ماذا سيحدث العلم في المستقبل القريب ؟

إذا كنت أعود قبل 30 عاما ، العالم سيكون مختلفا تماما. الوحيد المعروف الكواكب كواكب النظام الشمسي. كان لدينا أي فكرة عن ماهية الطاقة المظلمة. لا التلسكوبات الفضائية. موجات الجاذبية هي نظرية غير مثبتة. نحن لم تكتشف بعد جميع الكواركات و اللبتونات, لا أحد يعرف ما إذا كان بوزون هيغز. لم نكن نعرف حتى مدى سرعة توسع الكون. في عام 2018, بعد جيل ، لدينا بشكل كبير في تعميق معرفتنا في هذه المسائل ، وقدمت أيضا اكتشافات غير متوقعة. ما هي الخطوة التالية ؟

ما يخطط العلماء أن تفعل بعد ذلك ؟

كبيرة المجرة العنقودية, Abell 2744 لها تأثير عدسة الجاذبية على خلفية المجرات ، بما يتفق مع نظرية النسبية العامة ، وتمتد مكبرة ضوء الكون البعيد ، مما يسمح لنا أن نرى الأشياء الأكثر بعدا.

كان العالم للعمل من أجل هذه الثورة. التلسكوبات والمراصد ، مسرعات الجسيمات ، النيوترينو للكشف عن التجارب مع موجات الجاذبية موجودة في جميع أنحاء العالم في جميع القارات السبع وحتى في الفضاء. IceCube في القطب الجنوبي ، هابل هيرشيل و كبلر في الفضاء ، LIGO والعذراء يبحثون عن موجات الجاذبية ، CERN ، المصادم و كل هذه الاكتشافات أدلى بها العمل الآلاف من العلماء والمهندسين والطلاب المواطنين باستمرار على دراسة أسرار الكون. مع كل هذا, من المهم أن ندرك كيف أصبحنا: نحن نفهم الكون أفضل من أي الإنسان السابقة جيل ، من نيوتن و أينشتاين أن فاينمان. وهم بهذا لا يمكن إلا أن حلم. ماذا بعد ؟

بعد الترقية من المصادم المغناطيس الطاقة من إطلاق تضاعف تقريبا. الترقيات المستقبلية زيادة عدد التصادمات في الثانية تسمح لك لاسترداد المزيد من البيانات.

فيزياء الجسيمات

على مدى السنوات القليلة الماضية لقد اكتشاف بوزون هيغز هائلة من النيوترونات و انتهاك T-التماثل. المصادم و "سيرن" نعمل على قدم وساق ، وجمع البيانات عند الطاقات العالية. وفي الوقت نفسه ، IceCube المرصد بيير مثقب قياس النيوترينو ، بما في ذلك عالية الطاقة الكونية النيوترونات كما لم يحدث من قبل. المستقبل النيوترينو المراصد مثل IceCube Gen2 (ارتفع إلى عشرة أضعاف حجم التصادم) و قلب العقرب (مكشاف مع مياه البحر في عشرة ملايين طن) تشير إلى أننا سوف نرى زيادة عشرة أضعاف في حجم البيانات التي تم الحصول عليها في هذه التجارب و سوف نرى في نهاية المطاف الجديد smirnovyh النيوترينو أو النجم النيوتروني الاندماج.

IceCube المرصد الأول من نوعه النيوترينو مرصد لرصد بعيد المنال الجسيمات العالية الطاقة من تحت الجليد في القطب الجنوبي.

لا نقلل من أهمية ترقيات التجارب الحالية. دبابة ، على وجه الخصوص ، التي تم جمعها فقط 2% من البيانات التي تم جمعها على مدى فترة الخدمة. وفي الوقت نفسه ، فإن من الممكن إنشاء التجريبية الجديدة من المرافق مثل مصادم خطي ، بروتون مصادم جيل جديد أو حتى (إذا كانت التكنولوجيا سوف تظهر) النسبية الميون مصادم ، والتي سوف تسمح لنا للوصول إلى حدود جديدة في فهم فيزياء الجسيمات الأساسية. مذهلة الوقت للعيش.

جوية موجة الجاذبية كاشف العذراء يقع بالقرب من بيزا (إيطاليا). برج العذراء هو ليزر عملاقة ومقياس التداخل مع 3 كم طويل الأكمام ، منشأتان 4-كم LIGO كاشفات.

موجات الجاذبية

بعد عقود من العمل على العديد من العناصر من عصر موجة الجاذبية الفلك لا جاء فقط, ولكن أيضا بنجاح مستمر. حاليا المرصد LIGO والعذراء وجدت في ما مجموعه خمسة اندماج الثقوب السوداء و أحد النجم النيوتروني الدمج بعد بعض التحديثات يبدو أن تصبح أكثر حساسية. وهذا يعني أنه في المرة القادمة كانوا يكسبون فسوف تلتقط أكثر خفية وبعيدة الإشارات. في السنوات اللاحقة ، كسب كشف KAGRA و LIGO الهند ، وفتح إمكانيات أكثر دقة الجاذبية-موجة القياسات. موجات الجاذبية سوبر نوفا, وميض النجوم النابضة, النجوم الثنائية الدمج والاستحواذ حتى الثقوب السوداء النجوم النيوترونية يمكن أيضا أن تكون في الأفق.

ليزا عيون الفنان

ومع ذلك ، ليس فقط LIGO يبحثون عن موجات الجاذبية! في عام 2030 المنشأ سيتم تشغيل ليزا (تداخل الليزر الفضاء الهوائي) ، والتي سوف تسمح لنا للعثور على موجات الجاذبية هي الثقوب السوداء ، وكذلك موجات منخفضة التردد. على عكس LIGO ليزا إشارات تسمح لنا أن نتوقع متى وأين سيتم دمج إلى التلسكوبات البصرية كانت جاهزة لالتقاط مثل هذا الحدث الكبير. الاستقطاب قياسات الخلفية الكونية الميكروويف تسليط الضوء المتبقية موجات الجاذبية بعد التضخم ، وإشارات أخرى من موجات الجاذبية التي تراكمت عبر مليارات السنين. هذا هو جديد في مجال البحث العلمي.

هابل فائق العمق من 10,000 المجرات بعضها Skachkova و تكوم معا ، هو أعمق عرض الكون التي لدينا ، مما يدل لها لا يصدق طول من أقرب الهياكل لمن الضوء جاء إلينا أكثر من 13 مليار سنة. و هذه هي البداية فقط.

علم الفلك و الفيزياء الفلكية

كيف تبدأ كل ما هو جديد في الفلك ؟ مثل تسرب مهمتنا ليست كافية مذهلة. أرض, هواء, مساحة التجارب يتم تحديثها باستمرار ، على أن تستكمل مع أدوات أكثر قوة ، ونحن إطلاق مهمة جديدة في الفضاء. التي أطلقت مؤخراالبعثات مثل سويفت ، NuSTAR, أجمل و كريم فتح نافذة جديدة إلى مجموعة متنوعة من الأشياء من الطاقة من الأشعة الكونية إلى أحشاء النجوم النيوترونية. أداة HIRMES ، والتي ينبغي أن تذهب على متن صوفيا في العام المقبل ، سوف تظهر لنا كيف الأقراص من protostars تتحول إلى المتضخمة السمين النجوم. تيس ، سيتم إطلاقها في نهاية هذا العام, سوف ابحث عن يحتمل أن تكون صالحة للسكن الكوكب بالقرب من الأرض حجم ألمع الأقرب إلينا النجوم في السماء.

في عام 2020 سيتم إطلاق أداة IXPE ، والتي سوف تسمح لنا لقياس الأشعة السينية و الاستقطاب سوف توفر لنا معلومات جديدة حول الكونية الأشعة السينية و أكثف معظم الأجسام الضخمة (مثل الثقوب السوداء) في الكون. ميل بدأت في تصميم رحلة طويلة منطاد الهواء الساخن فوق القطب الشمالي ، سوف تسمح لنا لاستكشاف التبانة و بين المتوسطة ، تخبرنا عن مراحل حياة النجوم من المهد إلى اللحد. XARM و أثينا يحتاج إلى ثورة في علم الفلك بالأشعة السينية ، تقول لنا عن تشكيل هياكل الجداول الصادرة من مركز المجرة ، وأبعد من ذلك تسليط الضوء على المادة المظلمة. وفي الوقت نفسه ، يوكليد سوف توفر لنا مع قياسات الكون البعيد و سوف يسمح لك أن ترى الآلاف من السوبرنوفا.

كل هذا ناهيك عن المهام الرئيسية مثل وكالة ناسا تلسكوب الفضاء جيمس ويب ، WFIRST أو أربعة مرشحين على المهمة الأساسية ناسا في عام 2030. لتحديد أي من يحتمل أن تكون صالحة للسكن العالمين يكون الجو ، وقياس محتوياته ؛ لتحديد ما اللبنات الأساسية للحياة موجودة في السحب الجزيئية ، نجد أن معظم المجرات البعيدة ؛ للعثور على النجوم الأولى التي تم إنشاؤها من الغاز من الانفجار الكبير إلى دراسة تشكيل النمو — كل هذه يمكن أن تساعد في الإجابة على أهم الأسئلة الفلسفية حول أين الكون جاء من و لماذا هي كما هي.

في نفس الوقت على وجه الأرض بناء ضخم التلسكوبات. كبير اجمالي تلسكوب المسح سيجمع طموحات SDSS و Pan-STARRS و سيجعل التلسكوبات إلى 20 مرة أكثر قوة. كيلومتر مربع مجموعة راديو علماء الفلك وعود لفتح الآلاف من الثقوب السوداء ، بل قد مصادر أننا لا نعرف حتى الآن. نحن بناء التلسكوبات من 30 متر فئة ELT, بتوقيت جرينتش و هكذا يمكن جمع 100 مرة أكثر من ضوء هابل. أسرار الكون هي على وشك أن كشف لنا.

هذا بالطبع سوى غيض من فيض. في كل منطقة البحث في كل subarea لديها سلسلة من التجارب المثيرة للاهتمام والمقترحات وحتى القائمة المعروضة هنا هي أبعد من أن يكون شاملا لا تشمل حتى الكواكب البعثات العلمية. على الرغم من أن وكالات الفضاء تعاني من صعوبات في التمويل ، الآلاف من العاملين في هذه البعثات — تخطيط وتصميم وبناء سلوك لهم ، ومن ثم تحليل النتائج. عند البحث عن الحقيقة الأساسية عن الكون أنت تحاول الإجابة على الأسئلة التالية:

ما هو الكون ؟

• كما كل شيء هو نفسه كما هو ؟
• هل هناك حياة في الكون بجانبنا ؟

  ما سوف يكون في نهاية المطاف مصير كل شيء ؟

كما قال توماس, Zurbuchen من وكالة ناسا عن الحالية والمستقبلية البعثات مثل هابل "جيمس ويب", WFIRST ، وآخرون: "بفضل هذه البعثات الرئيسية ، نفهم لماذا ندرس الكون. وهو العلم في سلم الحضارة. إذا لم يكن لما كنا ناسا".

و ليس فقط ناسا و المنظمات الوطنية والدولية التي تعمل معا ، تسمح لنا أن نبحث عن إجابات على أسئلة لم نستطع حتى تسأل قبل جيل واحد. بمجرد أن تكشف أسرار الكون ، فإنها تثير أعمق وأكثر الأسئلة الأساسية عن أصل تكوين مصير. هذا هو أفضل وقت اكتشاف, لأن الكون هو فقط الحصول على أكثر إشراقا.