क्या होगा विज्ञान के लिए निकट भविष्य में?

यदि आप वापस जाने के लिए 30 साल पहले, दुनिया पूरी तरह से अलग होगा. केवल ज्ञात ग्रहों थे सौर प्रणाली के ग्रहों. हम कोई विचार नहीं था क्या डार्क ऊर्जा है. कोई अंतरिक्ष दूरबीन है. गुरुत्वाकर्षण लहरों थे एक unproven सिद्धांत है. हम अभी तक नहीं है के सभी की खोज कर क्वार्कों और leptons, कोई नहीं जानता था कि क्या हिग्स बोसॉन. हम भी पता नहीं था कि कितनी तेजी से ब्रह्मांड का विस्तार है । 2018 में, एक पीढ़ी के बाद, हम काफी गहरा हमारे ज्ञान इन मामलों में, और भी अप्रत्याशित खोजों. आगे क्या है?

क्या वैज्ञानिकों की योजना के लिए आगे क्या है?

महान गांगेय क्लस्टर एबेल 2744 और इसके प्रभाव के गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग पर पृष्ठभूमि आकाशगंगाओं के साथ संगत, सामान्य सापेक्षता के सिद्धांत, और शीशा के प्रकाश दूर ब्रह्मांड की अनुमति देता है, को देखने के लिए हम सबसे दूर की वस्तुओं.

दुनिया के लिए काम किया था इस क्रांति है । दूरबीनों, वेधशालाओं, कण त्वरक, न्यूट्रिनो का पता लगाने और प्रयोगों के साथ गुरुत्वाकर्षण लहरों दुनिया भर में मौजूद हैं, पर सभी सात महाद्वीपों में से एक है और यहां तक कि अंतरिक्ष में । IceCube दक्षिण ध्रुव पर, हबल, Herschel और केपलर अंतरिक्ष में, LIGO और कन्या की तलाश में, गुरुत्वाकर्षण लहरों, सर्न के LHC और इन सभी खोजों किए गए थे, के द्वारा ही संभव के काम के हजारों वैज्ञानिक, इंजीनियर, छात्रों और नागरिकों, लगातार अध्ययन किया गया था ब्रह्मांड के रहस्यों को. इस सब के साथ, यह महत्वपूर्ण है एहसास करने के लिए कितनी दूर हम आ गए हैं: हम ब्रह्मांड को समझने की तुलना में बेहतर है किसी भी पिछले मानव पीढ़ी से, न्यूटन और आइंस्टीन के लिए फेनमैन. वे कर रहे हैं, इस बारे में केवल का सपना देख सकता है । आगे क्या है?

के नवीनीकरण के बाद LHC चुंबक ऊर्जा के प्रक्षेपण के लगभग दोगुनी हो गई है. भविष्य के उन्नयन की संख्या में वृद्धि होगी टकराव प्रति सेकंड की अनुमति होगी और आप पुनः प्राप्त करने के लिए भी अधिक डेटा.

कण भौतिकी

पिछले कुछ वर्षों में हम की खोज की है हिग्स बोसॉन, बड़े पैमाने पर न्यूट्रिनो का उल्लंघन और टी-समरूपता. LHC और सर्न में काम कर रहे हैं, पूरे जोरों पर डेटा इकट्ठा करने के लिए उच्च ऊर्जा है । इस बीच, IceCube वेधशाला पियरे बरमा मापा न्यूट्रिनो, सहित उच्च ऊर्जा और ब्रह्मांडीय न्यूट्रिनो के रूप में पहले कभी नहीं. भविष्य न्यूट्रिनो वेधशाला की तरह IceCube Gen2 (वृद्धि करने के लिए दस गुना मात्रा का टकराव) और ANTARES (डिटेक्टर के साथ समुद्र के पानी में दस लाख टन) से संकेत मिलता है कि हम देखेंगे एक दस गुना वृद्धि की मात्रा में प्राप्त आंकड़ों में इन प्रयोगों और अंततः नए smirnovyh न्यूट्रिनो या न्यूट्रॉन स्टार विलय.

IceCube वेधशाला, अपनी तरह का पहला न्यूट्रिनो वेधशाला बनाया गया है, नजर रखने के लिए मायावी उच्च ऊर्जा कणों के नीचे से अंटार्कटिक बर्फ की.

के महत्व को नजरअंदाज नहीं उन्नयन के लिए वर्तमान प्रयोगों. टैंक, विशेष रूप से, एकत्र केवल 2% की डेटा एकत्र किया गया था कि इस अवधि के दौरान सेवा की है । इस बीच, संभावित निर्माण के नए प्रायोगिक सुविधाओं की तरह अंतर्राष्ट्रीय लीनियर कोलाइडर, प्रोटॉन कोलाइडर की एक नई पीढ़ी, या यहां तक कि (यदि प्रौद्योगिकी दिखाई देगा) relativistic muon कोलाइडर की अनुमति होगी, जो हमें तक पहुँचने के लिए नए सीमाओं की समझ में भौतिकी के मौलिक कण है । एक अद्भुत समय के लिए रहते हैं.

हवाई दृश्य के गुरुत्वाकर्षण लहर डिटेक्टर कन्या के पास स्थित है, पीसा (इटली). कन्या एक विशाल लेजर Michelson interferometer के साथ 3 किमी लंबी आस्तीन द्वारा पूरित दो 4 किमी LIGO डिटेक्टरों.

गुरुत्वाकर्षण लहरों

के दशकों के बाद काम पर कई घटकों के युग के गुरुत्वाकर्षण लहर खगोल विज्ञान ही नहीं आया, लेकिन यह भी सफलतापूर्वक जारी है । वर्तमान में, वेधशाला LIGO और कन्या में पाया की कुल पांच में विलय के ब्लैक होल और एक न्यूट्रॉन स्टार के विलय के बाद, कुछ अद्यतन करने के लिए लग रहे हो और भी अधिक संवेदनशील है. इसका मतलब यह है कि अगली बार वे कमाते हैं, वे ले लेंगे और भी अधिक सूक्ष्म और दूर का संकेत है. बाद के वर्षों में, अर्जित डिटेक्टरों KAGRA और LIGO भारत, खोलने की संभावनाओं के लिए और अधिक सटीक गुरुत्वाकर्षण लहर माप है । गुरुत्वाकर्षण लहरों सुपरनोवा, निमिष पल्सर, द्विआधारी सितारों विलय और अधिग्रहण भी ब्लैक होल न्यूट्रॉन तारे भी हो सकता है क्षितिज पर.

लिसा कलाकार की आँखों के

हालांकि, न केवल LIGO के लिए लग रही है गुरुत्वाकर्षण लहरों! 2030 में-ies में चल रहा होगा लिसा (लेजर Interferometer अंतरिक्ष एंटीना), जो हमें की अनुमति होगी खोजने के लिए गुरुत्वाकर्षण लहरों कर रहे हैं, विशालकाय ब्लैक होल है, के रूप में अच्छी तरह के रूप में तरंगों की कम आवृत्ति है । के विपरीत LIGO, LISA संकेतों हमें की अनुमति देगा भविष्यवाणी करने के लिए जब और जहां वे किया जाएगा मर्ज करने के लिए हमारे ऑप्टिकल दूरबीन तैयार थे पर कब्जा करने के लिए इस तरह के एक बड़ी घटना है । ध्रुवीकरण की माप कॉस्मिक माइक्रोवेव पृष्ठभूमि पर प्रकाश डाला जाएगा अवशिष्ट गुरुत्वाकर्षण लहरों के बाद मुद्रास्फीति की दर, और अन्य संकेतों के गुरुत्वाकर्षण लहरों कि जमते किया गया है साल के अरबों के लिए. यह एक नए क्षेत्र में वैज्ञानिक अनुसंधान के.

हबल अल्ट्रा डीप फील्ड के 10,000 आकाशगंगाओं, जिनमें से कुछ Skachkova और crumpled साथ, यह गहरी ब्रह्मांड के दृश्य है कि हम किया है, उसे अविश्वसनीय लंबाई से निकटतम संरचनाओं के उन लोगों के लिए जिनके प्रकाश में आया करने के लिए हमें अधिक से अधिक 13 अरब साल है । और यह केवल शुरुआत है.

खगोल विज्ञान और खगोल भौतिकी

कैसे शुरू करने के लिए नए सब कुछ में खगोल विज्ञान है? लीक की तरह हमारे मिशन के लिए पर्याप्त नहीं है । भूमि, वायु, अंतरिक्ष प्रयोगों के लिए लगातार अद्यतन कर रहे हैं, के साथ पूरक नया, अधिक शक्तिशाली उपकरण; हम शुरू कर रहे हैं एक नए मिशन के अंतरिक्ष में. हाल ही में शुरूमिशन की तरह स्विफ्ट, NuSTAR, अच्छे और क्रीम होगा एक नई विंडो खोलने के लिए चीजों की एक किस्म से, ऊर्जा ब्रह्मांडीय किरणों के लिए आंत की न्यूट्रॉन तारे. उपकरण HIRMES जाना चाहिए, जो बोर्ड पर सोफिया अगले वर्ष में, हम दिखा देंगे कि कैसे डिस्क के protostars बारी में एक फूला हुआ गोल-मटोल सितारों. टेस करने के लिए, अंत में शुरू किया, इस वर्ष के लिए दिखेगा संभावित रहने योग्य ग्रह के पास पृथ्वी के आकार के प्रतिभाशाली और निकटतम करने के लिए हमें आकाश में सितारों.

2020 में शुरू किया जाएगा उपकरण IXPE, जो हमें की अनुमति होगी को मापने के लिए एक्स-रे और उनके ध्रुवीकरण के साथ हमें प्रदान करेगा के बारे में नई जानकारी ब्रह्मांडीय एक्स-रे और densest, सबसे बड़े पैमाने पर वस्तुओं (जैसे विशालकाय ब्लैक होल) ब्रह्मांड में. उत्साह शुरू में बनाया गया एक लंबी यात्रा के लिए गर्म हवा के गुब्बारे पर आर्कटिक, हमें की अनुमति देगा का पता लगाने के लिए आकाशगंगा और तारे के बीच का माध्यम है, के बारे में हमें बताने के चरणों सितारों के जीवन के लिए जन्म से मृत्यु । XARM और एथेना की जरूरत में क्रांतिकारी बदलाव के लिए एक्स-रे खगोल विज्ञान के बारे में हमें बताने के गठन संरचनाओं, नदियों से निकलती गांगेय केंद्र, और आगे भी करने के लिए काले पदार्थ पर प्रकाश डाला. इस बीच, यूक्लिड के साथ हमें प्रदान करेगा की माप दूर ब्रह्मांड और आप की अनुमति देगा देखने के लिए हजारों की सुपरनोवा.

और यह सब नहीं है उल्लेख करने के लिए मुख्य मिशन की तरह नासा के अंतरिक्ष दूरबीन जेम्स वेब, WFIRST या चार उम्मीदवारों पर प्राथमिक मिशन के लिए नासा के 2030 में है । यह निर्धारित करने के लिए जो के संभावित रहने योग्य दुनिया है, वातावरण और उपाय इसकी सामग्री को निर्धारित करने के लिए क्या जीवन की इमारत ब्लॉकों रहे हैं वर्तमान में आणविक बादल, और सबसे दूरस्थ आकाशगंगाओं; खोजने के लिए पहले सितारों से बनाया गैस बिग बैंग के अध्ययन करने के लिए, अपने गठन और विकास — इन सभी की मदद कर सकते हैं का जवाब करने के लिए मुख्य दार्शनिक प्रश्न के बारे में, जहां हमारे ब्रह्मांड से आया था और क्यों वह है जो वह है.

एक ही समय में पृथ्वी पर बड़े पैमाने पर निर्माण दूरबीन. बड़े संक्षिप्त सर्वेक्षण टेलीस्कोप को एक साथ लाने की महत्वाकांक्षा SDSS और Pan-STARRS और कर देगा अपने दूरबीनों के लिए 20 गुना अधिक शक्तिशाली है । स्क्वायर किलोमीटर ऐरे रेडियो खगोलविदों के लिए खुला वादा के हजारों नए ब्लैक होल, और भी हो सकता है सूत्रों का कहना है कि हम अभी तक पता नहीं है । हम निर्माण कर रहे हैं, दूरबीनों के 30-मीटर श्रेणी ELT, जीएमटी और की तरह है कि इकट्ठा कर सकते हैं 100 गुना अधिक प्रकाश की तुलना में हबल है । ब्रह्मांड के रहस्यों को कर रहे हैं के बारे में होना करने के लिए हमें पता चला है ।

यह, ज़ाहिर है, केवल हिमशैल के टिप. प्रत्येक में अनुसंधान के क्षेत्र में प्रत्येक subarea की अपनी श्रृंखला के साथ दिलचस्प प्रयोगों और प्रस्तावों, और यहां तक कि सूची यहाँ प्रस्तुत है से दूर व्यापक, शामिल नहीं करता है यहां तक कि ग्रहों वैज्ञानिक मिशन है । हालांकि अंतरिक्ष एजेंसियों का सामना कर रहे हैं के वित्तपोषण कठिनाइयों, और हजारों लोगों के हजारों पर काम कर रहे इन अभियानों की योजना, डिजाइन, निर्माण और उन्हें आचरण, और तब परिणामों का विश्लेषण. जब आप खोज के लिए एक मौलिक सच्चाई ब्रह्मांड के बारे में, आप की कोशिश कर रहे हैं करने के लिए निम्न सवालों का जवाब:

ब्रह्मांड क्या है? <ली>के रूप में सब कुछ एक ही था के रूप में यह है? <ली>वहाँ ब्रह्मांड में जीवन के अलावा हमें?

क्या होगा के अंतिम भाग्य है?

के रूप में थॉमस ने कहा, Zurbuchen से नासा के बारे में वर्तमान और भविष्य के मिशन की तरह हबल, "जेम्स वेब", WFIRST, और दूसरों: "धन्यवाद करने के लिए इन प्रमुख मिशन, हम समझते हैं क्यों हम अध्ययन ब्रह्मांड. यह एक विज्ञान के पैमाने में सभ्यता. अगर हम नहीं, हम नहीं होगा नासा".

और न सिर्फ नासा और राष्ट्रीय और अंतरराष्ट्रीय संगठनों के साथ काम करते हुए, हमें की अनुमति के लिए सवालों के जवाब तलाश हम नहीं कर सका पूछना भी एक पीढ़ी पहले की बात है. के रूप में जल्द ही के रूप में प्रकट ब्रह्मांड के रहस्यों, वे जुटाने के लिए एक गहरी और अधिक मौलिक सवाल के बारे में हमारे मूल, संरचना और भाग्य. यह सबसे अच्छा समय के लिए खोज की है, क्योंकि ब्रह्मांड में केवल उज्जवल हो रही है.