十大最有野心的科學實驗 至少有4個足以毀滅地球
為了加深人們對複雜而廣袤無垠的宇宙的理解,科學家們正在製造越來越龐大的科研工具,開展越來越有野心的科學實驗。然而,要做到這些並非易事,因為這些科學實驗和工具動輒耗資數億美元,而且需要來自不同國家、不同專業的科研人員群策群力才能完成。但是,所有這些實驗給我們帶來了令人驚喜的結果,讓我們覺得一切都是值得的。 美國《大眾科學》網站近日為我們列舉出了有史以來最有野心的10大科學實驗:從全球最大的海底天文台到徹底窺探我們所在星球的「終極顯微鏡」,再到探測險象環生的木星世界等
2.大型強子對撞機(LHC)——旨在尋找「上帝粒子」 大型強子對撞機(LHC)位於瑞士日內瓦近郊歐洲核子研究中心(CERN)內,埋藏於瑞士和法國交界處的50米至150米的地下深處,它是世界上最大的粒子對撞機。LHC每小時需要消耗7000億瓦特的能量;每年耗資10億美元。來自於全球60個國家的超過1萬名研究人員、工程師正在為LHC的六個項目而孜孜不倦地工作著,這些科研項目旨在解開宇宙基礎物理學的謎團。
3.散裂中子源——為分子拍電影的攝像機 美國橡樹嶺國家實驗室擁有世界上兩個最先進的中子散射研究裝置,即散裂中子源(SNS)和高通量同位素反應堆(HFIR)。散裂中子源是目前世界上研究物質微觀結構最重要的科學設施之一。 每個月,散裂中子源會從國家電網中攫取25到28兆瓦的能量,並使用約850萬加侖水來讓自身冷卻。在運行期間,SNS上的加速器發出的每束脈衝中子束流中包含有2千萬億個中子,將其發射進一個目標室內,這些密集的中子束流會打開物質,以便科學家揭示原子結構隨時間如何變化。SNS能給
4.國際空間站——一個軌道實驗室 國際空間站是一項由六個太空機構聯合推進的國際合作計劃。1983年,美國總統里根首先提出國際空間站的設想,經過近十餘年的探索和多次重新設計,直到蘇聯解體、俄羅斯加盟,國際空間站才於1993年完成設計,開始實施。 每年需要耗資20億美元和幾千名員工的辛勤工作才能讓國際空間站正常運轉。迄今為止,來自11個國家的201人(其中包括7名富翁)已經拜訪了國際空間站。國際空間站也接待了阿爾法磁譜儀——迄今前往國際空間站的最大最重的設備,其目的在於探測宇宙中包括
5.先進光源機構——終極顯微鏡 先進光源機構(ALS)是一台位於加州大學伯克利分校的粒子加速器。自從1993年開始,科學家們就開始借用該設備,朝蛋白質、電池電極、超導體和其他材料發送亮度為太陽表面亮度100萬倍的質子束,力求揭示這些物質的原子、分子和電子特性。
6.「朱諾」號探測器——木星勇敢的「探險家」 美國國家航空航天局(NASA)宣布,美國東部時間8月5日12時25分,「朱諾」號探測器由一枚「宇宙神-5」運載火箭搭載,從卡納維拉爾角空軍基地升空,前往險象環生的木星進行探測。由太陽能提供動力的「朱諾」號探測器將在太空飛行5年時間,在經過最初的兩年飛行之後,它將於2013年10月重返地球,以便藉助地球引力進行借力加速飛行,從而將其推向外太陽系。「朱諾」預計於2016年7月抵達繞木星運行軌道,並在木星輻射帶中運行一年,任務計劃於2017年10月結束。 屆時,「
7. 國家點火裝置——「人造太陽」的威力不容小覷 美國國家點火裝置(NIF)位於加州勞倫斯利弗莫爾國家實驗室,是世界上最大、最高能的激光器,其長度約為3個足球場長,有10層樓高。 據悉,NIF可以把200萬焦耳的紫外線能量,通過192條激光束聚焦到一個2毫米大的冷凍氫氣球上,從而產生1億攝氏度的高溫和約為地球大氣壓1000億倍的高壓,類似恆星和巨大行星的內核以及核爆炸時產生的溫度和壓力。在此基礎上,科學家可進行此前在地球上無法進行的許多試驗。
8. 甚大陣——能傾聽宇宙的射電望遠鏡陣列 甚大陣(VLA)是美國國家射電天文台在新墨西哥州建造的射電望遠鏡陣,是全球最大的望遠鏡之一,其共有27個口徑為25米的拋物面天線,排列成Y型,每臂長約1公里,觀測波長可短至1厘米。 甚大陣採用一種綜合口徑技術,其解析度相當於口徑為27公里的一個單拋物面天線,可以收集宇宙中最明亮的物體發出的信號。其姐妹陣列超長基線射電望遠鏡陣列(VLBA)由十台射電望遠鏡排成一條直線而形成,VLBA的最大長度為8611公里。 VLA和VLBA這對「姊妹花」讓科學家可
9. 全球最大的海底觀測站「海王星」——直播海底世界 地球約四分之三的面積被海洋所覆蓋,地球上90%的生物以海洋為家。然而,迄今為止,人類對海洋的認識一直非常有限。由加拿大維多利亞大學牽頭的「海王星」海底觀測站將為人類直播海底世界,為我們認識海洋助一臂之力。 據加拿大新聞社報道,2009年12月8日,被稱為世界上最大的海底有線區域網的加拿大「海王星」海底觀測站在西部太平洋沿岸省份不列顛哥倫比亞的埃斯奎莫爾特海軍基地正式啟動,有專家預測,海洋學研究有望迎來一個全新時代。
10. 相對論重離子對撞機——一台揭示宇宙起源的時間機器 位於美國紐約州布魯克海文國家實驗室的相對論重離子對撞機(RHIC)經過10年的建設,於2000年正式運行。該實驗旨在通過驅動兩束金離子束對撞,創造出一個微型的「宇宙大爆炸」,以便科學家研究宇宙早期的形態;尋找新物質;理解從最小的粒子物理世界到最大的恆星世界的運作方式和原理。 對撞產生的溫度可達7.2萬億華氏度(約4萬億攝氏度),如此高溫能將質子和中子熔化。隨著質子和中子等粒子分崩離析,組成它們的夸克和膠子(為了說明夸克間
推薦閱讀:
※人類真的能長生不老? 美國科學家表示: 2045年即將實現
※如何理解「尼古拉特斯拉」和「達芬奇」這二位超乎邏輯的創造力
※【星空學習坊】第20集 科學是什麼
※稱骨論命有科學根據么
※【科學認識癌症系列2】其實我們是被嚇死的