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首贴:     • 21世纪最令人称奇的五大科学发现 (2400字, 点击: 36) 2蔡平 2021-02-10 21:13:36


不可否认,过去十几年人类的科学发现达到了一定的高度。对于曾经的科学假设,人类找到了实验和论证方法,这就大大的增加了人类对于宇宙的理解。同时由于对于宇宙有了更高层次的认知,我们也开始反思,认识到人类目前面临的最大挑战是什么。今天我们就来聊聊进入21世纪以来,最令人称奇的5大科学发现。

第五名:冥王星
冥王星。(图片:pixabay)
宇宙中的冥王星。(图片:pixabay)
1930年美国科学家克莱德·汤博最早发现了冥王星,并将其视为第九大行星。不过很不幸,人类将它降级为矮行星,并从太阳系9大行星中剔除。2006年1月19日,美国宇航局在卡纳维拉尔角发射基地发射了新视野号探测器。这枚探测器主要任务是探索冥王星和其卫星以及柯伊伯带。柯伊伯带是海王星的轨道外侧盘状区域,聚集了很多大小各异的天体。因为冥王星是太阳系最外侧的星星,所以新视野号在飞向冥王星过程中会路过海王星,可以顺便的采集柯伊伯带的数据。


经过将近10年的飞行,在2015年7月, 新视野号终于飞抵了目的地。它传回的数据也着实的令人惊讶。科研人员发现,冥王星上并没像我们之前想象的存在大量的冰冻岩石。冥王星在某种程度上更像是一个大冰球,星球表面含有巨大的固态氮形成的冰海,上面还有大量的冰川漂浮在上面,而且它们还在不断的移动,尽管移动速度很慢。新视野号在飞掠冥王星后,测得其直径约为2370km,其卫星卡戎的直径约为1208km。

说到冥王星的大小,我们就来探讨一下为什么它会被降级称为矮行星。首先我们来说一下行星的概念。一颗行星之所以为行星是因为它是这个轨道上的主导引力体,就是在该行星轨道内外其他物体都应该以该行星为中心运动。这就要求该行星的质量要远高于其他天体。2005年科研人员发现了小行星阋(Xì )神星,2010年测得它的直径约为2326km,质量比冥王星重约27%,但冥王星的体积更大一些。前面提到的柯伊伯带,人们在柯伊伯带上发现了大约70000个类似于冥王星的天体。这就严重的挑战了冥王星行星的地位。2006年8月24日,国际天文联合会给出了天体被认定为行星所需的三个要求:1. 必须是围绕着恒星运转的天体。2. 它自身的吸引力必须和自转速度平衡使其呈圆球状。3. 必须清除轨道附近区域,公转轨道范围内不能有比它更大的天体。冥王星符合第一和第二条,但是不符合第三条。所以就这样,冥王星被“淘汰”出局了。

第四名:希格斯玻色子
希格斯玻色子是标准模型里的一种基本粒子,是一种玻色子,自旋为零,不带电荷、色荷,极不稳定,生成后会立刻衰变。为了探索神秘的微观世界,欧洲核子研究中心耗费50亿美金在日内瓦建造了一座“大型强子对撞机”LHC。2012年,他们宣布发现了神秘的希格斯玻色子,也被称为“上帝粒子”,该粒子于1964年首次被理论提及。

科学家们认为,“真空”其实并不是什么都没有,而是至少存在一个场,这个场被称为“希格斯场”。通常我们在认识物质的时候,“质量”简单地代表物体所含的物质的量,但其实它的另一个意义是物体获得加速度的难度。举个例子,一辆较重的大卡车要刹车或加速,肯定会比一辆较轻的小轿车困难得多。所以加速的难度越大,质量越大,受空间的制约就越大。如果我们可以将空间比做水,水中的物体在运动就会遇到阻力。相应地,粒子穿行于空间中,也应该承受某种“阻碍”,使其需要外力才能获得加速度。在空间中的这种使物质获得质量的机制,就是“希格斯场” 。

希格斯玻色子的被发现实际是证明了真空并不是空的,也不是一种虚无的东西,它拥有自己与生俱来的特性;“希格斯粒子”被认为普遍存在于空间中,它证明了“希格斯场”的存在,作用就是给运动的物质施加质量或者加速的难度。这同时也说明了,即使是人们一般认为的“绝对真空”,也能够对物质造成实在的影响。

第三名:开普勒探测器
除了前面提到的新视野号探测器,21世纪人类发射的另一颗著名探测器是开普勒探测器。2009年,美国宇航局将开普勒号送入太空,展开人类对银河系内类地行星的探索。它计划对银河系内10万多颗恒星进行探测,希望搜寻到能够支持生命体存在的类地行星。随着十几年的飞行,它传回的数据显示,已经有4055多颗系外行星存在适合人类居住的条件。我们希望在下一个十年,它能给我们带来更加令人兴奋的结果,也许我们离星球移民真的不远了~~

第二名:世界气候变化
纵观地球数十亿年历史,地球的气候发生了巨大的变化。在历史的长河中,地球度过了极寒和极热的时期。毫无疑问,在我们的一生中,也能感觉到明显的变化。而与之前变化不同的是,这次气候的变化,起主要原因居然是人类的行为。由于人类的行为,在过去三十年里,地球冰川消失量超过2520亿吨,仅在2012年,格林兰岛的冰川就消失了400亿吨。如果按现在的速度,到2100年,世界海平面预计将上升91厘米。这将直接影响超过3000万的沿海居民的生活。此外将有30%的海洋哺乳类和10%的昆虫面临灭绝。

第一名:黑洞
黑洞。(图片:pixabay)
宇宙中的黑洞。(图片:pixabay)
黑洞一直是宇宙中最神秘的物体。目前人类普遍认为黑洞是大型恒星在其生命周期结束时的去处。由于巨大的吸引力,一切光和物质在黑洞面前都变得无比的脆弱不堪。2016年,科研人员通过观测到有两个黑洞发生相互碰撞,最后其中一个吞并了另一个。这两个黑洞位于距离我们约5400万光年的梅西耶87星系的中心。 这一发现证实了爱因斯坦在1916年剔除的猜想,即黑洞在时空中形成引力波。引力波是时空的“涟漪”,由宇宙中例如致密星体碰撞并合这样剧烈变化的物理过程产生。巨大的引力波可以造成时空的震动甚至扭曲。这些以光速传播的涟漪携带了天体源激烈动荡的信息,以及关于引力本质的线索,这在未来也许能为人类开启一条探索宇宙的全新途径。


责任编辑:李靜柔

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