 值得注意的是,在国产影视剧占据上风的今天,《如懿传》、《欢乐颂》、《三十而已》等女性角色众多的都市剧与古装剧成为盛产 “角色口红图鉴” 的热门类别。同时各类乙女游戏、IP作品也席卷女性市场。品牌方洞察到了女性市场的这一变化,也会与众多IPhttps://m.digitaling.com/articles/949101.html
8.中微子和反物质I我们说完暗物质,下一个话题是反物质。反物质听起来只出现在科幻电影中,但它们是真实存在的。我们可以制造并使用反物质。什么是反物质?首先,讲座的一个主题是宇宙中不存在反物质似乎与之前讲座中谈到的中微子有很大关系。单看中微子的数量,我们相信它们一定扮演了非常重要的角色。我们已经看了这张宇宙照片很多遍,但如https://www.jianshu.com/p/b26879408c4c