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美国规划太空基础物理研究蓝图

来源:科技日报       更新时间:2011-4-15 13:38:03
 

  本报讯 据美国物理学家组织网4月12日报道,最近,由美国密苏里大学主管科研的副校长罗勃·邓肯领导的一个研究委员会,为美国国家航空航天管理局(NASA)起草了一份太空基础物理研究计划,作为对未来10年NASA太空任务方向的建议。

  这篇题为《太空探索重获未来:生命与物理科学研究新时代》的报告发表在《美国国家科学院院刊》上。该研究委员会由多所大学的知名科学家组成,包括罗切斯特大学的尼古拉斯·比奇洛、纽约大学的鲍尔·蔡金、密歇根大学的罗纳德·拉森、科罗拉多大学的卡尔·莱恩伯格和哈佛大学的罗纳德·沃尔斯沃斯。邓肯表示,60年来,人们建造了火箭,登上了月球,用探测器和望远镜探索到外太空,他们希望这份报告能帮助NASA确定太空探索的新方向。

  在报告的基础物理研究部分,他们提出了两项总体性“探索”和四项重点“专攻”。在总体探索中,第一项是寻找控制整个物质、空间和时间的物理规律;第二项是发现并理解复杂系统是如何组织的,比如蕨类植物为何对称生长,且每片叶子的形状都和整株植物相似?这种自然界的“自相似”的例子可以在太空中得到进一步探索。

  四项专攻包括:一、软浓缩物质物理学和复杂流体。这些都是很轻很坚固的新材料,理解这些新材料的组成法则,有助于促进地球上的先进材料科学发展。二、基本力与对称性的精确测量。这有助于科学家确定宇宙的未知成分和结构。,比如某种宇宙射线,它的能量比迄今地球上“原子对撞机”所产生的最高能量还要高出1000亿倍。三、量子气体。理解量子气体使人们更好地理解粒子之间的基本相互作用,比如超导体和超流体,超导体能以零电阻导电,而超流体(如极低温度下的液氦)能以零阻力流动。四、凝聚物质。当物质转变为不同的状态,如固态、液态和气态,整个自然界中所发生的相变都是相似的。通过研究宇宙中的相变,人们能解决一些重力方面的难题,更好地理解这些变化中的物理效应。

  “爱因斯坦提出相对论的时候,当时没人知道它有什么用,直到基础科学获得了发现,才为我们打开了多扇大门,包括全球定位系统(GPS)技术的发展。”邓肯说,“许多万亿美元的技术都是建立在基础科学发现的基础上,沿着好奇心不断拓展知识,常会带来巨大的机会。如果我们停止探索未知,或许会失去那些可能改变经济发展道路的重大发现。”

  (常丽君)

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