21世紀最令人稱奇的五大科學發現

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【新唐人北京時間2021年02月19日訊】不可否認,過去十幾年人類的科學發現達到了一定的高度。對於曾經的科學假設,人類找到了實驗和論證方法,這就大大的增加了人類對於宇宙的理解。同時由於對於宇宙有了更高層次的認知,我們也開始反思,認識到人類目前面臨的最大挑戰是什麼。今天我們就來聊聊進入21世紀以來,最令人稱奇的5大科學發現。

第五名:冥王星

宇宙中的冥王星。(示意圖片:pixabay)

1930年美國科學家克萊德·湯博最早發現了冥王星,並將其視爲第九大行星。不過很不幸,人類將它降級爲矮行星,並從太陽系9大行星中剔除。2006年1月19日,美國宇航局在卡納維拉爾角發射基地發射了新視野號探測器。這枚探測器主要任務是探索冥王星和其衛星以及柯伊伯帶。柯伊伯帶是海王星的軌道外側盤狀區域,聚集了很多大小各異的天體。因爲冥王星是太陽系最外側的星星,所以新視野號在飛向冥王星過程中會路過海王星,可以順便的採集柯伊伯帶的數據。

經過將近10年的飛行,在2015年7月, 新視野號終于飛抵了目的地。它傳回的數據也著實的令人驚訝。科研人員發現,冥王星上並沒像我們之前想像的存在大量的冰凍岩石。冥王星在某種程度上更像是一個大冰球,星球表面含有巨大的固態氮形成的冰海,上面還有大量的冰川漂浮在上面,而且它們還在不斷的移動,儘管移動速度很慢。新視野號在飛掠冥王星後,測得其直徑約爲2370km,其衛星卡戎的直徑約爲1208km。

說到冥王星的大小,我們就來探討一下爲什麼它會被降級稱爲矮行星。首先我們來說一下行星的概念。一顆行星之所以爲行星是因爲它是這個軌道上的主導引力體,就是在該行星軌道內外其他物體都應該以該行星爲中心運動。這就要求該行星的質量要遠高於其他天體。2005年科研人員發現了小行星鬩(Xì )神星,2010年測得它的直徑約爲2326km,質量比冥王星重約27%,但冥王星的體積更大一些。前面提到的柯伊伯帶,人們在柯伊伯帶上發現了大約70000個類似於冥王星的天體。這就嚴重的挑戰了冥王星行星的地位。2006年8月24日,國際天文聯合會給出了天體被認定爲行星所需的三個要求:1. 必須是圍繞著恆星運轉的天體。2. 它自身的吸引力必須和自轉速度平衡使其呈圓球狀。3. 必須清除軌道附近區域,公轉軌道範圍內不能有比它更大的天體。冥王星符合第一和第二條,但是不符合第三條。所以就這樣,冥王星被「淘汰」出局了。

第四名:希格斯玻色子

希格斯玻色子是標準模型裡的一種基本粒子,是一種玻色子,自旋爲零,不帶電荷、色荷,極不穩定,生成後會立刻衰變。爲了探索神祕的微觀世界,歐洲核子研究中心耗費50億美金在日內瓦建造了一座「大型強子對撞機」LHC。2012年,他們宣佈發現了神祕的希格斯玻色子,也被稱爲「上帝粒子」,該粒子於1964年首次被理論提及。

科學家們認爲,「真空」其實並不是什麼都沒有,而是至少存在一個場,這個場被稱爲「希格斯場」。通常我們在認識物質的時候,「質量」簡單地代表物體所含的物質的量,但其實它的另一個意義是物體獲得加速度的難度。舉個例子,一輛較重的大卡車要剎車或加速,肯定會比一輛較輕的小轎車困難得多。所以加速的難度越大,質量越大,受空間的制約就越大。如果我們可以將空間比做水,水中的物體在運動就會遇到阻力。相應地,粒子穿行於空間中,也應該承受某種「阻礙」,使其需要外力才能獲得加速度。在空間中的這種使物質獲得質量的機制,就是「希格斯場」 。

希格斯玻色子的被發現實際是證明瞭真空並不是空的,也不是一種虛無的東西,它擁有自己與生俱來的特性;「希格斯粒子」被認爲普遍存在於空間中,它證明瞭「希格斯場」的存在,作用就是給運動的物質施加質量或者加速的難度。這同時也說明瞭,即使是人們一般認爲的「絕對真空」,也能夠對物質造成實在的影響。

第三名:開普勒探測器

除了前面提到的新視野號探測器,21世紀人類發射的另一顆著名探測器是開普勒探測器。2009年,美國宇航局將開普勒號送入太空,展開人類對銀河系內類地行星的探索。它計劃對銀河系內10萬多顆恆星進行探測,希望搜尋到能夠支持生命體存在的類地行星。隨著十幾年的飛行,它傳回的數據顯示,已經有4055多顆系外行星存在適合人類居住的條件。我們希望在下一個十年,它能給我們帶來更加令人興奮的結果,也許我們離星球移民真的不遠了~~

第二名:世界氣候變化

縱觀地球數十億年曆史,地球的氣候發生了巨大的變化。在歷史的長河中,地球度過了極寒和極熱的時期。毫無疑問,在我們的一生中,也能感覺到明顯的變化。而與之前變化不同的是,這次氣候的變化,起主要原因居然是人類的行爲。由於人類的行爲,在過去三十年裡,地球冰川消失量超過2520億噸,僅在2012年,格林蘭島的冰川就消失了400億噸。如果按現在的速度,到2100年,世界海平面預計將上升91釐米。這將直接影響超過3000萬的沿海居民的生活。此外將有30%的海洋哺乳類和10%的昆蟲面臨滅絕。

第一名:黑洞

宇宙中的黑洞。(圖片:pixabay)

黑洞一直是宇宙中最神祕的物體。目前人類普遍認爲黑洞是大型恆星在其生命周期結束時的去處。由於巨大的吸引力,一切光和物質在黑洞面前都變得無比的脆弱不堪。2016年,科研人員通過觀測到有兩個黑洞發生相互碰撞,最後其中一個吞併了另一個。這兩個黑洞位於距離我們約5400萬光年的梅西耶87星系的中心。 這一發現證實了愛因斯坦在1916年剔除的猜想,即黑洞在時空中形成引力波。引力波是時空的「漣漪」,由宇宙中例如緻密星體碰撞併合這樣劇烈變化的物理過程產生。巨大的引力波可以造成時空的震動甚至扭曲。這些以光速傳播的漣漪攜帶了天體源激烈動盪的信息,以及關於引力本質的線索,這在未來也許能爲人類開啓一條探索宇宙的全新途徑。

(轉自希望之聲國際廣播電台/責任編輯:葉萍)

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