五个原因为什么在21世纪将是全盛时期的天体物理学

<许多世纪以来，我们傲慢地认为他找到了几乎所有的答案最深的问题。 科学家们认为，牛顿机制描述了一切，直到他发现的波动性的光。 理想，当麦克斯韦统一的电磁学，这是完成，但后来的相对和量子力学。 许多人认为，该性质的问题是完全清楚，当我们找到的质子、中子和电子的，但然后无意中发现的高能粒子。 只有25去五年令人难以置信的发现，改变了我们对宇宙的认识，他们每个人的承诺的一大革命。 我们生活在令人兴奋的时代：我们有机会看到深处的秘密所有的东西。

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的质量中微子

<当我们开始计算在纸面上中微子来自太阳，我们已经有了一个数量基础上的合成，必须发生内。 但是，当我们开始其实算中微子来自太阳，我们看到了只有三分之一的预期。 为什么？ 答案来了只是在最近，当一个组合测量的太阳和大气中微子已经显示，它们可以产生振荡，从一种类型到另一个。 因为他们拥有质量。

<这是什么意思为天体物理学。 中微子是最常见的大规模的粒子在宇宙中：他们是一个十亿倍，比电子。 如果他们拥有质量，就如下：

<李>他们构成了一小部分，暗物质

加速宇宙

<如果宇宙开始与一个炎热的大爆炸，它将有两个重要的性质：初始膨胀率和最初的密度的物质/放射/能源。 如果密度太大，宇宙将再次团聚；如果太小，宇宙永远是扩大。 但是，在我们的宇宙、密度和扩张不仅是完美的平衡，但是一个微小的一部分，这种能量形式的暗能量，这意味着我们的宇宙开始迅速扩大后的8亿年和此后继续以同样的精神。
<这是什么意思为天体物理学。 第一次在人类历史上我们有机会学习一些关于宇宙的命运. 所有的对象是没有关系的引力，最终将出现分歧，所以一切都超越我们的本地组有一天会飞走。 但是什么性质的暗能量吗？ 它是一个真正的宇宙不断的吗？ 它是否是连接与量子真空的？ 可能它被一个领域，其强度随时间变化吗？ 未来的特派团像欧空局的欧几里德，WFIRST，美国航天局和新的30米的望远镜将允许更精确的测量的暗能量，将使我们能够准确地描述如何在宇宙正在加速。 最后，如果加速增加，宇宙将结束在较大差距；如果它落，伟大的压缩。 利害攸关的是命运的整个宇宙。

太阳系外行星

<一代人以前，我们认为我们是附近的其他星系统有行星，但我们没有任何证据来证明这一论断。 目前，主要是因为特派团的美国航天局"的开普勒"，我们发现和测试了数千人。 一个太阳能系统从我们自己的不同：有些含有超土或mini-Neptune；一些含有气体的巨头在内太阳系；大多数含有世界地球的大小在正确的距离小、昏暗的，红色矮星，在表面上可能是水在液体状态。 仍然，有很多仍有待观察。
<这是什么意思为天体物理学。 第一次在历史上，我们发现的世界，这可能是潜在的候选人的生活。 我们比以往任何时候都更接近前来检测标志的外国人生活在宇宙中。 许多的这些世界可能有一天是家人的殖民地，如果我们想要走这条路。 在21世纪，我们将开始探索这些机会：以测量的大气中的这些世界和搜索生命的迹象，送空间探测器在一个很大的速度，以分析它们的相似之处与地球上的理由，例如海洋和大陆、云量、氧气在大气中的含量，季节。 从来没有在宇宙的历史不是更适合这个时刻。

希格斯玻色

<发现的希格斯颗粒在2010年代早期，完成，最后，在标准模型的基本粒子。 希格斯色子有一个质量约为126电子伏特/C²衰减，在10^-24秒钟，打破了正好与预测的标准模式。 该行为的这种粒子没有任何迹象表明存在新的物理超出标准的模式，这是一个很大的问题。
<这是什么意思为天体物理学。 为什么大众的希格斯远小于马克斯*普朗克大规模吗？ 这个问题可以制定不同的：为什么引力的力量因此大大弱于其他部队？ 有许多可能的解决方案：超对称，额外的尺寸的基本激励(保形解决方案)，希格斯作为一个复合颗粒(彩色)，等等。 但是，直到这些解决方案没有证据证明，充分彻底，我们在寻找什么？
<在一些级别上有必须是什么全新的：新的粒子，新的领域，新的力量，等等，他们将有的天体物理学和宇宙学的后果，和所有这些效果取决于模型。 如果粒子物理学，例如，在坦克，不会提供任何新的提示，可能天体物理学会提供。 发生什么事情当中最高的能源，并在很短的距离吗？ 大爆炸和宇宙射线—给我们带来的最高能量比可能我们最强大的粒子加速器。 以下关键要解决的最大问题之一，在物理学可能出现的从空间时，不在地球上。

引力波

<过去101年是神圣的天体物理学：搜索的直接证据的最大的未经证实的预测爱因斯坦。 当先进的LIGO达到在2015年，她成功地达到所需的灵敏度注册的波动的空间-时间从一个非常高源的引力波的宇宙：一个扭曲的螺旋，并合并的黑洞。 具有两个确诊的检测数据的区域(以及如何更多的会)，带来了先进的LIGO引力波天文学从梦幻境界的现实。
<这是什么意思为天体物理学。 所有的天文学到现在的时间是依赖于光，从伽玛射线可见光谱、微波和无线电频率。 但该发现的涟漪在空间-时间是一个全新的方式的学习天体物理现象在宇宙中。 有正确的探测器所需的敏感性，我们可以看到：
<合并的中子星(和找出他们是否伽马射线闪光灯); 目前的引力波天文学在一开始的发展，它几乎成为一个试验区。 下一步将是增加的范围内的敏感度和频率，以及比较看重的天空光的天空。 未来就是来了。
<我们没谈论其它伟大的难题。 有暗物质：超过80%的宇宙质量是完全不可见光和普通(原子)的问题。 还有一个问题的baryogenesis：为什么我们的宇宙中充满的问题，并不反物质，即使每一个反应，我们曾经看到的，完全对称的问题和反物质。 有矛盾的黑洞，宇宙通货膨胀，尚未创建一个成功的量子理论的严重性。
<总是有诱惑，相信，我们最好的日子在你后面，并且最重要的和革命性发现已经作出。 但是，如果我们想了解的最大的问题—哪里的宇宙它实际上是什么出现了，它在哪里结束，我们仍然有很多工作。 与前所未有的规模、范围和敏感性的望远镜，我们将能够学习比以往更加知道。 获奖的是永远不会保证，但每一步骤，我们采取使我们更接近了一步到位的目标。 无论在哪里，这个旅程将我们来说，重要的是，这将是令人难以置信的。